152
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AGROINDUSTRIA ESTUDIO DEL EFECTO DE LA COMBINACIÓN DE DOS TRATAMIENTOS NO CONVENCIONALES, IRRADIACIÓN CON RAYOS GAMMA Y RECUBRIMIENTO COMESTIBLE, EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE ÁRBOL (Solanum betaceum Cav.) PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA QUÍMICA JEINY ABAD TORRES [email protected] DIRECTORA: MARÍA CATALINA VASCO CARRILLO PhD. [email protected] CO-DIRECTORA: SILVIA AZUCENA VALENCIA CHAMORRO PhD. [email protected] Quito, enero 2014

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

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Page 1: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

ESCUELA POLITEacuteCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERIacuteA QUIacuteMICA Y AGROINDUSTRIA

ESTUDIO DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE DOS TRATAMIENTOS NO CONVENCIONALES IRRADIACIOacuteN CON

RAYOS GAMMA Y RECUBRIMIENTO COMESTIBLE EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum

betaceum Cav)

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIOacuteN DEL TIacuteTULO DE INGENI ERA QUIacuteMICA

JEINY ABAD TORRES

jeinyabyahoocom

DIRECTORA MARIacuteA CATALINA VASCO CARRILLO PhD

catalinavascoepneduec

CO-DIRECTORA SILVIA AZUCENA VALENCIA CHAMORRO PhD

silviavalenciaepneduec

Quito enero 2014

copy Escuela Politeacutecnica Nacional 2013

Reservados todos los derechos de reproduccioacuten

DECLARACIOacuteN

Yo Jeiny Abad Torres declaro que el trabajo aquiacute descrito es de mi autoriacutea que no

ha sido previamente presentado para ninguacuten grado o calificacioacuten profesional y que

he consultado las referencias bibliograacuteficas que se incluyen en este documento

La Escuela Politeacutecnica Nacional puede hacer uso de los derechos correspondientes

a este trabajo seguacuten lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual por su

Reglamento y por la normativa institucional vigente

__________________________

Jeiny Abad Torres

CERTIFICACIOacuteN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Jeiny Abad Torres bajo mi

supervisioacuten

_____________________________

Mariacutea Catalina Vasco Carrillo PhD

DIRECTORA DE PROYECTO

________________________________

Silvia Azucena Valencia Chamorro PhD

CODIRECTORA DE PROYECTO

AUSPICIO

La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-

001-2011 ldquoAplicacioacuten de tratamientos no convencionales para extender la vida uacutetil

del tomate de aacuterbol (Solamun betaceum Cav)rdquo que se ejecutoacute en el Departamento

de Ciencias Nucleares

AGRADECIMIENTO

Al Departamento de Ciencias Nucleares (DCN) y a la Escuela Politeacutecnica Nacional

por el apoyo financiero y tecnoloacutegico para el desarrollo de esta investigacioacuten

Al Departamento de Ciencias de Alimentos y Biotecnologiacutea (DECAB) por el apoyo

con las instalaciones y equipos

A la Dra Catalina Vasco y a la Dra Silvia Valencia por su apoyo constante a los

largo de toda la realizacioacuten de esta tesis

A mis amigos (as) y compantildeeros (as) Ricardo Montero Andrea Castro Tania Fiscal

y Edison Arias por su ayuda durante la ejecucioacuten de los experimentos por todas las

horas compartidas y aprendido durante el desarrollo de este proyecto

A mis queridos amigos Karina Lagos Isaac Meza y Eduardo Cayo con quienes he

compartido los momentos duros de largas noches de estudio y trabajo de

decepciones y fracasos pero tambieacuten los mejores momentos y todos los logros que

hemos tenido a lo largo de esta carrera por sus mil maneras de apoyarme y

hacerme sentir que aunque el medio es difiacutecil podemos lograr lo que nos

propongamos Y a mis hermanos acadeacutemicos con lo que hemos compartido el

drama de hacer una tesis Rauacutel y Luis

Finalmente agradezco a mis padres quienes han hecho todo lo posible por

apoyarme en mi carrera universitaria

DEDICATORIA

A mis padres Joel y Mariacutea

A Catalina

A mi persona favorita

i

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

PAacuteGINA RESUMEN XIII INTRODUCCIOacuteN XV 1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA 1 11 Tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) 1

111 Generalidades 1 112 Caracteriacutesticas del tomate de aacuterbol 3 113 Cultivares 4

1131 Cultivares Rojos 5 1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados 5 1133 Cultivares Amarillos 6 1134 Cultivares ecuatorianos 7

114 Usos 8 115 Fisiologiacutea poscosecha 9 116 Manejo poscosecha 10

1161 Cosecha 11 1162 Pre enfriamiento 12 1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten 12 1164 Lavado y desinfeccioacuten 14 1165 Almacenamiento 14 1166 Empacado y transporte 14 1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha 15

117 Produccioacuten y exportacioacuten 16 12 Recubrimientos comestibles de frutas 17

121 Definicioacuten 17 122 Composicioacuten de los recubrimientos y peliacuteculas comestibles 19

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos 19

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas 19 1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos 20 1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos 21 1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes 21 1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes 22

13 Irradiacioacuten de productos frescos 22

131 Objetivos de la irradiacioacuten 24 132 Caacutelculo de la dosis de irradiacioacuten 26 133 Irradiador EPN 27 134 Combinacioacuten de irradiacioacuten con otros procesos 30 135 Aplicaciones industriales 32 136 Regulaciones 32

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

0

1

2

3

4

5

6

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

0

1

2

3

4

5

6

7

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

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123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

Page 2: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

copy Escuela Politeacutecnica Nacional 2013

Reservados todos los derechos de reproduccioacuten

DECLARACIOacuteN

Yo Jeiny Abad Torres declaro que el trabajo aquiacute descrito es de mi autoriacutea que no

ha sido previamente presentado para ninguacuten grado o calificacioacuten profesional y que

he consultado las referencias bibliograacuteficas que se incluyen en este documento

La Escuela Politeacutecnica Nacional puede hacer uso de los derechos correspondientes

a este trabajo seguacuten lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual por su

Reglamento y por la normativa institucional vigente

__________________________

Jeiny Abad Torres

CERTIFICACIOacuteN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Jeiny Abad Torres bajo mi

supervisioacuten

_____________________________

Mariacutea Catalina Vasco Carrillo PhD

DIRECTORA DE PROYECTO

________________________________

Silvia Azucena Valencia Chamorro PhD

CODIRECTORA DE PROYECTO

AUSPICIO

La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-

001-2011 ldquoAplicacioacuten de tratamientos no convencionales para extender la vida uacutetil

del tomate de aacuterbol (Solamun betaceum Cav)rdquo que se ejecutoacute en el Departamento

de Ciencias Nucleares

AGRADECIMIENTO

Al Departamento de Ciencias Nucleares (DCN) y a la Escuela Politeacutecnica Nacional

por el apoyo financiero y tecnoloacutegico para el desarrollo de esta investigacioacuten

Al Departamento de Ciencias de Alimentos y Biotecnologiacutea (DECAB) por el apoyo

con las instalaciones y equipos

A la Dra Catalina Vasco y a la Dra Silvia Valencia por su apoyo constante a los

largo de toda la realizacioacuten de esta tesis

A mis amigos (as) y compantildeeros (as) Ricardo Montero Andrea Castro Tania Fiscal

y Edison Arias por su ayuda durante la ejecucioacuten de los experimentos por todas las

horas compartidas y aprendido durante el desarrollo de este proyecto

A mis queridos amigos Karina Lagos Isaac Meza y Eduardo Cayo con quienes he

compartido los momentos duros de largas noches de estudio y trabajo de

decepciones y fracasos pero tambieacuten los mejores momentos y todos los logros que

hemos tenido a lo largo de esta carrera por sus mil maneras de apoyarme y

hacerme sentir que aunque el medio es difiacutecil podemos lograr lo que nos

propongamos Y a mis hermanos acadeacutemicos con lo que hemos compartido el

drama de hacer una tesis Rauacutel y Luis

Finalmente agradezco a mis padres quienes han hecho todo lo posible por

apoyarme en mi carrera universitaria

DEDICATORIA

A mis padres Joel y Mariacutea

A Catalina

A mi persona favorita

i

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

PAacuteGINA RESUMEN XIII INTRODUCCIOacuteN XV 1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA 1 11 Tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) 1

111 Generalidades 1 112 Caracteriacutesticas del tomate de aacuterbol 3 113 Cultivares 4

1131 Cultivares Rojos 5 1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados 5 1133 Cultivares Amarillos 6 1134 Cultivares ecuatorianos 7

114 Usos 8 115 Fisiologiacutea poscosecha 9 116 Manejo poscosecha 10

1161 Cosecha 11 1162 Pre enfriamiento 12 1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten 12 1164 Lavado y desinfeccioacuten 14 1165 Almacenamiento 14 1166 Empacado y transporte 14 1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha 15

117 Produccioacuten y exportacioacuten 16 12 Recubrimientos comestibles de frutas 17

121 Definicioacuten 17 122 Composicioacuten de los recubrimientos y peliacuteculas comestibles 19

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos 19

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas 19 1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos 20 1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos 21 1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes 21 1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes 22

13 Irradiacioacuten de productos frescos 22

131 Objetivos de la irradiacioacuten 24 132 Caacutelculo de la dosis de irradiacioacuten 26 133 Irradiador EPN 27 134 Combinacioacuten de irradiacioacuten con otros procesos 30 135 Aplicaciones industriales 32 136 Regulaciones 32

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

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res

pira

cioacuten

(m

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O2

kgh)

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0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

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Aro

ma

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Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

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1

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0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

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1

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0 15 30 45 60 75

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Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

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0 15 30 45 60 75

Dur

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Tiempo (diacuteas)

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92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

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0 15 30 45 60 75

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ext

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0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

Page 3: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

DECLARACIOacuteN

Yo Jeiny Abad Torres declaro que el trabajo aquiacute descrito es de mi autoriacutea que no

ha sido previamente presentado para ninguacuten grado o calificacioacuten profesional y que

he consultado las referencias bibliograacuteficas que se incluyen en este documento

La Escuela Politeacutecnica Nacional puede hacer uso de los derechos correspondientes

a este trabajo seguacuten lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual por su

Reglamento y por la normativa institucional vigente

__________________________

Jeiny Abad Torres

CERTIFICACIOacuteN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Jeiny Abad Torres bajo mi

supervisioacuten

_____________________________

Mariacutea Catalina Vasco Carrillo PhD

DIRECTORA DE PROYECTO

________________________________

Silvia Azucena Valencia Chamorro PhD

CODIRECTORA DE PROYECTO

AUSPICIO

La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-

001-2011 ldquoAplicacioacuten de tratamientos no convencionales para extender la vida uacutetil

del tomate de aacuterbol (Solamun betaceum Cav)rdquo que se ejecutoacute en el Departamento

de Ciencias Nucleares

AGRADECIMIENTO

Al Departamento de Ciencias Nucleares (DCN) y a la Escuela Politeacutecnica Nacional

por el apoyo financiero y tecnoloacutegico para el desarrollo de esta investigacioacuten

Al Departamento de Ciencias de Alimentos y Biotecnologiacutea (DECAB) por el apoyo

con las instalaciones y equipos

A la Dra Catalina Vasco y a la Dra Silvia Valencia por su apoyo constante a los

largo de toda la realizacioacuten de esta tesis

A mis amigos (as) y compantildeeros (as) Ricardo Montero Andrea Castro Tania Fiscal

y Edison Arias por su ayuda durante la ejecucioacuten de los experimentos por todas las

horas compartidas y aprendido durante el desarrollo de este proyecto

A mis queridos amigos Karina Lagos Isaac Meza y Eduardo Cayo con quienes he

compartido los momentos duros de largas noches de estudio y trabajo de

decepciones y fracasos pero tambieacuten los mejores momentos y todos los logros que

hemos tenido a lo largo de esta carrera por sus mil maneras de apoyarme y

hacerme sentir que aunque el medio es difiacutecil podemos lograr lo que nos

propongamos Y a mis hermanos acadeacutemicos con lo que hemos compartido el

drama de hacer una tesis Rauacutel y Luis

Finalmente agradezco a mis padres quienes han hecho todo lo posible por

apoyarme en mi carrera universitaria

DEDICATORIA

A mis padres Joel y Mariacutea

A Catalina

A mi persona favorita

i

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

PAacuteGINA RESUMEN XIII INTRODUCCIOacuteN XV 1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA 1 11 Tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) 1

111 Generalidades 1 112 Caracteriacutesticas del tomate de aacuterbol 3 113 Cultivares 4

1131 Cultivares Rojos 5 1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados 5 1133 Cultivares Amarillos 6 1134 Cultivares ecuatorianos 7

114 Usos 8 115 Fisiologiacutea poscosecha 9 116 Manejo poscosecha 10

1161 Cosecha 11 1162 Pre enfriamiento 12 1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten 12 1164 Lavado y desinfeccioacuten 14 1165 Almacenamiento 14 1166 Empacado y transporte 14 1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha 15

117 Produccioacuten y exportacioacuten 16 12 Recubrimientos comestibles de frutas 17

121 Definicioacuten 17 122 Composicioacuten de los recubrimientos y peliacuteculas comestibles 19

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos 19

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas 19 1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos 20 1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos 21 1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes 21 1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes 22

13 Irradiacioacuten de productos frescos 22

131 Objetivos de la irradiacioacuten 24 132 Caacutelculo de la dosis de irradiacioacuten 26 133 Irradiador EPN 27 134 Combinacioacuten de irradiacioacuten con otros procesos 30 135 Aplicaciones industriales 32 136 Regulaciones 32

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

0

1

2

3

4

5

6

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

0

1

2

3

4

5

6

7

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

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122

to brittleness and firmness of Huanghua pears (Pyrus pyrifolia Nakai

cv Huanghua) during storage Food Chemistry 124(2) 569ndash575

123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

Page 4: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

CERTIFICACIOacuteN

Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Jeiny Abad Torres bajo mi

supervisioacuten

_____________________________

Mariacutea Catalina Vasco Carrillo PhD

DIRECTORA DE PROYECTO

________________________________

Silvia Azucena Valencia Chamorro PhD

CODIRECTORA DE PROYECTO

AUSPICIO

La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-

001-2011 ldquoAplicacioacuten de tratamientos no convencionales para extender la vida uacutetil

del tomate de aacuterbol (Solamun betaceum Cav)rdquo que se ejecutoacute en el Departamento

de Ciencias Nucleares

AGRADECIMIENTO

Al Departamento de Ciencias Nucleares (DCN) y a la Escuela Politeacutecnica Nacional

por el apoyo financiero y tecnoloacutegico para el desarrollo de esta investigacioacuten

Al Departamento de Ciencias de Alimentos y Biotecnologiacutea (DECAB) por el apoyo

con las instalaciones y equipos

A la Dra Catalina Vasco y a la Dra Silvia Valencia por su apoyo constante a los

largo de toda la realizacioacuten de esta tesis

A mis amigos (as) y compantildeeros (as) Ricardo Montero Andrea Castro Tania Fiscal

y Edison Arias por su ayuda durante la ejecucioacuten de los experimentos por todas las

horas compartidas y aprendido durante el desarrollo de este proyecto

A mis queridos amigos Karina Lagos Isaac Meza y Eduardo Cayo con quienes he

compartido los momentos duros de largas noches de estudio y trabajo de

decepciones y fracasos pero tambieacuten los mejores momentos y todos los logros que

hemos tenido a lo largo de esta carrera por sus mil maneras de apoyarme y

hacerme sentir que aunque el medio es difiacutecil podemos lograr lo que nos

propongamos Y a mis hermanos acadeacutemicos con lo que hemos compartido el

drama de hacer una tesis Rauacutel y Luis

Finalmente agradezco a mis padres quienes han hecho todo lo posible por

apoyarme en mi carrera universitaria

DEDICATORIA

A mis padres Joel y Mariacutea

A Catalina

A mi persona favorita

i

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

PAacuteGINA RESUMEN XIII INTRODUCCIOacuteN XV 1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA 1 11 Tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) 1

111 Generalidades 1 112 Caracteriacutesticas del tomate de aacuterbol 3 113 Cultivares 4

1131 Cultivares Rojos 5 1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados 5 1133 Cultivares Amarillos 6 1134 Cultivares ecuatorianos 7

114 Usos 8 115 Fisiologiacutea poscosecha 9 116 Manejo poscosecha 10

1161 Cosecha 11 1162 Pre enfriamiento 12 1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten 12 1164 Lavado y desinfeccioacuten 14 1165 Almacenamiento 14 1166 Empacado y transporte 14 1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha 15

117 Produccioacuten y exportacioacuten 16 12 Recubrimientos comestibles de frutas 17

121 Definicioacuten 17 122 Composicioacuten de los recubrimientos y peliacuteculas comestibles 19

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos 19

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas 19 1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos 20 1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos 21 1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes 21 1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes 22

13 Irradiacioacuten de productos frescos 22

131 Objetivos de la irradiacioacuten 24 132 Caacutelculo de la dosis de irradiacioacuten 26 133 Irradiador EPN 27 134 Combinacioacuten de irradiacioacuten con otros procesos 30 135 Aplicaciones industriales 32 136 Regulaciones 32

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

0

1

2

3

4

5

6

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

0

1

2

3

4

5

6

7

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

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radicals generated during gamma irradiation Plant physiology 97(2)

545-550

155 Xu S Chen X y Sun D-W (2001) Preservation of kiwifruit coated with

an edible film at ambient temperature Journal of Food Engineering

50(4) 211ndash216

156 Zahir E Naqvi I I y Uddin S M (2009) Market basket survey of

selected metals in fruits from Karachi City (Pakistan) Journal of Basic

and Applied Sciences 5(2) 47-52

157 Zambrano-Zaragoza M L Mercado-Silva E Ramirez-Zamorano P

Cornejo-Villegas M A Gutieacuterrez-Cortez E y Quintanar-Guerrero D

(2013) Use of solid lipid nanoparticles (SLNs) in edible coatings to

increase guava (Psidium guajava L) shelf-life Food Research

International 51(2) 946ndash953

158 Zhong Q P y Xia W S (2008) Physicochemical properties of edible and

preservative films from chitosancassava starchgelatin blend

plasticized with glycerol Food Technology and Biotechnology 46(3)

262-269

159 Zhou R Li Y Yan L y Xie J (2011) Effect of edible coatings on

enzymes cell-membrane integrity and cell-wall constituents in relation

122

to brittleness and firmness of Huanghua pears (Pyrus pyrifolia Nakai

cv Huanghua) during storage Food Chemistry 124(2) 569ndash575

123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

Page 5: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

AUSPICIO

La presente investigacioacuten contoacute con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-

001-2011 ldquoAplicacioacuten de tratamientos no convencionales para extender la vida uacutetil

del tomate de aacuterbol (Solamun betaceum Cav)rdquo que se ejecutoacute en el Departamento

de Ciencias Nucleares

AGRADECIMIENTO

Al Departamento de Ciencias Nucleares (DCN) y a la Escuela Politeacutecnica Nacional

por el apoyo financiero y tecnoloacutegico para el desarrollo de esta investigacioacuten

Al Departamento de Ciencias de Alimentos y Biotecnologiacutea (DECAB) por el apoyo

con las instalaciones y equipos

A la Dra Catalina Vasco y a la Dra Silvia Valencia por su apoyo constante a los

largo de toda la realizacioacuten de esta tesis

A mis amigos (as) y compantildeeros (as) Ricardo Montero Andrea Castro Tania Fiscal

y Edison Arias por su ayuda durante la ejecucioacuten de los experimentos por todas las

horas compartidas y aprendido durante el desarrollo de este proyecto

A mis queridos amigos Karina Lagos Isaac Meza y Eduardo Cayo con quienes he

compartido los momentos duros de largas noches de estudio y trabajo de

decepciones y fracasos pero tambieacuten los mejores momentos y todos los logros que

hemos tenido a lo largo de esta carrera por sus mil maneras de apoyarme y

hacerme sentir que aunque el medio es difiacutecil podemos lograr lo que nos

propongamos Y a mis hermanos acadeacutemicos con lo que hemos compartido el

drama de hacer una tesis Rauacutel y Luis

Finalmente agradezco a mis padres quienes han hecho todo lo posible por

apoyarme en mi carrera universitaria

DEDICATORIA

A mis padres Joel y Mariacutea

A Catalina

A mi persona favorita

i

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

PAacuteGINA RESUMEN XIII INTRODUCCIOacuteN XV 1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA 1 11 Tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) 1

111 Generalidades 1 112 Caracteriacutesticas del tomate de aacuterbol 3 113 Cultivares 4

1131 Cultivares Rojos 5 1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados 5 1133 Cultivares Amarillos 6 1134 Cultivares ecuatorianos 7

114 Usos 8 115 Fisiologiacutea poscosecha 9 116 Manejo poscosecha 10

1161 Cosecha 11 1162 Pre enfriamiento 12 1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten 12 1164 Lavado y desinfeccioacuten 14 1165 Almacenamiento 14 1166 Empacado y transporte 14 1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha 15

117 Produccioacuten y exportacioacuten 16 12 Recubrimientos comestibles de frutas 17

121 Definicioacuten 17 122 Composicioacuten de los recubrimientos y peliacuteculas comestibles 19

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos 19

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas 19 1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos 20 1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos 21 1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes 21 1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes 22

13 Irradiacioacuten de productos frescos 22

131 Objetivos de la irradiacioacuten 24 132 Caacutelculo de la dosis de irradiacioacuten 26 133 Irradiador EPN 27 134 Combinacioacuten de irradiacioacuten con otros procesos 30 135 Aplicaciones industriales 32 136 Regulaciones 32

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

0

1

2

3

4

5

6

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

0

1

2

3

4

5

6

7

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

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123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

Page 6: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

AGRADECIMIENTO

Al Departamento de Ciencias Nucleares (DCN) y a la Escuela Politeacutecnica Nacional

por el apoyo financiero y tecnoloacutegico para el desarrollo de esta investigacioacuten

Al Departamento de Ciencias de Alimentos y Biotecnologiacutea (DECAB) por el apoyo

con las instalaciones y equipos

A la Dra Catalina Vasco y a la Dra Silvia Valencia por su apoyo constante a los

largo de toda la realizacioacuten de esta tesis

A mis amigos (as) y compantildeeros (as) Ricardo Montero Andrea Castro Tania Fiscal

y Edison Arias por su ayuda durante la ejecucioacuten de los experimentos por todas las

horas compartidas y aprendido durante el desarrollo de este proyecto

A mis queridos amigos Karina Lagos Isaac Meza y Eduardo Cayo con quienes he

compartido los momentos duros de largas noches de estudio y trabajo de

decepciones y fracasos pero tambieacuten los mejores momentos y todos los logros que

hemos tenido a lo largo de esta carrera por sus mil maneras de apoyarme y

hacerme sentir que aunque el medio es difiacutecil podemos lograr lo que nos

propongamos Y a mis hermanos acadeacutemicos con lo que hemos compartido el

drama de hacer una tesis Rauacutel y Luis

Finalmente agradezco a mis padres quienes han hecho todo lo posible por

apoyarme en mi carrera universitaria

DEDICATORIA

A mis padres Joel y Mariacutea

A Catalina

A mi persona favorita

i

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

PAacuteGINA RESUMEN XIII INTRODUCCIOacuteN XV 1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA 1 11 Tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) 1

111 Generalidades 1 112 Caracteriacutesticas del tomate de aacuterbol 3 113 Cultivares 4

1131 Cultivares Rojos 5 1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados 5 1133 Cultivares Amarillos 6 1134 Cultivares ecuatorianos 7

114 Usos 8 115 Fisiologiacutea poscosecha 9 116 Manejo poscosecha 10

1161 Cosecha 11 1162 Pre enfriamiento 12 1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten 12 1164 Lavado y desinfeccioacuten 14 1165 Almacenamiento 14 1166 Empacado y transporte 14 1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha 15

117 Produccioacuten y exportacioacuten 16 12 Recubrimientos comestibles de frutas 17

121 Definicioacuten 17 122 Composicioacuten de los recubrimientos y peliacuteculas comestibles 19

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos 19

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas 19 1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos 20 1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos 21 1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes 21 1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes 22

13 Irradiacioacuten de productos frescos 22

131 Objetivos de la irradiacioacuten 24 132 Caacutelculo de la dosis de irradiacioacuten 26 133 Irradiador EPN 27 134 Combinacioacuten de irradiacioacuten con otros procesos 30 135 Aplicaciones industriales 32 136 Regulaciones 32

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

0

1

2

3

4

5

6

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

0

1

2

3

4

5

6

7

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

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123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

Page 7: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

DEDICATORIA

A mis padres Joel y Mariacutea

A Catalina

A mi persona favorita

i

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

PAacuteGINA RESUMEN XIII INTRODUCCIOacuteN XV 1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA 1 11 Tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) 1

111 Generalidades 1 112 Caracteriacutesticas del tomate de aacuterbol 3 113 Cultivares 4

1131 Cultivares Rojos 5 1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados 5 1133 Cultivares Amarillos 6 1134 Cultivares ecuatorianos 7

114 Usos 8 115 Fisiologiacutea poscosecha 9 116 Manejo poscosecha 10

1161 Cosecha 11 1162 Pre enfriamiento 12 1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten 12 1164 Lavado y desinfeccioacuten 14 1165 Almacenamiento 14 1166 Empacado y transporte 14 1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha 15

117 Produccioacuten y exportacioacuten 16 12 Recubrimientos comestibles de frutas 17

121 Definicioacuten 17 122 Composicioacuten de los recubrimientos y peliacuteculas comestibles 19

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos 19

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas 19 1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos 20 1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos 21 1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes 21 1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes 22

13 Irradiacioacuten de productos frescos 22

131 Objetivos de la irradiacioacuten 24 132 Caacutelculo de la dosis de irradiacioacuten 26 133 Irradiador EPN 27 134 Combinacioacuten de irradiacioacuten con otros procesos 30 135 Aplicaciones industriales 32 136 Regulaciones 32

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

0

1

2

3

4

5

6

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

0

1

2

3

4

5

6

7

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

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123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

Page 8: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

i

IacuteNDICE DE CONTENIDOS

PAacuteGINA RESUMEN XIII INTRODUCCIOacuteN XV 1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA 1 11 Tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) 1

111 Generalidades 1 112 Caracteriacutesticas del tomate de aacuterbol 3 113 Cultivares 4

1131 Cultivares Rojos 5 1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados 5 1133 Cultivares Amarillos 6 1134 Cultivares ecuatorianos 7

114 Usos 8 115 Fisiologiacutea poscosecha 9 116 Manejo poscosecha 10

1161 Cosecha 11 1162 Pre enfriamiento 12 1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten 12 1164 Lavado y desinfeccioacuten 14 1165 Almacenamiento 14 1166 Empacado y transporte 14 1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha 15

117 Produccioacuten y exportacioacuten 16 12 Recubrimientos comestibles de frutas 17

121 Definicioacuten 17 122 Composicioacuten de los recubrimientos y peliacuteculas comestibles 19

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos 19

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas 19 1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos 20 1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos 21 1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes 21 1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes 22

13 Irradiacioacuten de productos frescos 22

131 Objetivos de la irradiacioacuten 24 132 Caacutelculo de la dosis de irradiacioacuten 26 133 Irradiador EPN 27 134 Combinacioacuten de irradiacioacuten con otros procesos 30 135 Aplicaciones industriales 32 136 Regulaciones 32

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

0

1

2

3

4

5

6

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

0

1

2

3

4

5

6

7

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

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123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

Page 9: ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL · 2019. 4. 7. · La presente investigación contó con el auspicio financiero del proyecto PII-DCN-001-2011 “Aplicación de tratamientos no convencionales

ii

2 PARTE EXPERIMENTAL 35 21 Materiales 35

211 Tomate de aacuterbol 35 212 Cera comestible 35 213 Fuente de cobalto 60 35

22 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 36 221 Preparacioacuten de la materia prima 36 222 Disentildeo experimental 37 223 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 38

2231 Firmeza 38 2232 Soacutelidos solubles totales y pH 38 2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo 39 2234 Calidad sensorial global 39

23 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 39 231 Preparacioacuten y almacenamiento 39 232 Disentildeo experimental 40 233 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 40

2331 Peacuterdida de peso 41 24 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 41 241 Preparacioacuten de la materia prima 41 242 Disentildeo experimental 42 243 Anaacutelisis fiacutesicos y quiacutemicos 42

2431 Dantildeo en la pulpa 42 25 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 43 251 Preparacioacuten de la materia prima y almacenamiento 43 252 Disentildeo experimental 44 253 Anaacutelisis durante el almacenamiento 45

2531 Apariencia del fruto 45 2532 Apariencia del peduacutenculo 45 2533 Tasa de respiracioacuten 46 2534 Anaacutelisis sensorial 48

26 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 49

261 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 49

262 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 49

iii

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN 51 31 Estudio del efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la textura y

apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol 51 32 Determinacioacuten del efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a temperatura y HR controladas 53 321 Peacuterdida de peso 53 322 Firmeza 54 323 Soacutelidos solubles y pH 56

33 Determinacioacuten de la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de

aacuterbol 59 331 Peacuterdida de peso 59 332 Firmeza 61 333 Soacutelidos solubles y pH 64 334 Apariencia 67 335 Dantildeo en la pulpa 70

34 Anaacutelisis del efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol 71 341 Peacuterdida de peso 72 342 Firmeza 75 343 Soacutelidos solubles pH y acidez titulable 77 344 Apariencia del fruto y del peduacutenculo 82 345 Dantildeo en la pulpa 85 346 Tasa de respiracioacuten 86 347 Anaacutelisis sensorial 88

35 Estimacioacuten de costos de implementacioacuten de los tratamientos poscosecha 94

351 Estimacioacuten de costos de una planta de tratamiento poscosecha de tomate aacuterbol 94

352 Estimacioacuten de costos de irradiacioacuten 96 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 100 41 Conclusiones 100 42 Recomendaciones 101 REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 103 ANEXOS 124

iv

IacuteNDICE DE TABLAS

PAacuteGINA

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol 1 Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de

aacuterbol 4 Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea 13 Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre 13 Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas 26 Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha 30 Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(continuacioacutenhellip) 31 Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo 42 Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos 45 Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo 45 Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90

HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 83

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 84

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5

degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con irradiacioacuten (I) 85

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas

necesarios para la planta de recubrimiento 95 Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta

de recubrimiento en doacutelares 95 Tabla 36 Gastos en recursos humanos 96

v

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN 97

Tabla 38 Gastos legales 98 Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares 98 Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos 99 Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento 127 Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de

recubrimiento (continuacioacutenhellip) 128 Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN 129 Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

(continuacioacutenhellip) 130

vi

IacuteNDICE DE FIGURAS

PAacuteGINA

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo 2 Figura 12 Red Beau 5 Figura 13 Solid Gold 6 Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola 7

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no

climateacutericos antes y despueacutes de la cosecha 10 Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate

de aacuterbol 15 Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol 17 Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico 23 Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten 23 Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento 28 Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN 29 Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN 29 Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada 32 Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) 33 Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la

fuente de cobalto 37 Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire 46 Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de

respiracioacuten utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten 47 Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de

Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten 50 Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y

ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy 52

vii

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI)

del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 54

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del

tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 55

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento)

recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 57

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate

irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 58

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado

giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable

porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR 60

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 61

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 62 Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750

Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 63 Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a

dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 65

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 65

viii

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y

almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 66 Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor

dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR 66

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250

500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR 68 Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 69 Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en

la pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa 70 Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la

pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR 71

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 74

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 76

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R)

ix

irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 78 Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas

a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a

5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 80

Figura 329 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 82

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 87

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 90

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75

diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

x

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo

almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado

hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) 93

xi

IacuteNDICE DE ANEXOS

PAacuteGINA

ANEXO I Hoja de datos 133 ANEXO II Hoja de datos del anaacutelisis sensorial 134 ANEXO III Anaacutelisis financiero del proceso de irradiacioacuten y de la planta de recubrimiento 135

xii

RESUMEN

La presente investigacioacuten tuvo como principal objetivo analizar el efecto de la

combinacioacuten de dos tratamientos no convencionales irradiacioacuten con rayos

gamma y recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 en la calidad poscosecha del

tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) Para esto se determinoacute la mejor dosis

de irradiacioacuten del tomate de aacuterbol el orden de aplicacioacuten de los tratamientos y se

analizoacute el efecto de la combinacioacuten de los tratamientos en la extensioacuten de la vida

uacutetil del tomate de aacuterbol

Se analizaron las propiedades del tomate irradiado en un rango de dosis entre

250 - 3 000 Gy en los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Se

evaluoacute la calidad sensorial global y la apariencia de los frutos y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles pH tasa de respiracioacuten apariencia interna aroma

dureza sensorial y sabores extrantildeos de los frutos

Se encontroacute que la mejor dosis fue 500 Gy ya que mantiene las caracteriacutesticas de

pH soacutelidos solubles totales apariencia del fruto y del peduacutenculo y no produce

dantildeo en el interior de la pulpa del tomate de aacuterbol El orden de aplicacioacuten de los

tratamientos no influye en la calidad del tomate de aacuterbol Finalmente se

determinoacute que con la combinacioacuten de tratamientos la peacuterdida de peso de los

frutos disminuyoacute hasta en 48 respecto al control la firmeza mejoroacute hasta en

70 la apariencia de los frutos mejoroacute hasta en 40 y la tasa de respiracioacuten

disminuyoacute entre un 25 y 30

La combinacioacuten de los tratamientos poscosecha no convencionales de irradiacioacuten

y recubrimiento comestible tuvo un efecto sineacutergico en la preservacioacuten de la

calidad de los frutos ya que mejoroacute las propiedades de las mismas en

comparacioacuten con aquellas a las que solo se les aplicoacute uno de los tratamientos

Ademaacutes se estimaron los costos de implementacioacuten de cada uno de los

tratamientos En los que se halloacute que el costo de recubrir tomate de aacuterbol tiene un

xiii

costo de 027 USDkg e irradiar 020 USDkg es decir que el costo de ambos

tratamientos tiene un costo de 047 kg

xiv

INTRODUCCIOacuteN

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta nativa de Sudameacuterica

y se lo cultiva en la zona andina de Ecuador y Peruacute (Garciacutea 2008 p 8) Las

exportaciones de este fruto se iniciaron en el Ecuador a finales de la deacutecada de

los antildeos 80 y en los uacuteltimos antildeos el cultivo de la misma ha crecido en parte al

amplio mercado en Europa y Estados Unidos dando algunas perspectivas de

crecimiento desarrollo y exportacioacuten de frutos andinos particularmente de tomate

de aacuterbol Sin embargo una grave barrera a la exportacioacuten es la disminucioacuten en la

calidad de los frutos durante su transporte y los deficientes controles fitosanitarios

(CORPEI 2009 pp 5-6)

La irradiacioacuten de fruta fresca con rayos gamma se usa principalmente para

retardar los procesos de maduracioacuten y senescencia y con esto alargar el tiempo

de vida de anaquel de los frutos (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 467-468)

Ademaacutes la combinacioacuten de este tratamiento poscosecha con otros como los

tratamientos teacutermicos de barrera o quiacutemicos ha demostrado tener un efecto

sineacutergico en la preservacioacuten de la calidad de los frutos (Fan Sokorai Sommers

Niemira y Mattheis 2005 p M353 Kim Feng Toshkov y Fan 2005 p M180)

Los recubrimientos comestibles se usan para mantener las propiedades de los

frutos y para protegerlos de contaminantes externos estos ademaacutes mejoran la

calidad visual de los frutos al proporcionarle brillo (Pavlath y Orts 2009)

Recientemente se estudioacute el efecto de recubrimientos comestibles en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol (Castro 2013) pero no se ha realizado ninguna

investigacioacuten sobre el efecto de la radiacioacuten gamma en el fruto o la combinacioacuten

de ambos tratamientos Por lo que el presente estudio se realizoacute con el objetivo

de analizar el efecto de la radiacioacuten gamma y de la combinacioacuten de este

tratamiento con recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol Con

este propoacutesito se analizoacute el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma sobre la

textura y apariencia de tres cultivares de tomate de aacuterbol posterior al tratamiento

se determinoacute la mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol durante

xv

el almacenamiento bajo condiciones contraladas de temperatura y humedad

relativa se determinoacute el efecto de la combinacioacuten de la aplicacioacuten de un

recubrimiento comestible comercial y de radiacioacuten gamma en la calidad

poscosecha del tomate de aacuterbol almacenado a y temperatura y humedad relativa

controladas y se analizoacute el efecto de los tratamientos aplicados en la extensioacuten

de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol Ademaacutes se estimaron los costos de

implementacioacuten de los tratamientos no convencionales utilizados

1

1 REVISION BIBLIOGRAacuteFICA

11 TOMATE DE AacuteRBOL ( Solanum betaceum Cav)

111 GENERALIDADES

El tomate de aacuterbol (Solanum betaceum Cav) es una planta arbustiva de la familia

de las Solanaacuteceas Los tallos de la planta son semilentildeosos de forma erecta y se

ramifican a una altura de entre 15 m y 20 m su copa alcanza hasta 3 m de altura

(Prohens 2000 p 46)

La clasificacioacuten taxonoacutemica del tomate de aacuterbol se encuentra descrita en la Tabla

11

Tabla 11 Taxonomiacutea del tomate de aacuterbol

Reino Vegetal

Divisioacuten Faneroacutegamas

Subdivisioacuten Angiospermas

Clase Dicotiledoacuteneas

Subclase Metaclamideas

Orden Tubiflorales

Familia Solanaceae

Geacutenero Solanum

Especie Solanum betaceum Cav (Leoacuten Viteri y Cevallos 2004 pp 1-14 45)

Esta planta es nativa de Sudameacuterica de donde son originarios la mayoriacutea de

cultivares El tomate de aacuterbol es propio de clima templado a friacuteo crece entre los

1 600 y 2 600 msnm (metros sobre el nivel del mar) con temperaturas entre los

16 y 22 degC y en ambientes sombreados (Centre for Underutilised Crops 2006

FAO 2006 pp 26-30 45 61)

El tomate de aacuterbol es una baya eliacuteptica puntiaguda en ambos extremos que

2

culmina en un caacuteliz coacutenico y un largo pedicelo El tamantildeo de un fruto maduro

fluctuacutea entre 4 y 10 cm de largo y entre 3 y 5 cm de diaacutemetro (Feican Encalada

y Larriva 1999 p 44) El color tanto de la piel del tomate de aacuterbol como de la

pulpa depende del cultivar y pueden variar entre puacuterpura y amarillo Tiene

numerosas semillas distribuidas en dos loacuteculos y rodeadas por un tejido

gelatinoso Este tejido se denomina placenta y su distribucioacuten interna se puede

observar en la Figura 11 su color puede ser negro o puacuterpura intenso en los

cultivares rojos y amarillo en los cultivares amarillos y anaranjados La piel es lisa

al tacto pero al ser consumida es de textura aacutespera y sabor amargo y

desagradable la pulpa es suculenta y suave y la placenta es jugosa y de sabor

agridulce (National Research Council 1989 pp 312-315 Portela 1999 pp 36-

38)

Figura 11 Corte transversal del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Aunque el nombre maacutes comuacuten de este fruto es ldquotomate de aacuterbolrdquo tambieacuten recibe

otros nombres de acuerdo al lugar donde se lo comercializa tales como ldquotomate

cimarroacutenrdquo ldquotomate extranjerordquo ldquogranadillardquo y ldquocontragallinazo en Centroameacuterica

ldquoberenjenardquo y ldquotomate de palordquo en Meacutexico ldquoldquochiltordquo ldquosimardquo ldquotomate de limardquo en

Bolivia ldquotomate chimangordquo tomate de monterdquo ldquotomate silvestrerdquo ldquopepino de

monterdquo y ldquogallinazo pangardquo en Colombia y Peruacute ldquotomateiro da serrardquo en Brasil y

ldquotamarillordquo o ldquotree tomatordquo en Nueva Zelanda y otros paiacuteses de habla inglesa

3

(FAO 2006 Reyes y Sanabria 1993 p 2 State Herbarium of South Australia

2012)

112 CARACTERIacuteSTICAS DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Varios estudios del tomate de aacuterbol como fruta fresca indican que es una fuente

importante de β-caroteno (pro vitamina A) vitamina B6 vitamina C (aacutecido

ascoacuterbico) vitamina E Hierro y antioxidantes (Lister Morrison Kerkhofs y Wright

2005 p 2 Repo de Carrasco y Encina Zelada 2008 p 115) Tiene un contenido

de nitroacutegeno muy alto entre 223 y 445 mg por cada 100 g de porcioacuten comestible

(Morton 2003 p 443) Tambieacuten posee altos contenidos de potasio magnesio

foacutesforo asiacute como de pectinas Los componentes quiacutemicos responsables de la

coloracioacuten del fruto son las antocianinas que estaacuten presentes en mayor cantidad

en las variedades rojas (Prohens Ruiz y Nuez 1996 p 109)

La composicioacuten nutricional y las caracteriacutesticas quiacutemicas correspondientes a 100

g de porcioacuten comestible se muestran en la Tabla 12

Ademaacutes el tomate de aacuterbol contiene antioxidantes no obstante la composicioacuten y

cantidad de los mismos es discutible Lister et al (2005) y Morillas-Ruiz y

Delgado-Alarcoacuten (2012) reportaron que a pesar de que el nivel de compuestos

fenoacutelicos del tomate no es tan alto como el de otros frutos 191 para variedades

rojas y 117 mg GAE100 g FW para variedades gold su actividad antioxidante de

1 659 para variedades rojas y 1 002 micromol TEAC100 g FW para variedades gold

es mayor que de otros frutos como naranja pera pintildea banana ciruela entre

otros (pp 131516 p 13) Sin embargo Vasco Avila Ruales Svanberg y

Kamal-Eldin (2009) y Vasco Ruales y Kamal-Eldin (2008) reportaron que la

capacidad antioxidante del tomate de aacuterbol es baja 930 micromol TEAC100 g FW

para la variedad roja y 380 micromol TEAC100 g FW para la variedad amarilla y

clasificaron su capacidad antioxidante como baja (pp 285-287 p 820)

4

Tabla 12 Composicioacuten nutricional y caracteriacutesticas quiacutemicas del tomate de aacuterbol

Componente Contenido en 100 g de porcioacuten comestible

Acidez () 193 - 160

ordm Brix 1160 - 1050

Energiacutea (kcal) 30 - 36

pH 317 - 390

Humedad () 8603 - 8707

Carbohidratos (g) 38 - 46

Ceniza (g) 060 g

Fibra (g) 33 g

Proteiacutena (g) 18 - 20 g

Calcio (mg) 9

β-caroteno (IU) 1 000

Potasio (mg) 450 - 495

Foacutesforo (mg) 41

Hierro (mg) 090 mg

Nitroacutegeno (mg) 223 - 445

Vitamina B1 (mg) 010

Vitamina B2 (mg) 003

Vitamina B3 (mg) 107

Vitamina C (mg) 25

Vitamina E (mg) 2 010 (FAO 2006 Lister et al 2005 p 6)

113 CULTIVARES

En el Ecuador y alrededor del mundo existen diversos cultivares de tomate de

aacuterbol Una caracteriacutestica destacada en el tomate de aacuterbol es el color de acuerdo

a este rasgo el tomate se divide en tres categoriacuteas rojos golden o anaranjados y

amarillos (Albornoz 1992 p 89)

5

1131 Cultivares Rojos

Estos tomates tienen la caacutescara ligeramente roja o puacuterpura la pulpa es color

aacutembar y la placenta tiene un color rojo intenso Las puntas de las hojas de la

planta que estaacuten en crecimiento son de color rojo paacutelido Eacutestos son los maacutes

difundidos en las plantaciones neozelandesas y son los preferidos para el

mercado de productos frescos por su gran tamantildeo excelente calidad y atractivo

color Los primeros tomates de aacuterbol rojos plantados en Nueva Zelanda fueron

desarrollados a finales de 1 920 y nombrados ldquoNew Blackrdquo A partir de ese

momento surgieron otros cultivares de diversas formas y tamantildeo como ldquored

beaurdquo de forma ovalada que se observa en la Figura 12 ldquooratiardquo de forma de

corazoacuten redondeado ldquoTeds redrdquo de forma ovalada y color escarlata ldquoKerikeri

Redrdquo un cultivar pequentildeo cuyo peso es menor a 60 g y de sabor muy dulce

ldquoRothamerrdquo que llega a pesar maacutes de 90 g su piel es de color rojo brillante entre

otros cultivares (National Research Council 1989 p 315)

Figura 12 Red Beau (Incredible ediblesreg 2007)

1132 Cultivares Golden (aacutembar) o Anaranjados

El color de estos tomates puede variar entre aacutembar y rojo en la pulpa pero no

tienen coloracioacuten roja en la placenta la que suele ser de color aacutembar Las hojas

inmaduras de la planta tienen una coloracioacuten roja maacutes oscura que las variedades

rojas

El sabor de los frutos de esta variedad es maacutes suave que el de los cultivares

6

rojos por lo que se sienten maacutes dulces al gusto Este tipo de cultivares son

menos susceptibles a peacuterdidas durante el almacenamiento que los rojos Entre las

variedades maacutes conocidas se encuentran ldquogoldminerdquo estos frutos suelen pesar

maacutes de 100 g y poseen un sabor intenso ldquoamberlea goldrdquo tanto la caacutescara de

este cultivar como su pulpa es de color aacutembar no llega a pesar maacutes de 75 g ldquoinca

goldrdquo este cultivar es amarillo tanto su caacutescara como su pulpa y placenta su

sabor es menos aacutecido que el de otras variedades y al ser cocido el sabor del fruto

se parece mucho al del albaricoque ldquosolid goldrdquo que se puede observar en la

Figura 13 es una variedad grande suele pesar maacutes de 120 g su forma es

ovalada su caacutescara es aacutembar a naranja (Meadows 2004)

Figura 13 Solid Gold (Incredible ediblesreg 2007)

1133 Cultivares Amarillos

Estos tomates poseen la caacutescara amarilla y la pulpa aacutembar Las hojas de la planta

no tienen ninguacuten tipo de coloracioacuten roja

El procesamiento de los cultivares amarillos es el maacutes sencillo debido a su

tamantildeo mediano buen sabor (maacutes suave que el de los frutos rojos y levemente

amargo) y por su menor contenido de antocianinas esto evita que se desarrolle

una coloracioacuten azul al ser enlatados causado por la reaccioacuten de las antocianinas

con el metal de los envases La variedad amarilla disponible en el mercado

internacional actualmente es ldquobold goldrdquo (California Rare Fruit Growers Inc

7

1996)

1134 Cultivares ecuatorianos

De acuerdo con Albornoz (1992 p 8) existen 5 ecotipos nativos cultivados en

Ecuador y una variedad introducida de Nueva Zelanda morado gigante

anaranjado gigante morado puntoacuten (variedad neozelandesa) amarillo puntoacuten

morado y amarillo bola estas variedades se pueden observar en la Figura 14

La variedad morado gigante tiene forma ovalada y su aacutepice es redondo su

caacutescara es puacuterpura al igual que el muciacutelago que recubre las semillas mientras

que la pulpa es anaranjada esta variedad se cultiva en la provincia de

Tungurahua asiacute como la variedad amarilla de tomate de aacuterbol conocida como

amarillo u oro del inca (Garciacutea y Garciacutea 2001 Romaacuten 2005) El genotipo

anaranjado gigante es el maacutes cultivado en Ecuador debido a su tamantildeo 7 cm de

largo y 6 cm de ancho y peso promedio de 118 g en el mercado internacional se

lo conoce como Ecuadorian Orange Las variedades amarillo anaranjado y

morado puntoacuten con variedades de forma ovalada cuyo aacutepice termina en punta se

diferencian entre ella por el color del muciacutelago es anaranjado claro anaranjado

oscuro y puacuterpura respectivamente Ademaacutes existe la variedad amarillo bola o

criollo redondo cuya forma es esfeacuterica y su caacutescara es de color anaranjado

oscuro (Leoacuten et al 2004 p 11)

Figura 14 Genotipos de tomate de aacuterbol de izquierda a derecha morado gigante anaranjado gigante morado puntoacuten anaranjado puntoacuten morado y amarillo bola

(Garciacutea y Garciacutea 2001)

8

114 USOS

El tomate de aacuterbol es un fruto comestible se la puede consumir fresco en

ensaladas como postre para la elaboracioacuten de mermeladas y conservas Tiene

varios usos dentro de la cultura culinaria de los paiacuteses andinos aunque tambieacuten

ha sido introducida en la cultura culinaria de otros paiacuteses (Heiser y Anderson

1999 pp 379 380 National Research Council 1989 pp 309-310)

Ademaacutes esta planta se utiliza en la medicina tradicional donde se ocupan

comuacutenmente las hojas y los frutos y con menor frecuencia los tallos Tanto las

hojas como los frutos se utilizan para sanar heridas y llagas infecciones por

paraacutesitos intestinales afecciones de la garganta dolores musculares afecciones

del hiacutegado gripe afecciones cutaacuteneas diabetes reumatismo mordeduras de

serpientes y erisipela Otra propiedad atribuida al fruto del tomate de aacuterbol es

como remedio para problemas hepaacuteticos en Jamaica y Bolivia (Zahir Naqvi y

Uddin 2009 p 47)

Los usos medicinales del tomate de aacuterbol en los paiacuteses andinos estaacuten

relacionados con las afecciones de garganta y gripe El fruto o las hojas

previamente calentadas o soasadas se aplican en forma toacutepica para combatir la

inflamacioacuten de amiacutegdalas o anginas especialmente o tambieacuten se ingiere la

preparacioacuten anterior (Amaya Hashimoto y Julca 2006 pp 7-8)

Debido a que el contenido de carbohidratos del tomate de aacuterbol es bajo su

consumo es conveniente para dietas de personas con el colesterol alto en

promedio un fruto proporciona alrededor de 40 caloriacuteas y contiene menos del 1

de almidoacuten y 5 de azuacutecares (Schmeda-Hirschmann Feresin Tapia Hilgert y

Theoduloz 2005 p 1362)

En los uacuteltimos antildeos se ha estudiado al tomate de aacuterbol para sus potenciales usos

ademaacutes de confirmarse su efectividad en sus aplicaciones tradicionales Kaswala

(2010) estudioacute el efecto que tiene un extracto metanoacutelico de tomate de aacuterbol en

ratas con diabetes inducida tipo 2 encontrando que los frutos tienen ademaacutes de

9

actividad antioxidante actividad antidiabeacutetica capacidad para disminuir la

cantidad de liacutepidos en la sangre (p 38) ademaacutes protegen el paacutencreas reducen la

actividad de las transaminasas seacutericas por lo que protegen el hiacutegado capacidad

de reduccioacuten de la creatinina lo que puede ayudar en disfunciones renales (pp

87-90) Ademaacutes Gannasin Ramakrishnan Adzahan y Muhammad (2012) han

estudiado la estabilidad de un extracto de tomate para su uso como hidrocoloide

en la industria de los alimentos (p 6880) Por estas razones se cataloga al tomate

de aacuterbol como un importante recurso andino tanto alimenticio como medicinal

(Reyes y Sanabria 1993)

115 FISIOLOGIacuteA POSCOSECHA

El tomate de aacuterbol luego de ser cosechado continuacutea realizando procesos

metaboacutelicos tales como la respiracioacuten maduracioacuten y cicatrizacioacuten de dantildeos

menores hasta que mueren al ser consumidos o debido a la senescencia La

energiacutea necesaria para todos estos procesos proviene de la respiracioacuten (Brecht

Ritenour Haard y Chism 2010 pp 977 985)

De acuerdo a la tasa de respiracioacuten y de produccioacuten de etileno se pueden

diferenciar dos tipos de frutos climateacutericas y no climateacutericas (Kader 2002 pp 39-

43) Los frutos climateacutericos presentan un incremento marcado en su respiracioacuten

algunos diacuteas luego de ser cosechados a este incremento se le denomina pico

climateacuterico donde ademaacutes del cambio en la tasa de respiracioacuten suceden cambios

bioquiacutemicos ocasionados por la produccioacuten autocataliacutetica de etileno que conducen

a la maduracioacuten y posteriormente a la senescencia Por otro lado en los frutos no

climateacutericos la tasa de respiracioacuten desciende gradualmente y estos no presentan

los cambios bioquiacutemicos que presentan los frutos climateacutericos por lo que pasan

directamente hacia la senescencia luego de su cosecha (Seymour Taylor y

Tucker 1993 pp 50-52) En la Figura 15 se observa la variacioacuten de la tasa de

respiracioacuten durante el desarrollo de los frutos climateacutericos y no climateacutericos

10

Figura 15 Cambio en la tasa de respiracioacuten de frutos climateacutericos y no climateacutericos antes

y despueacutes de la cosecha (Gallo 1997 p 129)

El tomate de aacuterbol es un fruto no climateacuterico cuya tasa de respiracioacuten variacutea entre

10 y 12 mL CO2kgh a 20degC y su produccioacuten de etileno es de 010 microLmiddotkg-1middoth-1a 20

degC Los frutos maduros presentan una respiracioacuten relativamente alta

inmediatamente despueacutes de la cosecha (35 mg CO2kgh a 20degC) que disminuye

lentamente hasta el comienzo de la senescencia (Irtwange 2006 p 4 Portela

1999 pp 35-36 Pratt y Reid 2006)

116 MANEJO POSCOSECHA

La poscosecha es el periodo que transcurre entre la cosecha del fruto hasta que

es consumida en su forma original o sometida a un proceso industrial Comprende

tanto las operaciones y procedimientos encaminados a transportar el producto

desde el productor hasta el consumidor como aquellas que pretenden mantener

la calidad de acuerdo a las caracteriacutesticas del producto (Reina Guzmaacuten y

Chamorro 1998 p 28)

11

De acuerdo al CODEX (2011 p 8) los requisitos miacutenimos de calidad para el

tomate de aacuterbol son

minus Los tomates deben estar enteros

minus Estos deben estar sanos y libres de podredumbre o deterioro que no

permitan que sean aptos para el consumo

minus Los frutos deben estar limpios y exentos de cualquier elemento extrantildeo

visible

minus Los frutos no deben tener plagas ni dantildeos causados por las mismas que

afecten su apariencia general

minus No deben tener una anormal humedad externa excepto por la

condensacioacuten subsiguiente a su remocioacuten de una caacutemara de refrigeracioacuten

minus Ausencia de olores y sabores extrantildeos

minus Los frutos deben ser de consistencia firme

minus El aspecto de los frutos debe ser fresco

minus Los frutos deben estar provistos de su peduacutenculo hasta el primer noacutedulo

Para conservar la calidad del tomate de aacuterbol o de cualquier otra fruto se le debe

dar un adecuado manejo poscosecha

1161 Cosecha

Los frutos se cosechan entre las 22 a 23 semanas luego de la antesis floral

(Reina et al 1998 p 6) Se aconseja recolectar los frutos durante el periodo del

diacutea que presente buena luminosidad bajas temperaturas y humedades relativas

altas pero sin condensacioacuten La luz facilita la recoleccioacuten en el estado de madurez

adecuado ya que el color es el indicador de madurez generalmente utilizado las

altas temperaturas aumentan el proceso de respiracioacuten del tomate y por ende la

velocidad de deterioro Finalmente la humedad relativa alta reduce la

deshidratacioacuten de los frutos sin embargo si es demasiado alta puede condensar

sobre los frutos favoreciendo el desarrollo de hongos (Garciacutea 2008 pp 39 40)

12

Los tomates deben cosecharse con el peduacutenculo hasta el primer noacutedulo Se suele

arrancar el fruto de la planta manualmente o con un palo con un gancho si la

planta es alta sin embargo se recomienda el uso de tijeras ya que evitan el

maltrato de la planta y del fruto Ademaacutes se deben colocar los frutos en

recipientes muy altos ya que los frutos de la parte inferior se maltratan debido al

peso de los que estaacuten encima y evitar arrojarlos para prevenir golpes y

magulladuras (Gallo 1997 pp 38-42 Reina et al 1998 pp 28-31)

1162 Pre enfriamiento

El pre enfriamiento se realiza para disminuir la temperatura interna de los frutos y

asiacute retardar o reducir su deterioro Los frutos se enfriacutean con agua por inmersioacuten o

aspersioacuten o con aire mediante tuacuteneles de ventilacioacuten aunque se prefiere

realizarla con agua ya que se puede realizar la limpieza de contaminantes soacutelidos

y desinfeccioacuten simultaacuteneamente (FAO 2006 Garciacutea 2008 pp 46-48)

1163 Seleccioacuten y clasificacioacuten

Durante la seleccioacuten se descartan aquellos frutos que no cumplen con los

requisitos para su comercializacioacuten Durante la cosecha se realiza una

preseleccioacuten en donde se descartan los frutos con dantildeo bioloacutegico mecaacutenico

fisioloacutegico

La clasificacioacuten es importante para obtener uniformidad ya que es uno de los

requisitos para su comercializacioacuten A los tomates se los clasifica de acuerdo a su

categoriacutea o en otras palabras de su calidad cuya clasificacioacuten se observa en la

Tabla 13 o a su calibre es decir de su tamantildeo que puede ser determinado por

su diaacutemetro o peso como se puede apreciar en la Tabla 14

13

Tabla 13 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su categoriacutea

Categoriacutea Caracteriacutesticas Tolerancia

ldquoExtrardquo De calidad superior y caracteriacutesticos de la variedad No debe tener defectos salvo defectos superficiales muy leves siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad

El 5 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea I

I Se permiten defectos leves de forma y defectos leves en la corteza como cicatrices y manchas que no excedan el 10 de la superficie total del fruto siempre que no afecten al aspecto general del producto y su calidad Estos defectos no deben afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea pero satisfagan los de la Categoriacutea II

II Esta categoriacutea comprende los tomates de aacuterbol que no pueden clasificarse en las categoriacuteas superiores pero satisfacen los requisitos miacutenimos Se permiten defectos de forma del fruto defectos de coloracioacuten y de la piel tales como raspaduras y manchas que no cubran maacutes del 20 de la superficie total del fruto siempre que los tomates de aacuterbol conserven sus caracteriacutesticas esenciales en lo que respecta a su calidad Los defectos no deberaacuten afectar a la pulpa del producto

El 10 en nuacutemero o en peso de los tomates de aacuterbol que no satisfagan los requisitos de esta categoriacutea ni los requisitos miacutenimos con excepcioacuten de los productos afectados por podredumbre o cualquier otro tipo de deterioro que haga que no sean aptos para el consumo

(CODEX 2011 pp 1-3)

Tabla 14 Clasificacioacuten del tomate de aacuterbol de acuerdo a su calibre

Coacutedigo de calibre

Diaacutemetro (mm) Coacutedigo de calibre

Peso (g)

A ge 61 1 gt 125

B 60 ndash 55 2 101 ndash 125

C 54 ndash 51 3 75 ndash 100

D 50 ndash 46 4 45 ndash 75

E 45 ndash 35 (CODEX 2011 p 2)

14

1164 Lavado y desinfeccioacuten

El lavado se lo realiza generalmente por inmersioacuten en agua tiene como objetivo

retirar impurezas suciedad visible y residuos de pesticidas como se mencionoacute en

el acaacutepite 1162 esta operacioacuten suele estar ligada al preenfriamiento (FAO

2006)

La desinfeccioacuten tiene como propoacutesito eliminar agentes bioloacutegicos y pesticidas Se

la realiza por inmersioacuten durante 10 min en soluciones de hipoclorito de sodio (50 ndash

200 ppm) o tiabendazol (200 ppm) (Aacutevila 2009 pp 138-140 Garciacutea 2008 pp

51-53)

1165 Almacenamiento

Las condiciones oacuteptimas de almacenamiento para el tomate de aacuterbol son 3 - 5 degC

de temperatura y 85 - 95 humedad relativa (HR) Por debajo de 3 degC los frutos

sufren dantildeos por friacuteo que producen pardeamiento de la piel y presencia de

pequentildeas depresiones en la superficie del fruto y a temperaturas mayores que 5

degC las peacuterdidas por podredumbres se incrementan significativamente El fruto

puede soportar temperaturas de 0 degC por corto tiempo sin sufrir dantildeos graves

(FAO 2006 Kader 2011)

1166 Empacado y transporte

Un adecuado empaque protege al fruto contra dantildeos durante la manipulacioacuten

transporte y almacenamiento Existen diferentes tipos de empaques para el

tomate de aacuterbol de acuerdo al mercado al que se dirige En Ecuador se

comercializa el tomate de aacuterbol en gavetas de plaacutestico o sacos de polipropileno de

40 o 60 kg para exportar los frutos se utilizan cajas de cartoacuten de capacidad de 2 ndash

25 kg o 18 a 25 unidades en una capa colocados en alveacuteolos plaacutesticos como se

observa en la Figura 16

15

Figura 16 Caja de cartoacuten con alveacuteolos plaacutesticos para almacenamiento de tomate de aacuterbol (Producto y Empaque Ltda 2010)

1167 Factores que influyen las peacuterdidas poscosecha

Las peacuterdidas poscosecha corresponden a una disminucioacuten cualitativa o

cuantitativa de los productos Estas se pueden originar por enfermedades

factores ambientales o dantildeos mecaacutenicos (FAO 1993)

El tomate de aacuterbol puede sufrir enfermedades principalmente debido a hongos y

virus Los principales microrganismos responsables de las peacuterdidas fuacutengicas son

Colletotrichum acutatum Colletotrichum gloeosporioides y Diaporthe phaseolarum

y Phoma exigua causan la podredumbre amarga los frutos se infectan cuando

auacuten estaacuten en el aacuterbol pero los efectos no se manifiestan hasta que comienza la

senescencia durante el almacenamiento (Portela 1999 p 40) El hongo

Colletotrichum gloeosporioides genera ademaacutes una enfermedad llamada

antracnosis que se manifiesta en lesiones en forma de puntos cafeacutes (Rondoacuten

1999 p 61) El tomate de aacuterbol es afectado principalmente por el virus del

mosaico del tamarillo (TaMV) y es sensible al virus del mosaico del pepino virus

del mosaico del arabis Tomato aspermy virus y el virus lsquoYrsquo de la papa (Portela

1999 p 36)

Los dantildeos mecaacutenicos se pueden ocasionar durante la cosecha el transporte y el

16

almacenamiento Las causas del dantildeo mecaacutenico son cortes compresiones

impactos y raspaduras por vibracioacuten Dantildeos en el peduacutenculo del tomate de aacuterbol

sobre todo cortes en la base causan necrosis del tejido volviendo a los frutos

susceptibles a infestacioacuten de patoacutegenos (Organizacion de Las Naciones Unidas

para La Agricultura y La Alimentacion 1989)

117 PRODUCCIOacuteN Y EXPORTACIOacuteN

El tomate de aacuterbol se cultiva en Peruacute Colombia Ecuador Chile y Bolivia en los

sectores montantildeosos de Costa Rica Guatemala Jamaica Puerto Rico y Haitiacute

(California Rare Fruit Growers Inc 1996) Ademaacutes se cultiva en las aacutereas friacuteas de

Sudaacutefrica India China Estados Unidos Australia y Nueva Zelanda (SFF

HortResearch Project 2006) (Prohens 2000)

Actualmente el Ecuador tiene un aacuterea de 4 462 ha plantadas con tomate de aacuterbol

y en el 2011 se cosecharon 12 260 t de fruta como se puede observar en la

Figura 17 Se cultiva en las provincias de Azuay Boliacutevar Cantildear Carchi

Cotopaxi Chimborazo Imbabura Loja Pichincha y Tungurahua (INEC 2013)

Luego del 2006 las exportaciones de tomate de aacuterbol mostraron un crecimiento

esto debido a las nuevas oportunidades comerciales dentro del mercado europeo

Sin embargo en el periodo del 2007-2008 las exportaciones decrecieron en un

980 referente a toneladas debido al decremento de la produccioacuten causada

principalmente por los fuertes inviernos que atravesoacute el paiacutes lo que afectoacute

cuantiosamente a muchos cultivos entre ellos el de tomate de aacuterbol (CORPEI

2009) Las variaciones tanto en la produccioacuten como en la exportacioacuten se pueden

observar en la Figura 17

Ecuador exporta tomate de aacuterbol a Alemania Beacutelgica Canadaacute Espantildea Estados

Unidos Francia Paiacuteses Bajos Indonesia y Reino Unido aunque los principales

importadores de tomate de aacuterbol son Estados Unidos y Espantildea (INEC 2013)

17

Figura 17 Produccioacuten y exportacioacuten de tomate de aacuterbol (INEC 2013)

12 RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES DE FRUTAS

121 DEFINICIOacuteN

Un recubrimiento o peliacutecula comestible es una delgada capa de un material que

puede ser ingerido por el consumidor y que provee a los productos de una barrera

a la humedad y a gases como oxiacutegeno y dioacutexido de carbono (Bourtoom 2008 p

1 Nisperos-Carriedo Baldwin y Shaw 1991 p 122 Pavlath y Orts 2009 p 2)

Los recubrimientos se diferencian de las peliacuteculas en que los primeros se forman

directamente sobre la superficie del alimento por inmersioacuten pulverizacioacuten o

pincelado mientras que las peliacuteculas se aplican sobre las superficies una vez que

ya se han formado (Guilbert Gontard y Gorris 1996 p 11 Sonti 2003 p 12)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles son semi-permeables por lo que

mantienen el equilibrio interno de los gases implicados en la respiracioacuten aeroacutebica

y anaeroacutebica y en la transpiracioacuten con lo que retarda la senescencia ademaacutes de

0

20

40

60

80

100

120

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Exp

orta

cioacuten

(t)

Pro

ducc

ioacuten

(t)

Antildeo

Produccioacuten Exportacioacuten

18

conservar la humedad del alimento (FDA 2012 Petersen et al 1999 p 58)

Los materiales usados para la formulacioacuten de los recubrimientos comestibles

deben ser clasificados como GRAS (Generally recognized as safe por sus siglas

en ingleacutes) aprobado por la FDA (Krochta y Mulder 1996 Park 1999)

Las ventajas del uso de recubrimientos comestibles son

minus Los recubrimientos comestibles pueden ser consumidos con el producto

que empacan por lo que a diferencia del uso de empaques plaacutesticos su

uso no resulta en la generacioacuten de residuos soacutelidos (Bourtoom 2008 p 1

Sonti 2003 p 10)

minus Las peliacuteculas y recubrimientos comestibles provienen de fuentes

renovables y son biodegradables (Stading 2003 p 89)

minus Pueden mejorar las propiedades organoleacutepticas del alimento que empacan

a traveacutes de componentes como saborizantes colorantes endulzantes

(Bourtoom 2008 pp 1-2)

minus En su formulacioacuten pueden llevar aditivos como agentes antimicrobianos y

antifuacutengicos o antioxidantes que ayudan a prolongar la vida uacutetil del

producto (Min y Krochta 2007 p 2964)

minus Mejoran las propiedades mecaacutenicas y la estabilidad estructural del

alimento por lo que previenen dantildeos mecaacutenicos durante el transporte y

manejo (Baldwin 2007 p 479 Petersen et al 1999 p 58)

minus Mejoran la calidad visual del alimento y lo hacen maacutes atractivo al

consumidor

minus Previenen la peacuterdida de componentes de aroma sabor y de nutrientes sin

alterar las propiedades organoleacutepticas del alimento (Pavlath y Orts 2009

p 18)

minus Protege al alimento de contaminacioacuten externa infestacioacuten de pestes

proliferacioacuten de microorganismos y hongos

19

122 COMPOSICIOacuteN DE LOS RECUBRIMIENTOS Y PELIacuteCULAS COMES TIBLES

De acuerdo a su composicioacuten los recubrimientos y peliacuteculas comestibles se

clasifican en cuatro grupos a base de polisacaacuteridos a base de proteiacutenas a base

de liacutepidos y compuestos

1221 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos

Los polisacaacuteridos maacutes utilizados como base para recubrimientos comestibles son

la celulosa y sus derivados (Rong-yu y Yao-wen 2003 p 110) quitina y

quitosano (Abbasi Iqbal Maqbool y Hafiz 2009 p 343) y almidoacuten (Aguilar-

Meacutendez San Martiacuteın-Martiacuteınez Tomaacutes Cruz-Orea y Jaime-Fonseca 2008 p

185 Aguilar 2005 p 10 Flores Famaacute Rojas Goyanes y Gerschenson 2007 p

263)

Los recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de polisacaacuteridos son

hidrofiacutelicos y solubles en agua por lo que no forman una barrera efectiva a la

peacuterdida de agua sin embargo pueden actuar como agentes de sacrificio para

mantener la humedad (Bourtoom 2008 p 2 Nieto 2009 pp 59 60) Este tipo de

recubrimientos forman barreras efectivas al oxiacutegeno aroma y grasas y mejoran

las propiedades mecaacutenicas del alimento (Aguilar-Meacutendez et al 2008 pp 188-

189)

Ademaacutes se han desarrollado recubrimientos comestibles basados en otros

polisacaacuteridos como aloe vera glucomanan carrageninas entre otros (Baldwin

2007 Martins Cerqueira Bourbon Pinheiro y Vicente 2011)

1222 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de proteiacutenas

Para producir este tipo de recubrimiento se usan varios tipos de proteiacutenas entre

las que estaacuten el colaacutegeno y las gelatinas (Lima et al 2010) caseiacutena (Chick y

20

Ustunol 1998 p 1024 Khwaldia Banon Perez y Desobry 2003) y otras

proteiacutenas de suero de leche (Galietta Harte Molinari Capdevielle y Diano 2005

p 117) proteiacutena de soya (Cho y Rhee 2002) proteiacutena de maiacutez (Aydt Weller y

Testin 1991 p 207 Bai Alleyne Hagenmaier Mattheis y Baldwin 2003 p 259

Carlin Gontard Reich y Nguyen-The 2001 p 1386 Park Chinnan y Shewfelt

2007) gluten de trigo (Cherian Gennadios Weller y Chinachoti 1995 Cisneros-

Zevallos y Krochta 2003 Peacuterez‐Gago y Krochta 1999) y glutenin (Hernaacutendez-

Muntildeoz Loacutepez-Rubio del-Valle y Almenar 2004)

Las proteiacutenas tienen una excelente capacidad para formar peliacuteculas por lo que se

usa no solo en aplicaciones alimenticias sino tambieacuten como componente de

pegamentos pinturas y tintas (Baldwin 2007) Los recubrimientos comestibles a

base de proteiacutenas se producen a partir de suspensiones o soluciones de la

proteiacutena en solventes o portadores que pueden ser agua etanol o una mezcla de

ambos Este tipo de recubrimientos forman una excelente barrera al oxiacutegeno

(Dangaran Tomasula y Qi 2009 pp 26-26 48)

1223 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

Los recubrimientos comestibles a base de liacutepidos son excelentes barreras a la

humedad debido a que son hidrofoacutebicos sin embargo debido a la misma razoacuten

forman peliacuteculas maacutes gruesos y fraacutegiles por lo que deben ser combinados con

agentes que tengan propiedades que les permita formar peliacuteculas como son los

derivados de la celulosa y las proteiacutenas (Ball 1997 pp 26-30 47 60)

En las formulaciones de recubrimientos y peliacuteculas comestibles a base de liacutepidos

se usa principalmente ceras parafinas y aceites (Hagenmaier 1998) resinas y

gomas de plantas arboacutereas (Alleyne y Hagenmaier 2000 p 691) y aceites

esenciales que ademaacutes actuacutean como agentes antimicrobianos (Debeaufort y

Voilley 2009 p 140)

21

1224 Recubrimientos y peliacuteculas comestibles compuestos

El objetivo principal de crear formulaciones de recubrimientos comestibles de una

combinacioacuten de polisacaacuteridos liacutepidos y proteiacutenas es aprovechar de las distintas

propiedades de cada uno de estos componentes (Garciacutea Pinotti Martino y

Zaritzky 2009)

Se han estudiado combinaciones como proteiacutena del huevo y almidoacuten dialdehiacutedico

(Gennadios Handa Froning Weller y Hanna 1998) carragenina y resina de

semilla de algarrobo (Martins et al 2011) proteiacutena y celulosa (Park y Chinnan

1995) quitosano almidoacuten de yuca y gelatina (Zhong y Xia 2008) proteiacutena de

soya y de trigo (Sabato 2001) quitosano y poli-aacutecido laacutectico (Suyatma Copinet

Tighzert y Coma 2004) quitosano y aacutecido oleico (Vargas Albors Chiralt y

Gonzaacutelez-Martiacutenez 2006) liacutepidos y almidoacuten (Garcia Martino y Zaritzky 2006)

Ademaacutes a los recubrimientos comestibles se les agrega aditivos para mejorar sus

propiedades o para aumentar el tiempo de vida uacutetil del producto A continuacioacuten

se explican los aditivos maacutes destacados

1225 Plastificantes emulsificantes y surfactantes

Los plastificantes se utilizan para aumentar la flexibilidad mejorar las propiedades

mecaacutenicas de los recubrimientos y para aumentar la permeabilidad de vapor y

otros gases Los plastificantes maacutes comunes son los polioles como glicerol

sorbitol propilenglicol y polietilenglicol (Baldwin 2007 p 489 Casariego et al

2008 pp 1456-1458 Lai y Padua 1997 pp 772-774)

Los emulsificantes y surfactantes estaacuten clasificados como agentes tensoactivos

es decir que reducen la actividad de la superficie del agua Estos son importantes

para estabilizar emulsiones aceite-agua ademaacutes ayudan al recubrimiento a

adherirse a las superficies Los surfactantes maacutes comuacutenmente utilizados son

monogliceacuterido acetilado lecitina y sus derivados monoestearato de etilenglicol

22

Tweens (el nombre comercial para aacutecidos grasos esteaacutericos de sorbitaacuten) aceite

de palma entre otros (Baldwin 2007 p 489)

1226 Fungicidas agentes de control bioloacutegico y antioxidantes

Una de las caracteriacutesticas maacutes importantes de los recubrimientos comestibles es

que sirven como portador de agentes fungicidas y antimicrobianos En el mercado

existen varios tipos de agentes microbianos y antioxidantes ademaacutes se han

investigado otros agentes como los aceites esenciales (Du et al 2009 pp M374-

M377 Rojas-Grauuml et al 2007) nisina (Ko Hettiarachchy y Johnson 2006 pp

1008 1010) el aacutecido ascoacuterbico que ademaacutes de ser un agente antipardeamiento

es un agente antimicrobiano (Carlin et al 2001) el quitosano que ademaacutes de ser

base en los recubrimientos comestibles ha demostrado ser un excelente agente

antimicrobiano y antioxidante (Coma Deschamps y Martial‐Gros 2003 pp 2790-

2791 Coma 2006 pp 1065-1067 Kim y Thomas 2007 p 310)

13 IRRADIACIOacuteN DE PRODUCTOS FRESCOS

La irradiacioacuten de alimentos tambieacuten denominada pasteurizacioacuten en friacuteo (EPA

2012) es una teacutecnica de conservacioacuten de alimentos en la que se utiliza

radiaciones ionizantes que pueden ser rayos X con un nivel de energiacutea de hasta 5

MeV rayos gamma de fuentes de Cobalto-60 (Co-60) o Cesio-137 (Cs-137) que

son isoacutetopos radioactivos o un haz de electrones de alta energiacutea rayos β de

hasta 10 MeV

Las radiaciones pueden clasificarse dentro de dos grandes grupos las

radiaciones ionizantes y las no-ionizantes De acuerdo a la Agencia Internacional

de Energiacutea Atoacutemica (IAEA por sus siglas en ingleacutes) las radiaciones ionizantes son

aquellas con la energiacutea suficiente para ionizar la materia (IAEA 2007 p 154) La

radiacioacuten no-ionizante es aquella que cuando interactuacutea con la materia no es

capaz de ionizarla pero tiene suficiente energiacutea para excitarla (Ng 2003 p 1) En

23

la Figura 18 se esquematiza esta diferencia puntualizando tambieacuten la energiacutea y

la frecuencia de la onda de estas radiaciones

Figura 18 Radiaciones ionizantes en el espectro electromagneacutetico (Greek Atomic Energy Commission 2009)

Los rayos X y los rayos gamma tienen mejor penetracioacuten que el haz de electrones

acelerados es decir partiacuteculas beta (EFSA Panel on Biological Hazards

(BIOHAZ) 2011 pp 56-60) La diferencia en la penetracioacuten de cada tipo de

radiacioacuten se esquematiza en la Figura 19

Figura 19 Capacidad de penetracioacuten de diferentes tipos de radiacioacuten (EFSA Panel on Biological Hazards (BIOHAZ) 2011 p77)

Las principales ventajas de la irradiacioacuten de alimentos son

24

minus Es un proceso que se realiza en friacuteo

minus El valor nutricional de los alimentos no cambia significativamente en dosis

de hasta 1 000 Gy y en dosis de hasta 10 000 Gy la peacuterdida del valor

nutricional es menor que en otras teacutecnicas de conservacioacuten como el

tratamiento teacutermico (Bennett Wood y Bruhn 1997)

minus La irradiacioacuten no produce cambios quiacutemicos nocivos en los alimentos ni

deja ninguacuten tipo de residuo por lo que es una alternativa inocua a los

tratamientos quiacutemicos (Arvanitoyannis 2010 pp 467-468)

minus Se puede irradiar alimentos previamente empacados o congelados

(Arvanitoyannis 2010 480)

minus La apariencia de los frutos no cambia significativamente

minus El uso de la irradiacioacuten podriacutea mejorar la seguridad alimentaria a traveacutes de

la reduccioacuten de las enfermedades transmitidas por los alimentos y ademaacutes

reduce los residuos de alimentos por deterioro (Boland 2012)

Sin embargo la irradiacioacuten de alimentos tiene ciertas desventajas

minus La irradiacioacuten no se puede aplicar a alimentos con elevado contenido de

grasas ya que provoca rancidez debido a la radioacutelisis de la grasa

(Brynjolfsson 1989 pp 22-25)

minus La percepcioacuten de consumidor es auacuten de rechazo a esta tecnologiacutea debido

a la desinformacioacuten al respecto aunque estaacute tendencia estaacute cambiando

(Cardello 2003 p 219 Hunter 2000 p 240 International Consultative

Group on Food Irradiation 1999 p 9)

131 OBJETIVOS DE LA IRRADIACIOacuteN

La irradiacioacuten de acuerdo a la dosis absorbida puede producir distintos efectos

sobre los alimentos los maacutes comunes son la inactivacioacuten de microrganismos

inhibicioacuten de la germinacioacuten retraso de la maduracioacuten y senescencia y

desinfestacioacuten de insectos

25

Estos efectos se producen debido a que la irradiacioacuten con rayos gamma X o con

haz de electrones acelerados provocan excitacioacuten e ionizacioacuten de las moleacuteculas

es por eso que a tales tipos de radiacioacuten se les denomina radiaciones ionizantes

Estas moleacuteculas interactuacutean raacutepidamente con otras provocando una serie de

reacciones quiacutemicas hasta formar productos estables este proceso se denomina

radioacutelisis y los radicales resultantes productos radioliacuteticos En alimentos con alto

contenido de agua como frutas y verduras los productos radioliacuteticos del agua son

los responsables de las alteraciones quiacutemicas de proteiacutenas carbohidratos grasas

y aacutecidos nucleicos componentes esenciales de los alimentos pero tambieacuten de los

microrganismos patoacutegenos A pesar de que estas alteraciones son causadas

principalmente por los productos radioliacuteticos del agua estos cambios tambieacuten

pueden ser causados directamente por la incidencia de la radiacioacuten sobre las

moleacuteculas (Fellows 2000 p 233 Grandison 2008 pp 166-169 Satin 1993 pp

95-107 125)

Las reacciones antes descritas provocan dantildeos en la membrana celular el ADN y

ARN de los microrganismos Ademaacutes las alteraciones en las proteiacutenas pueden

traducirse en la inactivacioacuten de aquellas que son responsables de la aparicioacuten de

brotes en papas y cebollas y de aquellas responsables de la maduracioacuten

(Grandison 2008 pp 150-158 162163 Satin 1993 pp 12-18)

En frutas y alimentos frescos la firmeza puede disminuir dependiendo de la dosis

absorbida por lo que es importante realizar un estudio para conocer la tolerancia

de las frutas a la radiacioacuten (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 pp 468 471)

Por lo tanto las dosis que se deben aplicar a los alimentos dependen del efecto

deseado en la Tabla 15 se muestran dosis tiacutepicas utilizadas para diferentes

propoacutesitos

26

Tabla 15 Dosis liacutemite recomendadas

Tipo de alimento Propoacutesito Dosis (Gy)

Bulbos raiacuteces y tubeacuterculos Inhibir los brotes de raiacuteces durante el almacenamiento

02

Frutas frescas y vegetales Retrasar la maduracioacuten

Desinfestacioacuten de insectos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control cuarentenario

10

10

20

10

Cereales y harinas nueces semillas oleaginosas plantas leguminosas frutos secos

Desinfestacioacuten de insectos

Disminucioacuten de la carga microbiana

10

50

Pescado mariscos y sus productos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

50

30

20

Carne cruda de aves y productos caacuternicos (frescos y congelados)

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Extensioacuten de la vida uacutetil

Control de infeccioacuten por paraacutesitos

70

30

20

Vegetales secos especias condimentos alimento para animales hierbas secas y teacutes herbales

Reduccioacuten de determinados microorganismos patoacutegenos

Desinfestacioacuten de insectos

100

10

Comida seca de origen animal

Desinfestacioacuten

Control de mohos

10

30

Alimentos miscelaacuteneos incluyendo pero no limitaacutendose a miel alimentos para hospitales y para astronautas especias espesantes raciones militares

Reduccioacuten de microorganismos patoacutegenos

Esterilizacioacuten

Control cuarentenario

gt100

gt100

gt100

(IAEA 2002 p 5)

132 CAacuteLCULO DE LA DOSIS DE IRRADIACIOacuteN

Para una fuente de radiacioacuten gamma la dosis que recibe la materia depende

tanto del tiempo al que esta se encuentra expuesta como de la distancia entre la

misma y la fuente Estas relaciones se encuentran descritas por las ecuaciones

27

[11] [12] y [13]

= times

13times times [1 1]

=lowast

[1 2]

= [1 3]

Donde

t tiempo transcurrido entre la calibracioacuten de la fuente y la fecha a la cual se

desea irradiar (diacuteas)

tm tiempo de vida media del Co-60 527 antildeos

tD tiempo que se deben irradiar la fruta para que obtenga la dosis requerida

(h)

tasa de dosis a la fecha de calibracioacuten (Gyh)

tasa de dosis de la fuente determinada para la fecha de irradiacioacuten (Gyh)

D dosis determinada a entregar a los frutos (Gy)

d diaacutemetro (m)

Γ Factor gamma de Co-60 = 0351

A Actividad de la fuente (Ci)

36525 factor de conversioacuten de antildeos a diacuteas

133 IRRADIADOR EPN

El irradiador de la Escuela Politeacutecnica Nacional es de tipo panoraacutemico con

almacenamiento de la fuente radiactiva en huacutemedo el radioisoacutetopo empleado es

Cobalto-60 este elemento se encuentra encapsulado en 12 fuentes con forma de

laacutepiz las cuales estaacuten soportados en un portafuentes (rack) que tiene la forma de

una canasta ciliacutendrica acoplada a un carro elevador como se muestra en la

Figura 110 Cuando la fuente no estaacute en uso el carro y el portafuentes (rack) se

encuentran en el fondo de una piscina de 45 m de profundidad que sirve como

blindaje para la radiacioacuten gamma emitida por las fuentes de Cobalto-60

28

Figura 110 Portafuente dentro de la piscina de almacenamiento (Santos y Luna 2011)

La actividad maacutexima que el disentildeo original del irradiador soporta es de 150 000 Ci

(Curies) y la actividad actual de la instalacioacuten es de 2 300 Ci

En la Figura 111 se observa un detalle del Irradiador del de la EPN en vista

superior en donde se muestra la ubicacioacuten de la fuente y del transportador En la

Figura 112 se muestra el detalle del irradiador en vista lateral se puede apreciar

la piscina del almacenamiento de la fuente la flecha en rojo indica el camino que

sigue la fuente hasta la caacutemara de irradiacioacuten cuando se requiere irradiar un

producto yo de regreso cuando el proceso ha terminado

El espesor de las paredes y de la puerta de la caacutemara de irradiacioacuten que actuacutean

de blindaje para el exterior cuando la fuente estaacute siendo empleada en la

irradiacioacuten del producto es de 15 m El espesor del techo es de 14 m

29

Figura 111 Vista superior del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Figura 112 Vista lateral del Irradiador de la EPN (Santos y Luna 2011)

Rack de la fuente Controles

Caacutemara de irradiacioacuten

Puerta Acceso

Piscina de almacenamiento

Par

ed d

e la

caacutem

ara

de

irrad

iaci

oacuten

Transportador

Caacutemara de irradiacioacuten

Piscina de almacenamiento

30

134 COMBINACIOacuteN DE IRRADIACIOacuteN CON OTROS PROCESOS

Ademaacutes de estudiarse los efectos de la irradiacioacuten como tratamiento uacutenico se la

ha estudiado en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha La combinacioacuten

de tratamientos ha demostrado tener un efecto sineacutergico en la conservacioacuten de

alimentos

Gould (1996 pp 55-58) en una revisioacuten de los meacutetodos de preservacioacuten de

alimentos explica que la irradiacioacuten seguida por tratamiento con calor es efectiva

para eliminar esporas ya que la irradiacioacuten sensibiliza a las mismas lo que hace

que reduzca los requerimientos teacutecnicos para el procesamiento mediante

tratamiento teacutermico

Se ha estudiado ampliamente la combinacioacuten de la irradiacioacuten con tratamientos

convencionales en la Tabla 16 se resumen algunos de estos estudios

Tabla 16 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha

Fruta Meacutetodo Resultados Referencia

Mangos de las variedades Tommy Atkins y Haden (Mangifera indica)

Tratamiento hidroteacutermico a 21degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 1 200 Gy

Retarda la aparicioacuten del pico climateacuterico

(Chaacutevez 2001)

Tomate Cherry (Licopersicon esculenium Mill)

Dosis de 500 a 8 000 Gy tanto en frutos verdes como en pintones temperaturas de

40-50 degC por lapsos de 5 min

La irradiacioacuten produce una irregular distribucioacuten del color en los tomates disminuyendo su calidad sin embargo dosis de hasta 3 000 Gy en frutos pintones y 5 000 Gy en frutos verdes retrasan la maduracioacuten sin afectar de forma otros indicadores de calidad El tiempo de aparicioacuten de hongos es mayor en los frutos tratados con la combinacioacuten de teacutecnicas respecto al uso de cada teacutecnica por separado

(Aguirre 1993)

31

Tabla 17 Irradiacioacuten en combinacioacuten con otros tratamientos poscosecha (continuacioacutenhellip)

Aguacate (Persea Americana Mill)

Tratamiento hidroteacutermico en bantildeos de agua a 40 45 y 50 degC e irradiacioacuten en dosis de hasta 100 Gy

Peacuterdida de peso y propiedades sensoriales no se ven afectadas por los tratamientos Un tratamiento de agua caliente a 40 degC durante 5 min e irradiacioacuten con una dosis de 75 Gy retrasa la maduracioacuten de los frutos en 4 diacuteas y disminuye el porcentaje de deterioro en 30

(Pazmintildeo 1985)

Cebollas verdes (Allium fistulosum L)

Inmersioacuten en agua a 50 degC durante 20 s Irradiacioacuten a dosis de 05 1 000 y 1 500 Gy

Extensioacuten de la vida uacutetil de 10 a 21 diacuteas conservando la calidad visual y color en las muestras irradiadas No hubo diferencia significativa en la calidad de las muestras tratadas con y sin inmersioacuten en agua

(Kim et al 2005)

Araacutendanos azules (Vaccinium corymbosum L)

Irradiados entre 500 y 3 000 Gy y empacado en bandejas de poliestireno y una peliacutecula polimeacuterico

Disminucioacuten en 15 log de 5 log de coliformes disminucioacuten de la vida uacutetil para los frutos irradiados con la dosis de 500 y 1 000 Gy Peacuterdidas de peso no significativas y cambios en firmeza no significativos por debajo de 1 600 Gy

(Trigo et al 2006)

(Moreno Castell-Perez Gomes Da Silva y Moreira 2007)

Mangostaacuten (Garcinia mangostana)

Irradiacioacuten con dosis de 300 Gy recubrimiento con 2 de quitosano

La firmeza se incrementoacute no se afectoacute la cantidad de soacutelidos solubles La irradiacioacuten produjo un incremento en la tasa de respiracioacuten y en la produccioacuten de etileno pero al combinarla con quitosano se revirtioacute este efecto

(Sritananan Uthairatanakij Jitareerat Photchanachai y Vongcheeree 2005)

Manzanas ldquogalasrdquo (Malus pumila)

Inmersioacuten en soluciones de 35 y 7 de ascorbato de calcio e irradiado a dosis de 1 600 Gy

La combinacioacuten de 35 de ascorbato y 1 600 Gy garantiza la calidad y la seguridad microbioloacutegica de manzanas frescas cortadas

(Fan et al 2005)

32

135 APLICACIONES INDUSTRIALES

La irradiacioacuten ha sido estudiada desde principios del siglo XX y usada en

aplicaciones comerciales desde 1957 (Farkas y Mohaacutecsi-Farkas 2011 p 121)

Actualmente se irradia maacutes de 60 tipos de alimentos en 40 paiacuteses alrededor del

mundo en la Figura 113 se encuentra un mapa que sentildeala a los paiacuteses que

utilizan de manera comercial la irradiacioacuten de alimentos En el antildeo 2 010 se

irradiaron 9 263 4 t de productos alimenticios en Europa (IAEA 2002 p 7)

Figura 113 Paiacuteses con irradiacioacuten de alimentos aprobada (FAO y IAEA 1999 p 44)

136 REGULACIONES

La irradiacioacuten de alimentos estaacute limitada a la legislacioacuten de cada paiacutes En Estados

Unidos la FDA es la principal reguladora de todo lo concerniente a alimentos

Paiacuteses en los que se aplica la irradiacioacuten de alimentos con fines comerciales

Paiacuteses que auacuten no aplican la irradiacioacuten de alimentos

33

irradiados eacutesta provee de los criterios para el uso de irradiacioacuten en alimentos El

Departamento de Agricultura (USDA) y el Servicio de Inspeccioacuten de Sanidad de

los Alimentos (FSIS) regulan el uso de irradiacioacuten en algunos alimentos

especiacuteficos El Servicio de Inspeccioacuten de Salud Animal y Vegetal (APHIS) regula

la irradiacioacuten como tratamiento de cuarentena para productos frescos que

ingresan a Estados Unidos En la legislacioacuten estadounidense la irradiacioacuten estaacute

definida como un aditivo de alimentos La FDA obliga a que todos los alimentos

irradiados sean etiquetados con el siacutembolo internacional de alimentos irradiados

que se muestra en la Figura 114 y con la leyenda ldquotratado con irradiacioacutenrdquo o

ldquotratado por irradiacioacutenrdquo (Pauli 1999)

Figura 114 Siacutembolo internacional de alimentos irradiados (siacutembolo de radura) (Arvanitoyannis 2010 p 676)

En la Unioacuten Europea (EU por sus siglas en ingleacutes) las directrices vigentes requiere

que los estados miembros enviacutee un informe sobre los resultados de los controles

efectuados en instalaciones de irradiacioacuten particularmente respecto a categoriacuteas

y cantidades de alimentos e ingredientes tratados y las dosis administradas

ademaacutes los resultados de los controles efectuados en la fase de comercializacioacuten

del producto y los meacutetodos utilizados para detectar el tratamiento con radiaciones

ionizantes (artiacuteculo 7(3) de la Directiva 19992EC) y en el artiacuteculo 3(2) de la

Directiva 19992EC especifica que solo se puede irradiar alimentos en

instalaciones aprobadas por las autoridades competentes del estado miembro

Ademaacutes la EU obliga a que cualquier alimento que contenga uno o maacutes

ingredientes que hayan sido irradiados lleve su etiqueta una leyenda que sentildeale

34

ldquoirradiadordquo o ldquoalimento tratado con radiaciones ionizantesrdquo

Tanto la legislacioacuten de la Unioacuten Europea como la de Estados Unidos puntualizan

que los alimentos solo pueden ser tratados por las siguientes fuentes de

radiacioacuten

minus Rayos gamma de los radio isoacutetopos Co-60 y Cs-137

minus Rayos generados por una maacutequina con una energiacutea maacutexima nominal de 5

MeV

minus Electrones acelerados generados por una maacutequina con un nivel maacuteximo de

energiacutea de 10 MeV

Dentro de las regulaciones para irradiacioacuten de alimentos existe una lista de

alimentos que se permiten irradiar sin embargo algunos estados miembros de UE

como Beacutelgica Francia y Paiacuteses bajos permiten que otros alimentos ademaacutes de

los especificados por la Comisioacuten Europea sean irradiados (Institute of Food

Science and Tech 2006)

En el Ecuador la uacutenica legislacioacuten existente al respecto de irradiacioacuten de

alimentos se encuentra en la ley de derechos del consumidor en la que se

especifica que debe rotularse si el alimento ha sido irradiado (Art 14 Cap 4)

35

2 PARTE EXPERIMENTAL

21 MATERIALES

211 TOMATE DE AacuteRBOL

El tomate de aacuterbol utilizado para los experimentos se obtuvo de una plantacioacuten

comercial en Yaruquiacute Provincia de Pichincha y de una plantacioacuten comercial en

Patate Provincia de Tungurahua

El tomate fue cosechado en estado de madurez fisioloacutegica La cosecha fue

manual El tomate fue arrancado del aacuterbol por la parte superior del peduacutenculo y

colocado en gavetas previamente desinfectadas con una solucioacuten de cloro de

concentracioacuten 2 Para evitar dantildeos durante el transporte se colocaron

aproximadamente 80 tomates por gaveta

212 CERA COMESTIBLE

Para la experimentacioacuten se utilizoacute una cera soluble a base de resinas de goma

grado alimenticio producto que se comercializa bajo el nombre Sta-Fresh 2505

Esta cera se adquirioacute en la empresa Trepaco Ciacutea Ltda

213 FUENTE DE COBALTO-60

Para la irradiacioacuten se utilizoacute rayos gamma de la fuente de cobalto 60 (Co-60) del

departamento de Ciencias Nucleares (DCN) ubicada en el laboratorio de

tecnologiacutea de radiaciones (LTR) de la Escuela Politeacutecnica Nacional Para octubre

de 2011 cuando se inicioacute la investigacioacuten la fuente de Co-60 contaba con una

actividad de 2 612 Ci calculado en base a dosimetriacuteas anteriores y al decaimiento

de la fuente

36

22 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

221 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Los cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjadordquo y ldquoanaranjado giganterdquo utilizados

en esta seccioacuten fueron adquiridos en el mercado local mientras que el cultivar

ldquomorado giganterdquo se obtuvo de una plantacioacuten comercial ubicada en Patate Se

utilizaron 160 tomates 20 kg de cada variedad

Los frutos fueron transportados al DCN en un tiempo de 30 minutos desde el

mercado local y de 3 horas desde Patate Los tomates que presentaron manchas

cualquier tipo de dantildeo fiacutesico aquellos que no teniacutean peduacutenculo o que teniacutean

dantildeos en el mismo y aquellos que no estaban en el estado de madurez comercial

fueron descartados Una vez seleccionados los tomates se lavaron con agua

corriente y luego se desinfectaron por inmersioacuten durante 15 minutos en una

solucioacuten de cloro con una concentracioacuten de 150 ppm Luego se secaron con

toallas de papel y se numeraron con un marcador indeleble Una vez finalizado el

proceso de codificacioacuten se colocaron los tomates en canastas plaacutesticas para

posteriormente ser irradiados en la fuente de Co-60 del LTR del DCN

Para la irradiacioacuten se utilizaron 10 canastas plaacutesticas de 31 cm de ancho 45 cm

de largo y 10 de profundidad las cuales se colocaron formando un pentaacutegono

alrededor de la entrada del castillo de laacutepices de la fuente dentro de la caacutemara de

irradiacioacuten como se muestra en la Figura 21 Los tomates se apilaron en la parte

maacutes cercana a la fuente de las canastas

Una vez colocados los tomates dentro de la caacutemara esta se cerroacute de acuerdo a

los procedimientos de seguridad del LTR Luego se subioacute la fuente a la caacutemara y

los frutos fueron irradiados durante el tiempo determinado para la dosis requerida

37

31 cm

45

cm

Aacuterea de ingreso de la fuente

Fruta

Figura 21 Disposicioacuten de los frutos en las canastas plaacuteticas alrededor de la fuente de cobalto

Una vez que se cumplioacute el tiempo de irradiacioacuten necesario para obtener la primera

dosis es decir 250 Gy se retiraron 20 tomates para realizarse los anaacutelisis

respectivos Luego los tomates restantes continuaron con el proceso de

irradiacioacuten hasta cumplirse el tiempo para completar la segunda dosis es decir

500 Gy se retiraron 20 tomates para realizar los anaacutelisis Y se continuoacute con este

procedimiento hasta que la dosis de los tomates restantes en la caacutemara de

irradiacioacuten fue 3 000 Gy

222 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Este experimento se realizoacute con un disentildeo completamente al azar de un factor

para cada uno de los cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo ldquoanaranjado giganterdquo y

ldquomorado giganterdquo El factor estudiado fue la dosis de radiacioacuten y los niveles

38

seleccionados fueron 250 500 1 000 1 500 2 000 2 500 y 3 000 Gy En este

caso las variables de respuesta fueron calidad sensorial global de los frutos

apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles totales (SST) y pH

223 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Para determinar el efecto de la dosis de radiacioacuten gamma en los tres cultivares de

tomate de aacuterbol se realizaron los anaacutelisis que se describen a continuacioacuten Los

resultados se los anotaron en la hoja de datos presentada en el Anexo 1

2231 Firmeza

Para determinar la firmeza de los frutos se utilizoacute un penetroacutemetro manual

McCormick Fruit Tech FT 327 Washington con un punzoacuten de 6 mm de diaacutemetro

Para realizar la medicioacuten se retiroacute la caacutescara de la zona ecuatorial del fruto en

dos caras opuestas Luego se insertoacute manualmente el punzoacuten en las zonas sin

caacutescara perpendicularmente a la superficie del fruto Se evaluaron 20 frutos por

cada tratamiento

2232 Soacutelidos solubles totales y pH

Para estas pruebas se extrajo la pulpa de cinco tomates A los tomates se los peloacute

y licuoacute y la pulpa obtenida fue tamizada para retirar soacutelidos gruesos Luego la

pulpa fue colocada en una centrifuga Clay-Adams Modelo 0151 a 3 400 rpm por

30 minutos para separar soacutelidos finos

Una vez obtenido un sobrenadante transluacutecido se midioacute solidos solubles con un

refractoacutemetro manual Westover modelo RHB-32 la medicioacuten se reportoacute como

degBrix El pH se midioacute directamente en un pH-metro Hanna Instruments HI3220

Washington Estos anaacutelisis fueron efectuados por triplicado para cada tratamiento

39

2233 Apariencia del fruto y peduacutenculo

Se determinoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en teacuterminos de calidad visual

global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 la calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos

frutos que no presentaban ninguacuten dantildeo ni marchitez en el peduacutenculo y 1

correspondioacute a aquellos que presentaron severos dantildeos turgencia reducida o

marchitez en el peduacutenculo

2234 Calidad sensorial global

La calidad sensorial global del fruto se determinoacute en base a la presencia o no de

sabores extrantildeos y al sabor a fruta Para esto se tomoacute una escala de 1 a 5 la

calificacioacuten de 5 correspondioacute a aquellos frutos que no teniacutean ninguacuten tipo de

sabores diferentes al de la fruta y 1 correspondioacute a aquellos con gran cantidad de

sabores extrantildeos como rancidez

23 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

231 PREPARACIOacuteN Y ALMACENAMIENTO

Se utilizoacute para este experimento la variedad morado gigante que fue cosechado

en una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 200 tomates alrededor de

25 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados de la

misma manera que se explicoacute en el acaacutepite 22 Finalmente se recubrieron los

tomates de aacuterbol con cera comestible Sta-Fresh 2505 Para recubrir los frutos se

colocoacute la cera comestible en un recipiente de plaacutestico en donde se sumergieron

40

los tomates el fruto y el peduacutenculo durante 15 s Luego se escurrioacute el exceso de

cera de los tomates y se colocaron sobre mallas de plaacutestico para que se secaran

Luego de aplicados los tratamientos se almacenaron los tomates en la caacutemara de

almacenamiento de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a temperatura

ambiente (20 degC) con una humedad relativa (HR) de 80

Se extrajeron 20 tomates de cada tratamiento luego de 2 3 4 5 y 6 semanas de

almacenamiento en la caacutemara de maduracioacuten A los tomates se les realizaron

anaacutelisis de calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo

firmeza soacutelidos solubles y pH

232 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para este experimento se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

fue el orden de aplicacioacuten de las teacutecnicas irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible El primer tratamiento consistioacute en irradiar y luego aplicar el

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (IR) el segundo tratamiento consistioacute

en aplicar el recubrimiento comestible y luego irradiar (RI) Se utilizoacute una dosis de

1 000 Gy para la irradiacioacuten los frutos

233 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de almacenamiento 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron anaacutelisis de calidad

sensorial global del fruto firmeza soacutelidos solubles pH y peacuterdida de peso

Ademaacutes se almacenoacute un lote de tomates de cada tratamiento durante 6 semanas

a 5 degC y 85 HR a los cuales se les realizoacute los mismos anaacutelisis con el objetivo

de verificar que los frutos se conservariacutean durante este tiempo a condiciones de

almacenamiento en refrigeracioacuten

41

2331 Peacuterdida de peso

Se determinoacute el porcentaje de peacuterdida de peso en cada periodo de

almacenamiento para esto se pesoacute cada tomate al inicio del experimento y en

cada salida Se calculoacute la peacuterdida de peso mediante la ecuacioacuten [21]

eacute = $ minus amp frasl times 100 [21]

Donde

Po peso inicial del fruto analizado (g)

Pt peso final del fruto analizado (g)

24 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

241 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA

Para este ensayo se utilizoacute la variedad ldquomorado giganterdquo que fue cosechada en

una plantacioacuten comercial de Patate Se emplearon 380 tomates alrededor de

45 kg

Los tomates fueron seleccionados lavados desinfectados e irradiados como se

describe en el acaacutepite 22

Posterior a la irradiacioacuten los tomates se almacenaron en la caacutemara de maduracioacuten

de la planta piloto del DECAB durante 6 semanas a 20 degC con una humedad

relativa (HR) de 80 Los tomates se almacenaron a temperatura ambiente con

el objetivo de realizar un experimento acelerado Ademaacutes se almacenaron 40

tomates durante 6 semanas a 5 y 90 HR con el fin de realizar observaciones

preliminares en los cambios producidos en los tomates en las condiciones en las

que se realizoacute el siguiente experimento

42

242 DISENtildeO EXPERIMENTAL

En esta seccioacuten se utilizoacute un disentildeo completamente al azar donde el factor

estudiado fue la dosis cuyos niveles fueron 250 500 y 750 Gy y un control que

consistioacute en tomate de aacuterbol sin irradiar En este experimento las variables de

respuesta fueron firmeza pH degBrix

243 ANAacuteLISIS FIacuteSICOS Y QUIacuteMICOS

Luego de 2 3 4 5 y 6 semanas se retiraron de la caacutemara de maduracioacuten 20

tomates de cada tratamiento a los cuales se les realizaron los mismos anaacutelisis

descritos en el acaacutepite 233 y ademaacutes se analizoacute el dantildeo producido en la pulpa

debido a la radiacioacuten

2431 Dantildeo en la pulpa

Para determinar el dantildeo existente en la pulpa se realizoacute un corte transversal en la

zona ecuatorial del fruto y se observoacute el porcentaje de dantildeo presente en esta

zona de la pulpa Se evaluoacute el porcentaje de dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol

morado gigante con base en el puntaje provisto en la Tabla 21

Tabla 21 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

Puntaje Caracteriacutesticas

1 La pulpa presenta coloracioacuten morada en menos del 5 de su aacuterea

2 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 5 y 25 de su aacuterea

3 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 25 y 50 de su aacuterea

4 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 50 y 75 de su aacuterea

5 La pulpa presenta coloracioacuten morada entre el 75 y 100 de su aacuterea

43

25 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

251 PREPARACIOacuteN DE LA MATERIA PRIMA Y ALMACENAMIENTO

Para el experimento se utilizaron 1 000 tomates alrededor de 110 kg de las

variedades ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjado giganterdquo Los tomates se

seleccionaron como se explica en el acaacutepite 22 luego se lavaron con agua

corriente para retirar tierra y otras impurezas similares Posterior a esto se

desinfectaron los frutos por inmersioacuten durante 15 minutos en una solucioacuten de

citrex (aacutecido ascoacuterbico) de concentracioacuten 2 mLL

Luego los frutos se colocaron en gavetas de plaacutestico descritas en el acaacutepite 211

Las gavetas fueron colocadas alrededor de la entrada a la fuente Una vez que se

cumplioacute la mitad del tiempo determinado para la dosis se detuvo la irradiacioacuten con

el propoacutesito de dar vuelta a las gavetas para de esta forma mejorar la distribucioacuten

de la dosis en el lote una vez realizada esta operacioacuten se continuoacute irradiando

hasta completarse el tiempo determinado Despueacutes del proceso de irradiacioacuten los

frutos fueron recubiertos con la cera comercial como se especifica en el acaacutepite

24

Los frutos sometidos a cada uno de los tratamientos se etiquetaron de acuerdo al

tratamiento aplicado Luego se almacenaron a una temperatura de 5 ordmC y

90 HR Para el almacenamiento de los frutos se dividioacute la caacutemara de

refrigeracioacuten utilizada con laacuteminas de plaacutestico para disminuir el espacio de

almacenamiento Ademaacutes se colocoacute una cubeta de plaacutestico con 15 L de agua

sobre la cual se colocoacute una tela de algodoacuten de 07 x 15 m la cual se manteniacutea

huacutemeda por capilaridad y mediante inmersioacuten de la misma en el agua

perioacutedicamente (dos veces por semana) Tanto la disminucioacuten del espacio de

almacenamiento como la inclusioacuten de la cubeta con agua se realizaron con la

finalidad de mantener y controlar la humedad de la caacutemara de refrigeracioacuten

44

Despueacutes de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento a 5 ordmC y 90 HR se

retiroacute una gaveta de cada tratamiento y se las colocoacute en la caacutemara de

almacenamiento durante 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR con el objetivo de simular la

vida en estante de los frutos

252 DISENtildeO EXPERIMENTAL

Para el estudio del efecto de la combinacioacuten de los tratamientos se utilizoacute un

disentildeo experimental factorial 22 Dicho disentildeo tuvo como factores la aplicacioacuten de

recubrimiento es decir la presencia o ausencia del mismo y los cultivares de

tomate de aacuterbol amarillo gigante y anaranjado gigante

Para la evaluacioacuten de la calidad poscosecha de los frutos tratados las variables

de respuesta que se utilizaron fueron

minus Peacuterdida de peso ()

minus Firmeza

minus Contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix)

minus pH

minus Acidez titulable ()

minus Tasa de respiracioacuten

minus Determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y

minus Calidad sensorial en el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y

presencia de sabores extrantildeos

minus Dantildeo en la pulpa

El anaacutelisis realizado para dantildeo en la pulpa se encuentra descrito en el acaacutepite

2431 firmeza 2231 soacutelidos solubles y pH 2232 peacuterdida de peso 2331

dantildeo en la pulpa 2431

45

253 ANAacuteLISIS DURANTE EL ALMACENAMIENTO

2531 Apariencia del fruto

Se analizoacute la apariencia del fruto en base al dantildeo fiacutesico manchas podredumbre y

turgencia que presentaban los frutos con el puntaje que se muestra en la Tabla

22

Tabla 22 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia de los frutos

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Ninguacuten dantildeo

4 Peacuterdida de turgencia leve yo dantildeo fiacutesico

3 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico moderados yo aparicioacuten de manchas

2 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico sustancial yo manchas leves

1 Peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes

2532 Apariencia del peduacutenculo

La apariencia del peduacutenculo se evaluoacute en base a la marchitez del mismo La

puntuacioacuten utilizada se muestra en la Tabla 23

Tabla 23 Puntaje utilizado para la evaluacioacuten de la apariencia del peduacutenculo

Puntaje Caracteriacutesticas

5 Peduacutenculo verde y fresco

4 Peduacutenculo amarillento yo ligeramente seco

3 Peduacutenculo medianamente seco

2 Peduacutenculo seco

1 Peduacutenculo muy seco

46

2533 Tasa de respiracioacuten

La tasa de respiracioacuten (TR) se determinoacute en funcioacuten de la produccioacuten de dioacutexido

de carbono (CO2)

Para el anaacutelisis se utilizoacute un sistema dinaacutemico de respiracioacuten con un flujo

continuo de aire para los frutos almacenados en caacutemaras de respiracioacuten bajo las

condiciones de temperatura y HR establecidas El sistema de flujo se encuentra

esquematizado en la Figura 22 Este se montoacute utilizando un compresor de aire el

cual se encuentra conectado a un deshumidificador luego de este el aire se dirige

al tablero de mezcla maacutes adelante hacia un distribuidor de flujo que se encuentra

dentro de la caacutemara de refrigeracioacuten que distribuye el aire hacia los

humidificadores y finalmente hacia las distintas caacutemaras de respiracioacuten En la

Figura 23 se muestra un esquema detallado del recorrido que tiene el aire luego

de salir de los distribuidores de flujo hasta la salida de la caacutemara de respiracioacuten

Caacutemara de refrigeracioacuten

Compresor de aireDehumidificador

Vp

Entrada de aire

VeFilt ro

Ve

P

Pu

rga

de a

gua

Tablero de mezcla

Distribuidor de flujo

Distribuidor de flujo

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Vp Vaacutelvula de purgaVe vaacutelvula de entradaP medidor de presioacutenC caacutemara de respiracioacuten

Figura 22 Esquema del sistema de flujo dinaacutemico de aire

47

Aire huacutemedo Aire de salidaAire seco

Humidificador

Agua

Caacutemara de respiracioacuten

Figura 23 Esquema de la disposicioacuten de las mangueras en las caacutemaras de respiracioacuten

utilizadas para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten

Las caacutemaras de respiracioacuten utilizadas fueron de vidrio y de plaacutestico sellados

hermeacuteticamente a los cuales ingresaba por la parte superior una manguera con

aire de entrada proporcionado por el distribuidor de flujo de la caacutemara de

refrigeracioacuten y una manguera de salida al exterior como se muestra en la Figura

23 Se emplearon 3 caacutemaras por cada tratamiento y ademaacutes 3 caacutemaras de un

control de cada variedad Se colocoacute alrededor de 1 kg de fruta en los

contenedores de vidrio y 05 kg en los contenedores de plaacutestico

La toma de las muestras de aire para el anaacutelisis de tasa de respiracioacuten se realizoacute

con una jeringuilla de 1 mL la cual estaba provista de una aguja de 27 G x 114rsquorsquo

que se insertoacute tanto en la manguera de entrada de aire hacia la jarra como en la

de salida Se determinoacute el porcentaje de CO2 del aire extraiacutedo de cada jarra en un

Analizador Raacutepido de CO2O2 Post-Harvest Research VIA- 510 Las mediciones

se realizaron dos veces por semana durante todo el tiempo de almacenamiento

Con la concentracioacuten de CO2 obtenida a la entrada y salida de las caacutemaras de

respiracioacuten y la magnitud del flujo de aire hacia las caacutemaras se calculoacute la tasa de

respiracioacuten del tomate de aacuterbol en mg CO2kgh con la ecuacioacuten [22]

+ = 06 times times $01 minus 2amp times 345 times 6378 times 45 [22]

48

Donde

+ tasa de respiracioacuten (mg CO2kgh)

06 constante de transformacioacuten de unidades

flujo de aire de la caacutemara (mLmin)

01 medida del CO2 del registrador a la salida de la caacutemara (cm)

2 medida de CO2 del registrador a la entrada de caacutemara (cm)

345 concentracioacuten de CO2 en el estaacutendar usado ( vol)

6378 densidad del CO2 a la presioacuten y temperatura de trabajo (gL)

masa del producto en la caacutemara (kg)

45 medida de CO2 del registrador del estaacutendar usado (cm)

2534 Anaacutelisis sensorial

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates en cada una de las salidas La

calificacioacuten fue de escalas no estructuradas para lo que se colocoacute una liacutenea de 10

cm de largo en la hoja de evaluacioacuten para la valoracioacuten de cada uno de los

atributos (Anexo 2) Un panel semientrenado evaluoacute dureza aroma y sabores

extrantildeos

Los anaacutelisis se realizaron a las 10 am en el laboratorio de anaacutelisis sensorial del

DECAB En los paneles se utilizoacute luz natural

En estos anaacutelisis se utilizaron cuartos de rodajas de 1 cm de grosor de tomates

pelados cada pedazo poseiacutea una cantidad proporcional de pulpa y de placenta

Se descartaron los extremos del tomate Durante el anaacutelisis se proporcionoacute a los

panelistas un vaso con agua una muestra de 4 pedazos de tomate de cada

tratamiento en un plato desechable con un coacutedigo numeacuterico una cuchara

desechable un vaso vaciacuteo y una hoja donde anotaron los resultados de la

evaluacioacuten sensorial (Anexo II)

49

26 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

La estimacioacuten de costos se realizoacute en dos partes La primera parte consistioacute en la

estimacioacuten del costo de irradiar tomate de aacuterbol en una planta de irradiacioacuten de

uso muacuteltiple se consideroacute que el tomate de aacuterbol es solo uno de los productos a

ser irradiados dentro de la planta ya que los costos de construccioacuten y

mantenimiento de esta si se disentildeara solo para irradiar tomate de aacuterbol seriacutean

demasiado elevados para proporcionar reacutedito La segunda parte consistioacute en la

estimacioacuten de costos de una planta para la aplicacioacuten del recubrimiento Esta

planta se disentildeoacute tambieacuten para almacenar los frutos en caacutemaras de refrigeracioacuten y

para empacarla

261 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

Para la estimacioacuten de costos de la planta de tratamiento de tomate de aacuterbol se

tomaron en cuenta los costos de mano de obra y recursos humanos

implementos materiales e instalaciones

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del promedio de los tres uacuteltimos antildeos

de las exportaciones que realiza Ecuador

Se consideroacute que la planta debe trabajar 12 horas durante 300 diacuteas al antildeo para el

procesamiento de tomate de aacuterbol

262 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de los costos de irradiacioacuten se consideroacute el proyecto de

repotenciacioacuten y mejoramiento de las instalaciones del irradiador de Co-60 de la

EPN y que la fuente trabajariacutea 240 diacuteas al antildeo por 8 horas al diacutea

50

El volumen de la caacutemara de irradiacioacuten es de 416 m3 y permite la irradiacioacuten de

125 kgcarga con una tasa de dosis de 24 000 Gyh de acuerdo a la disposicioacuten

de la Figura 24 El tiempo de permanencia del producto al interior de esta caacutemara

depende del tipo de producto y del efecto que se desee obtener con la irradiacioacuten

Figura 24 Distribucioacuten de los contenedores de material alrededor de la fuente de Co-60 en la caacutemara de irradiacioacuten

(Aacutelvarez 2010)

51

3 RESULTADOS Y DISCUSIOacuteN

31 ESTUDIO DEL EFECTO DE LA DOSIS DE RADIACIOacuteN GAMMA SOBRE LA TEXTURA Y APARIENCIA DE TRES CULTIVARES DE TOMATE DE AacuteRBOL

Este experimento consistioacute en irradiar tres cultivares de tomate ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo con dosis de 250 500 1 000 1 500

2 000 2 5000 y 3 000 Gy Las variables de respuesta fueron calidad sensorial

global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y

pH El tratamiento estadiacutestico de los resultados se realizoacute con la ayuda del

programa Statgraphics y se lo realizoacute al 95 de confianza

La calidad sensorial global del fruto apariencia del fruto y del peduacutenculo no

cambiaron despueacutes de la irradiacioacuten en ninguno de los cultivares de tomate de

aacuterbol estudiados a ninguna de las dosis utilizadas al igual que el contenido de

soacutelidos solubles y pH Sin embargo la dosis tuvo un efecto estadiacutesticamente

significativo (plt005) sobre la firmeza de los frutos

La firmeza del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo varioacute entre un valor maacuteximo de 357 N

para aquellos tomates que no fueron irradiados hasta 239 N para los tomates

irradiados con una dosis de 3 000 Gy La firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo fue

de 341 N para aquellos tomates que no fueron irradiados llegoacute a un valor

maacuteximo de 351 N para los tomates irradiados con una dosis de 500 Gy y el valor

miacutenimo de firmeza fue 220 N para los tomates irradiados a 3 000 Gy La firmeza

del cultivar ldquoanaranjadordquo varioacute de 200 N para aquellos tomates que no fueron

irradiados a un valor maacuteximo de 226 N para los tomates irradiados con una dosis

de 500 Gy y llegoacute a un valor miacutenimo de 140 N para los tomates irradiados a

2 500 Gy Estas variaciones se pueden apreciar en la Figura 31 Para dosis

mayores a 500 Gy la firmeza disminuyoacute levemente y a dosis mayores a 1 000 Gy

la firmeza disminuye con el incremento de la dosis esta tendencia que se observoacute

principalmente en el cultivar ldquomorado giganterdquo

52

Figura 31 Firmeza de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo ldquomorado giganterdquo y ldquoanaranjadordquo irradiados a dosis de entre 0 y 3000 Gy

La disminucioacuten de la firmeza de los frutos en la poscosecha desde su valor

maacuteximo al ser cosechadas hasta que la estructura del fruto se descompone

totalmente es un cambio natural en los frutos conforme van madurando (Gallo

1997 p 17) Esta peacuterdida de la firmeza puede deberse a cambios propios en las

paredes celulares producto de la hidroacutelisis de la pectina y propectina un

macropoliacutemero que va degradaacutendose a fracciones de peso molecular maacutes bajo y

por consiguiente maacutes solubles en agua este es un proceso natural durante la

maduracioacuten y el almacenamiento de los frutos (Gallo 1997 p 95 Xu Chen y

Sun 2001) Un efecto similar el de romper una macromoleacutecula como la pectina

en fracciones maacutes pequentildeas puede ser ocasionado por el efecto la radiacioacuten

gamma a la que estuvieron expuestos los frutos incluso sin almacenamiento

(Grandison 2008 pp 154-155)

Entre los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que

presentoacute los cambios maacutes marcados en su firmeza debido a la exposicioacuten a la

radiacioacuten de 40 comparado con 35 para ldquoanaranjado giganterdquo y 16 para

ldquoanaranjadordquo por lo que se consideroacute que este cultivar era el maacutes sensible a la

radiacioacuten y fue seleccionado para los experimentos siguientes

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 250 500 1000 1500 2000 2500 3000

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

Anaranjado gigante Morado gigante Anaranjado

53

32 DETERMINACIOacuteN DEL EFECTO DE LA COMBINACIOacuteN DE LA APLICACIOacuteN DE UN RECUBRIMIENTO COMESTIBLE COMERCIAL Y DE RADIACIOacuteN GAMMA EN LA CALIDAD POSCOSECHA DEL TOMATE DE AacuteRBOL ALMACENADO A TEMPERATURA Y HR CONTROLADAS

Este experimento se realizoacute para determinar el orden de aplicacioacuten de los

tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera comestible y los efectos de la

combinacioacuten de estos en los frutos El primer tratamiento consistioacute en irradiar 120

tomates de aacuterbol con una dosis de 1 000 Gy que es a la que no existen cambios

texturales en los frutos despueacutes del proceso de irradiacioacuten y luego se los recubrioacute

con cera comestible (IR) El segundo tratamiento consistioacute en recubrir 120

tomates y posteriormente irradiarlos con una dosis de 1 000 Gy (RI) Ademaacutes se

almacenaron frutos sin irradiar (control) con el objetivo de analizar el efecto de los

tratamientos en los tomates de aacuterbol A 20 tomates de cada tratamiento en cada

salida se les realizaron anaacutelisis de calidad sensorial global de la fruta apariencia

del fruto y del peduacutenculo firmeza soacutelidos solubles y pH Ademaacutes se realizoacute los

mismos anaacutelisis a 120 tomates sin ninguacuten tratamiento

321 PEumlRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos IR y RI

y se comparoacute entre ellos para determinar cuaacutel fue mejor para conservar esta

propiedad Ademaacutes se comparoacute la peacuterdida de peso de los tratamientos con un

control para determinar el efecto que la combinacioacuten de irradiacioacuten y

recubrimiento con cera comestible en el tomate de aacuterbol

No existioacute diferencia significativa en la peacuterdida de peso de los tomates de acuerdo

con el orden de aplicacioacuten de los tratamientos Sin embargo existioacute una

disminucioacuten de aproximadamente 35 en la peacuterdida de peso gracias a la

combinacioacuten de los tratamientos tanto RI y IR como se puede apreciar en la

Figura 32 La peacuterdida de peso del control en la segunda semana de

54

almacenamiento fue de 36 mientras que la del tratamiento RI y IR fue de

25 en la sexta semana de almacenamiento la peacuterdida de peso fue de 121

para el control la del tratamiento RI fue de 75 y 77 para IR

Figura 32 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) almacenados hasta 6 semanas a

20 degC y 80 HR

La peacuterdida de peso en frutos es ocasionada principalmente por la peacuterdida de

agua aunque que tambieacuten influyen procesos metaboacutelicos como la respiracioacuten por

lo que el uso de una barrera que evita la salida de agua y la entrada de oxiacutegeno

desde y hacia el fruto influye de manera significativa en la peacuterdida de peso

(Bourtoom 2008 p 3) Ademaacutes el uso de radiacioacuten gamma tiene la capacidad de

disminuir procesos metaboacutelicos en los frutos por lo que se esperaba que los

tratamientos aplicados disminuyeran la peacuterdida de peso (Miranda 1985 p 140)

322 FIRMEZA

Se realizoacute un anaacutelisis de firmeza de la pulpa de los tomates almacenados para

cada tratamiento y de los tomates a los que no se les aplicoacute ninguacuten tratamiento

Los resultados de este anaacutelisis se encuentran descritos en la Figura 33 En esta

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

55

figura se puede observar que RI e IR son similares y de hecho no existe

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre la firmeza de los tomates

de aacuterbol que fueron tratados con IR y aquellos tratados con RI como se observa

en la Figura 34

Figura 33 Firmeza de del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamientos) Gy almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 34 Firmeza del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6

semanas a 20 degC y 80 HR

El efecto de la irradiacioacuten sobre la firmeza de los frutos puede ser tanto positivo

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

1 2 3

Tratamiento

19

20

21

22

23

24

25

Firm

eza

Control RI IR Tratamiento

Firm

eza

(N)

56

como negativo este efecto depende tanto del fruto como de la dosis Es asiacute que

la irradiacioacuten puede incrementar la peacuterdida de firmeza en frutos si es que esta es

demasiado elevada para determinado fruto sin embargo a dosis menores la

irradiacioacuten puede mantener la firmeza de los frutos (Silva Villar y Pimentel 2012

pp 1773-1774) Ademaacutes los recubrimientos comestibles al disminuir la peacuterdida

de agua disminuyen la peacuterdida de peso ya que el contenido de agua en el fruto

afecta la firmeza (Garciacutea et al 2009 p 200) Es asiacute que se logroacute una disminucioacuten

de un 11 en la peacuterdida de peso gracias a los tratamientos utilizados

323 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles fueron determinados al igual que en el experimento

anterior a partir de la pulpa licuada de cinco tomates de aacuterbol cada prueba por

triplicado

Al igual que en la peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol en este experimento los

tratamientos disminuyeron la cantidad de SST de los tomates respecto al control

de manera estadiacutesticamente significativa como se aprecia en la Figura 35 Luego

de dos semanas de almacenamiento los tomates de aacuterbol control tuvieron una

cantidad de SST de 104 degBrix aquellos tratados con RI de 102 degBrix y 101 degBrix

para los tomates tratados con IR mientras que al final de experimento es decir

luego de seis semanas de almacenamiento la cantidad de SST fue de 114 degBrix

para el control 105 degBrix para los que fueron recubiertos y luego irradiados y

109 degBrix para los tomates que fueron irradiados y luego recubiertos como se

observa en la Figura 36

57

Figura 35 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 36 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol control (sin tratamiento) recubierto y luego irradiado (RI) y del tomate irradiado y luego recubierto (IR)

almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

El pH de los tomates tratados con RI e IR fue menor que el pH del control Como

se aprecia en la Figura 37 luego de dos semanas de almacenamiento el pH del

control fue de 377 mientras que el del tratamiento RI fue 367 y el del

tratamiento IR fue 371 Al final del almacenamiento es decir luego de seis

semanas pH del control fue de 417 mientras que el del tratamiento RI fue 398 y

el del tratamiento IR fue 393 Al igual que en el caso de los soacutelidos solubles

totales no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre los

1 2 3

Tratamiento

95

10

105

11

115

SS

T

08

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

Control RI IR

Control RI IR Tratamiento

115

110

105

100

95

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es

(degB

rix)

58

tratamientos RI e IR

Figura 37 pH del tomate de aacuterbol recubierto y luego irradiado (RI) del tomate irradiado luego recubierto (IR) y del control (sin tratamiento) almacenados hasta 6 semanas a 20 degC

y 80 HR

Los atributos de peso firmeza pH y SST se conservaron mejor en los frutos

tratados con RI e IR es decir que estos tratamientos previnieron la senescencia

del tomate de aacuterbol

Se decidioacute utilizar para el siguiente experimento el orden de aplicacioacuten IR debido

a que no se detectaron cambios en las propiedades del tomate de aacuterbol o en el

recubrimiento debido al orden de aplicacioacuten de los tratamientos durante el

experimento y a que este estudio no pretende analizar el efecto de la radiacioacuten

sobre los recubrimientos comestibles Ademaacutes la radiacioacuten pudo producir

cambios inesperados en la cera aplicada que no fueron detectados

Ademaacutes de los resultados descritos en este acaacutepite se observoacute que el tomate de

aacuterbol sufrioacute un dantildeo al interior de la pulpa por lo que se decidioacute realizar un

experimento que determinara la dosis a la cual este dantildeo no es estadiacutesticamente

significativo este se describe a continuacioacuten

03

03

03

03

03

04

04

04

04

04

05

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

Control RI IR

59

33 DETERMINACIOacuteN DE LA MEJOR DOSIS PARA CONSERVAR LA CALIDAD DEL TOMATE DE AacuteRBOL

Luego de observar que no existe un cambio significativo en la firmeza del tomate

de aacuterbol entre tomates sin irradiar y dosis de 250 500 y 1 000 Gy y que a una

dosis de 1 000 Gy la pulpa de los frutos sufre dantildeo se analizoacute el efecto de la

radiacioacuten en el almacenamiento de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo en dosis de

250 500 y 750 Gy Luego de aplicados los tratamientos se almacenoacute los frutos

durante 6 semanas a 20 degC Se analizoacute dantildeo en la pulpa firmeza pH y SST

331 PEacuteRDIDA DE PESO

Se analizoacute la peacuterdida de peso del cultivar morado gigante para esto se pesoacute cada

tomate al inicio y al final de cada periodo de almacenamiento Con estos datos se

obtuvo un porcentaje que se analizoacute de acuerdo al disentildeo experimental es decir

un disentildeo completamente al azar para cada dosis aplicada

Los tomates de aacuterbol auacuten luego de ser cosechados realizan procesos

metaboacutelicos propios de los seres vivos como la respiracioacuten y transpiracioacuten y por

medio de estos mecanismos pierden peso Se puede observar el incremento de la

peacuterdida de peso de los tomates tratados y del control en la Figura 38 Ademaacutes en

este experimento se determinoacute que la peacuterdida de peso de los tomates de aacuterbol

irradiados es significativamente menor que la peacuterdida de peso de aquellos que no

fueron irradiados (control) En la Figura 39 la graacutefica de medias e intervalos LSD

para peacuterdida de peso se puede apreciar esta disminucioacuten por efecto de la

irradiacioacuten

Luego de 5 semanas de almacenamiento la peacuterdida de peso para los tomates

irradiados presentoacute una disminucioacuten en promedio de 345 para 250 Gy

423 para 500 Gy y 48 para 750 Gy respecto al control Sin embargo el

60

anaacutelisis estadiacutestico mostroacute que no existioacute diferencia significativa entre la peacuterdida

de peso a una dosis de 500 y de 750 Gy tanto en aquellos que fueron

almacenados a temperatura ambiente como en los que se almacenaron a 5 degC

como se puede observar en la Figura 310

Figura 38 Porcentaje de peacuterdida de peso en el tiempo del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 39 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para la variable porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy

almacenados 6 semanas a 20 degC y 80 HR

0

2

4

6

8

10

12

14

2 3 4 5 6

Peacuter

dida

de

peso

(

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

0 250 500 7505

7

9

11

13

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

13

11

9

7

5

61

Figura 310 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor porcentaje de peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a

5 degC y 80 HR

La disminucioacuten de peacuterdida de peso debida a la irradiacioacuten es ocasionada

principalmente por la disminucioacuten de los procesos metaboacutelicos del fruto (Ouattara

Sabato y Lacroix 2002 pp 307-309) Un resultado similar se reportoacute en frutillas

donde la peacuterdida de peso disminuyoacute conforme se aumentoacute la dosis de irradiacioacuten

al igual que en este experimento (Miranda 1985 p 135) Ademaacutes la irradiacioacuten

junto con la refrigeracioacuten de los frutos disminuyoacute en mayor grado la peacuterdida de

peso del tomate de aacuterbol

332 FIRMEZA

En este experimento se analizoacute la firmeza de la pulpa de los frutos en la zona

ecuatorial Se determinoacute este paraacutemetro en N (Newtons)

La irradiacioacuten disminuyoacute la peacuterdida de firmeza en los tomates de aacuterbol sin

embargo eacutesta tuvo efectos distintos dependiendo del almacenamiento Los frutos

tratados y almacenados a temperatura ambiente tuvieron un incremento respecto

al control siendo la firmeza maacutes alta la correspondiente a los tomates irradiados a

250 Gy en promedio 190 N para 500 Gy la firmeza promedio fue de 157 N y

para 750 Gy de 139 N En la Figura 311 se puede notar que la peacuterdida de

0 250 500 750

Dosis

43

63

83

103

123

Peacuter

dida

de

peso

0 250 500 750

Dosis (Gy)

Peacuter

dida

de

peso

(

)

123

103

83

63

43

62

firmeza de los frutos irradiados fue menor que la de aquellos sin irradiar 518

menor en promedio para 250 Gy 250 para 500 Gy y para 750 no existioacute

diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) con el control

Figura 311 Firmeza de los tomates de aacuterbol irradiados a dosis entre 250 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Este efecto no es el mismo en las frutas que fueron almacenadas a 5 degC La

peacuterdida de firmeza se disminuyoacute conforme se incrementa la dosis como se

observa en la Figura 312 La diferencia entre la firmeza de los tomates de aacuterbol

irradiados y el control se dio en un 22 para 250 Gy 58 para 500 Gy y 70

para 750 Gy Lo que difiere del comportamiento de los tomates almacenados a

temperatura ambiente en los que no se pudo observar una relacioacuten clara entre la

dosis de irradiacioacuten y la textura de la fruta En el caso de los tomates

almacenados a 5 degC Figura 312 se nota el efecto sineacutergico con el que mejora la

textura debido probablemente a la inactivacioacuten de las enzimas y a la disminucioacuten

de la velocidad de los procesos metaboacutelicos (King 1990 p 189)

La disminucioacuten en la firmeza de las frutas se relaciona principalmente con la

liberacioacuten de agua ligada y la degradacioacuten del tejido interno en la arquitectura

celular a traveacutes de la degradacioacuten de la celulosa la hemicelulosa y el

componente peacutectico de las paredes celulares este uacuteltimo cumple la funcioacuten de

0

5

10

15

20

25

30

0 2 3 4 5 6

Firm

eza

(N)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

63

ligando entre las ceacutelulas (Maacuterquez Otero y Corteacutes 2007) Esta degradacioacuten se

pone en manifiesto en el tomate de aacuterbol a traveacutes de la disminucioacuten del contenido

de pectina de 1 a 075 (pp) durante la maduracioacuten del fruto y de la

disminucioacuten de los aacutecidos peacutecticos y las protopectinas y el aumento de la

concentracioacuten de pectinas solubles en agua (Alvarado-Ortiz y Blanco 2008 p 89

Heatherbell Reid y Wrolstad 1982 p 240)

Figura 312 Firmeza del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Ademaacutes el aumento en la solubilizacioacuten de las pectinas puede ocurrir por accioacuten

enzimaacutetica La pectin-metil-estearasa (PME) pectinesterasa poligalacturonasa

(PG) y β-galactosidasa son enzimas que han sido relacionadas de manera

interdependiente con la degradacioacuten de las sustancias peacutecticas de la pared

celular y otros componentes de la pared celular Estas enzimas han sido

establecidas en numerosas plantas superiores y estaacute activa especialmente en

frutos (King 1990 pp 189193) En el tomate de aacuterbol la disminucioacuten de la

actividad de la PME mediante tratamiento teacutermico se relacionoacute con una

disminucioacuten en la peacuterdida de firmeza (Maca Osorio y Mejiacutea-Espantildea 2013 pp

4248) Ademaacutes DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 429-431) encontraron que

papayas irradiadas tuvieron una mayor firmeza que aquellas que no fueron

irradiadas durante el tiempo de almacenamiento de 14 diacuteas mientras que la

actividad enzimaacutetica de PME PG y β-galactosidasa se mantuvo menor que la

0

5

10

15

20

25

30

control 250 500 750

Firm

eza

(N)

Dosis (Gy)

64

actividad de estas enzimas en el control Con estos antecedentes se puede

concluir que la disminucioacuten de la peacuterdida de firmeza de los tomates de aacuterbol

producida debido a la irradiacioacuten fue ocasionada principalmente a la accioacuten de la

radiacioacuten gamma en la actividad de las enzimas de la pared celular

333 SOacuteLIDOS SOLUBLES Y pH

El pH y los soacutelidos solubles totales (SST) se determinaron a partir de la pulpa

licuada de cinco tomates de aacuterbol anaacutelisis que fue realizado por triplicado para

cada dosis utilizada en cada salida realizada

Durante el almacenamiento los SST se incrementaron para todos los tratamientos

realizados como se observa en la Figura 313 este es un cambio que ocurre

normalmente durante la senescencia de los frutos (Gallo 1997 pp 94-95) En los

tomates que no fueron irradiados existioacute un incremento en los SST desde

97 degBrix al inicio del almacenamiento hasta 116 degBrix al final del

almacenamiento Este cambio no tuvo diferencia estadiacutesticamente significativa

con aquellos tomates que fueron irradiados a una dosis de 250 Gy Los SST de

los tomates irradiados a dosis de 500 y 750 Gy fueron significativamente menores

que los SST de las dosis anteriores en los que llega a solo 106 degBrix este

resultado se puede observar en la Figura 314

El valor de pH se incrementoacute en el tiempo como se observa en la Figura 315 y

no existioacute diferencia significativa para el pH del control (0 Gy) y los tomates

irradiados a 250 Gy Ademaacutes el pH de los tomates irradiados a dosis de 500 y

750 Gy fue significativamente menor que el pH de las dosis anteriores lo que se

puede apreciar en la Figura 316 Por lo tanto a partir de la aplicacioacuten de 500 Gy

existe un cambio en los procesos metaboacutelicos de los tomates de aacuterbol provocado

por este tratamiento poscosecha

65

Figura 313 Soacutelidos solubles totales del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 314 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable SST para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

09

09

10

10

11

11

12

12

0 2 3 4 5 6

Soacutel

idos

Sol

uble

s T

otal

es (

degBrix

)

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

SS

T (

degBrix

)

1 2 3 4

Dosis

99

101

103

105

107

0 250 500 750

Dosis (Gy)

107

105

103

101

99

Soacutel

idos

Sol

uble

s (deg

Brix

)

66

Figura 315 pH del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy y almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Figura 316 Graacutefico de medias e intervalos LSD de la variable pH para el factor dosis del cultivar ldquomorado giganterdquo irradiado a dosis entre 0 y 750 Gy almacenados 6 semanas a 5

degC y 80 HR

Tomando en cuenta que dos de los iacutendices quiacutemicos de senescencia son pH y

SST y que para dosis de 500 y 750 Gy eacutestos fueron menores que para 0 y 250

Gy se puede deducir que el proceso de senescencia en los tomates irradiados a

dosis de 500 y 750 Gy fue maacutes lento que el control y aquellos irradiados a 250 Gy

durante el mismo tiempo de almacenamiento es decir que la irradiacioacuten como

tratamiento disminuyoacute la velocidad de los procesos de metaboacutelicos que llevan a la

03

03

03

04

04

04

04

04

0 2 3 4 5 6

pH

Tiempo (semanas)

control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

1 2 3 4

Dosis

36

37

38

39

4

41

pH

0 250 500 750

Dosis (Gy)

pH

41

40

39

38

37

36

67

senescencia en el tomate de aacuterbol

Como en las propiedades anteriores los SST pH acidez y la maduracioacuten de las

frutas presentan comportamientos variados frente a un proceso de irradiacioacuten

DrsquoInnocenzo y Lajolo (2001 pp 425 430 437) encontraron que la radiacioacuten con

dosis de hasta 500 Gy no afectoacute el pH los SST la acidez de papayas

almacenadas a 22 degC y 90 HR y que la maduracioacuten de las mismas no se vio

afectada por la irradiacioacuten Ademaacutes Chanloy Uthairatanakij Jitareerat

Photchanachai y Vongcheeree (2005 pp 134) reportaron que en bananas lsquoKluai

Khairsquo irradiadas entre 300 y 1 000 Gy la acidez titulable disminuyoacute los SST y la

velocidad de senescencia aumentaron debido a la irradiacioacuten Por otro lado

Miranda (1985) encontroacute que el pH los SST fueron menores y la acidez titulable

mayor en frutillas irradiadas entre 900 y 2 500 Gy que en aquellas sin irradiar

334 APARIENCIA

Se determinoacute la apariencia de los frutos a los largo de todo el experimento en

teacuterminos de calidad visual global Se utilizoacute una escala de 1 a 5 donde la

calificacioacuten de 5 se asignoacute a aquellas frutas que no presentaban ninguacuten dantildeo

marchitez en el peduacutenculo y 1 se asignoacute a aquellos que presentaron severos

dantildeos turgencia reducida o marchitez en el peduacutenculo

La importancia del peduacutenculo radica en que protege a los frutos contra agentes

patoacutegenos externos por lo que el tomate de aacuterbol se debe cosechar con el

peduacutenculo (Gallo 1997 pp 56-57)

La apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados aunque en promedio es

mayor que la apariencia del peduacutenculo del control no tiene diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) con la del control es decir que la

irradiacioacuten no modificoacute la apariencia del peduacutenculo como se puede observar en la

Figura 317

68

Figura 317 Apariencia del peduacutenculo de los tomates irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 5 degC y 80 HR

Tanto la peacuterdida de peso como de firmeza la apariencia de la fruta y la

apariencia de la pulpa de los tomates de aacuterbol irradiados tuvieron cambios

significativos respecto al control Encontraacutendose que la irradiacioacuten disminuyoacute los

cambios negativos en la peacuterdida de peso firmeza y apariencia de la fruta durante

el almacenamiento La apariencia de los frutos tuvo una mejora para las tres dosis

estudiadas

La dosis que disminuyoacute en mayor medida los cambios negativos de peacuterdida de

peso y firmeza fue 750 Gy Sin embargo esta dosis afectoacute la apariencia de la

pulpa del tomate de aacuterbol por lo que la mejor dosis fue 500 Gy ya que la pulpa

mantuvo la apariencia de los frutos su peso y firmeza sin provocar dantildeo en el

interior de los fruto

La irradiacioacuten tambieacuten ha demostrado ser efectiva en la preservacioacuten de la

apariencia durante el tiempo de almacenamiento no solo en frutos enteros sino

tambieacuten en frutos miacutenimamente procesados (Bibi Khattak Badshah y Chaudry

2005 pp 208-209)

La disminucioacuten en la turgencia de la fruta que causa una peacuterdida de apariencia

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

0 Gy 250 Gy 500 Gy 750 Gy

69

fue menor en el en los tomates irradiados que en el control como se observa en

la Figura 318 La peacuterdida de la turgencia en los frutos frecuentemente es

ocasionada por la peacuterdida de agua por lo que los valores de apariencia y peacuterdida

de peso deberiacutean estar relacionados lo que en efecto sucedioacute en este

experimento en donde el valor maacutes alto de peacuterdida de peso y el maacutes bajo de

apariencia correspondieron al control

Figura 318 Apariencia de los frutos irradiados a 0 (control) 250 500 y 750 Gy almacenados hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

Por lo tanto la apariencia de los tomates irradiados se mantiene maacutes elevada de

manera estadiacutesticamente significativa (plt005) que la de aquellos que no fueron

irradiados como se aprecia en la Figura 319 En la segunda semana de

almacenamiento la apariencia es 36 para el control 404 para tomates irradiados

con una dosis de 250 Gy 44 para 500 Gy y 45 para 750 Gy y en la sexta

semana los valores son de 11 para el control 27 para 250 Gy 28 para 500 Gy

y 30 para 750 Gy

335 DANtildeO EN LA PULPA

En el ensayo anterior la pulpa del cultivar de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo

00

01

01

02

02

03

03

04

04

05

05

0 2 3 4 5 6

Apa

rienc

ia

Tiempo (diacuteas)

Control 250 Gy 500 Gy 750 Gy

70

presentoacute dantildeo La pulpa que normalmente es de color anaranjado adquirioacute una

coloracioacuten morada en la parte maacutes cercana a la placenta como se puede

observar en la Figura 319 lo que disminuye la calidad visual de los frutos

(CODEX 2011 pp 2-3)

Para medir la magnitud del dantildeo se realizoacute un corte transversal en la zona

ecuatorial de los frutos y se calificoacute de acuerdo a una escala entre 1 (no existe

dantildeo o este es miacutenimo) y 5 (100 de la pulpa presenta dantildeo)

(a) (b)

Figura 319 Corte transversal de tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo (a) con dantildeo en la

pulpa y (b) sin dantildeo en la pulpa

Luego de analizar estadiacutesticamente los resultados respecto al dantildeo encontrado en

la pulpa se determinoacute que el mismo no dependioacute del tiempo de almacenamiento

sino de la dosis administrada a los frutos Ademaacutes se determinoacute que la diferencia

en el grado de dantildeo en la pulpa entre tomates de aacuterbol sin irradiar y aquellos

irradiados con una dosis de 750 Gy fue estadiacutesticamente significativa (plt005) Se

halloacute que no existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el

control y las frutas irradiadas con dosis de 250 y 500 Gy como se puede apreciar

en la Figura 320 Por lo tanto el dantildeo en la pulpa no se vio afectado por la

irradiacioacuten para dosis menores a 500 Gy

El dantildeo en la pulpa del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo pudo deberse a una

ruptura en la pared celular de las membranas de la placenta que rodean a la

71

seccioacuten mucilaginosa de la fruta provocado por la accioacuten de los radicales libres

generados durante la irradiacioacuten los que pudo ocasionar que el pigmento morado

que se encontraba dentro de la placenta migrara hacia la pulpa (Voisine Veacutezina

y Willemot 1991 pp 548-549)

Figura 320 Graacutefico de medias e intervalos LSD del factor dosis para el dantildeo en la pulpa del cultivar ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 6 semanas a 20 degC y 80 HR

34 ANAacuteLISIS DEL EFECTO DE LOS TRATAMIENTOS APLICADOS EN LA EXTENSIOacuteN DE LA VIDA UacuteTIL DEL TOMATE DE AacuteRBOL

En este experimento se utilizaron dos cultivares de tomate de aacuterbol el ldquomorado

giganterdquo y el ldquoanaranjado giganterdquo A 500 tomates de cada cultivar se les irradioacute

con una dosis de 500 Gy a la mitad de estos se los recubrioacute con cera comestible

y luego se los almacenoacute y a la otra mitad se los almacenoacute sin recubrir Se

almacenoacute los tomates de aacuterbol de cada tratamiento a 5 degC y 90 HR durante 15

30 45 60 y 75 diacuteas maacutes 7 diacuteas a 20 degC y 80 HR Para evaluar la calidad

poscosecha de los frutos tratados se analizoacute peacuterdida de peso () firmeza

contenido de soacutelidos solubles totales (degBrix) pH acidez titulable () tasa de

respiracioacuten determinacioacuten de la calidad visual (apariencia) y calidad sensorial en

el que se evaluaron aroma (sabor y olor) firmeza y presencia de sabores

extrantildeos dantildeo en la pulpa Todos estos anaacutelisis se los realizoacute para 40 tomates en

Dantilde

o en

la p

ulpa

Dosis (Gy)

0 250 500 75005

075

1

125

15

175

2

0 250 500 750

Dosis

Dantilde

o en

la p

ulpa

200

175

150

125

100

075

050

72

cada salida es decir luego de 15 30 45 60 y 75 diacuteas de almacenamiento

Los resultados de esta seccioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento con

cera comestible (IR) e irradiacioacuten solamente (I) se comparan con los resultados

obtenidos por Castro (2013) de tomate de aacuterbol sin tratamiento (control) y con

recubrimiento comestible Sta-Fresh 2505 (R) En el experimento realizado por

Castro (2013) los resultados se muestran solo hasta los 60 diacuteas de

almacenamiento ya ese fue el tiempo que duroacute el experimento

341 PEacuteRDIDA DE PESO

En este experimento se determinoacute la peacuterdida de peso de cada uno de los

cultivares utilizados (ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo) y los tratamientos

aplicados a estos es decir la combinacioacuten de recubrimiento e irradiacioacuten e

irradiacioacuten solamente

Entre los principales objetivos de la aplicacioacuten de recubrimientos comestibles estaacute

disminuir la peacuterdida de peso a traveacutes de la disminucioacuten de la peacuterdida de agua

como se ha logrado en frutas como manzanas ldquoGalardquo y mandarinas (Pavlath y

Orts 2009 p 2) En este caso se logroacute disminuir la peacuterdida de peso debido a la

aplicacioacuten del recubrimiento comestible Sta-Fresh en un 26 para el cultivar

ldquoanaranjado giganterdquo y un 24 para el cultivar ldquomorado giganterdquo respecto a los

tomates que solo fueron irradiados

Si se toma en cuenta que la irradiacioacuten como uacutenico tratamiento a 500 Gy

disminuye la peacuterdida de peso en un 42 la disminucioacuten en la peacuterdida de peso es

significativamente alta respecto a los tomates que no tienen ninguacuten tratamiento

mientras que el recubrimiento comestible Sta-Fresh disminuye en un 39 la

peacuterdida de peso en tomate de aacuterbol (Castro 2013 p 48) La disminucioacuten en la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol irradiado y recubierto respecto al que fue

solamente irradiado fue estadiacutesticamente significativa (plt005)

73

Al comparar la peacuterdida de peso del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo en cada uno de

los tratamientos se tiene que la peacuterdida de peso luego de 15 diacuteas de

almacenamiento fue de 291 para IR 388 para I 495 para el control y 407 para

R y luego de 60 diacuteas de almacenamiento 500 para IR 676 para I 652 para el

control y 565 para R es decir que inicialmente la peacuterdida de peso de las

muestras irradiadas se mantuvieron por debajo de aquellas que no fueron

irradiadas sin embargo luego de 60 diacuteas de almacenamiento los valores no

tuvieron diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) Asimismo la peacuterdida

de peso del cultivar ldquomorado giganterdquo luego de 15 diacuteas de almacenamiento fue

305 para IR 391 para I 444 para el control y 373 para R y luego de 60 diacuteas

de almacenamiento 536 para IR 717 para I 584 para el control y 566 para R

lo que muestra que el comportamiento de la peacuterdida de peso del cultivar ldquomorado

giganterdquo con la aplicacioacuten de los distintos tratamientos estudiados es similar al del

cultivar ldquoanaranjado giganterdquo Se pueden observar estas comparaciones en la

Figura 321 para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y Figura 322 para el cultivar

ldquomorado giganterdquo (Castro 2013 pp 48-50)

Figura 321 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 48)

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

74

Figura 322 Peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 48)

Es asiacute que tanto la irradiacioacuten como el recubrimiento comestible redujeron la

peacuterdida de peso del tomate de aacuterbol y la combinacioacuten de ambos tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico o aditivo en esta propiedad del tomate

342 FIRMEZA

Se estudioacute la firmeza de la pulpa de los tomates de aacuterbol Se analizoacute 40 tomates

de cada tratamiento de cada cultivar

Tanto los recubrimientos comestibles como la irradiacioacuten han demostrado ser

uacutetiles para preservar esta propiedad de los frutos como en los casos de

mandarinas recubiertas con recubrimientos comestibles compuestos en base a

(HPMC)-liacutepido ciruelas (Prunus domestica) kiwis (Actinidia chinensis) recubiertos

con un peliacutecula a base de proteiacutena de soya y ciruelas recubiertas con

recubrimientos a base de cera de abeja (Navarro 2007 p 98 Valencia 2009 pp

2

3

4

5

6

7

8

9

15 30 45 60 75

Peacute

rdid

a d

e p

eso

(

)

Tiempo (diacuteas)

control R I IR

75

195-196 Xu et al 2001 pp 214-215) Al igual que en el caso de la irradiacioacuten

los recubrimientos comestibles disminuyen la peacuterdida de firmeza de los frutos

propia de la senescencia mediante la disminucioacuten de la actividad enzimaacutetica de

enzimas como PG y PME manteniendo asiacute el contenido de hemicelulosa

celulosa y pectina mayor que el de frutos sin recubrir (Zhou Li Yan y Xie 2011

pp 571-573)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 51-53) los valores de firmeza de los

tomates fueron 68 N para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo sin tratamiento y 77

para el cultivar ldquomorado giganterdquo sin tratamiento mientras que aquellos que

fueron recubiertos tuvieron una firmeza de 144 los morados y 171 los

anaranjados en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) Mientras que en

este estudio se halloacute que para el uacuteltimo periodo de almacenamiento la firmeza fue

de 108 N para los tomates anaranjados y 88 N para los tomates morados que

fueron irradiados y 13 N para los tomates anaranjados y 147 para los tomates

morados que fueron irradiados y recubiertos con el recubrimiento comestible en el

uacuteltimo periodo de almacenamiento Es decir que la adicioacuten de la irradiacioacuten como

tratamiento poscosecha preservoacute esta propiedad de la fruta en el tiempo durante

15 diacuteas adicionales tanto en el caso de los que fueron recubiertos como en de los

que no fueron recubiertos Estas variaciones en la firmeza de los tomates de aacuterbol

con respecto a los tratamientos aplicados se pueden observar en la Figura 323

para el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo y en la Figura 324 para el cultivar ldquomorado

giganterdquo

Por lo mencionado anteriormente podriacutea decirse que la combinacioacuten de ambos

tratamientos resultoacute efectiva ya que la irradiacioacuten y la aplicacioacuten de recubrimientos

disminuyen la peacuterdida de la firmeza

76

Figura 323 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 p 51)

Figura 324 Firmeza del tomate de aacuterbol del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013)

0

5

10

15

20

25

30

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

5

10

15

20

25

0 15 30 45 60 75

Firm

eza

(N)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

77

343 SOacuteLIDOS SOLUBLES pH Y ACIDEZ TITULABLE

Al igual que en los ensayos anteriores en este experimento se analizoacute los soacutelidos

solubles totales (degBrix) pH y acidez titulable para cada tratamiento de cada

cultivar utilizado

No existioacute diferencia estadiacutesticamente significativa (pgt005) en la cantidad de

soacutelidos solubles respecto a la variedad y la aplicacioacuten de recubrimiento de hecho

no existioacute diferencia en este valor como se puede observar en las Figuras 325 y

326 Este resultado concuerda con el estudio realizado por Meza y Manzano

(2009 p 292) en el que se determinoacute que el contenido de SST no tiene

diferencia significativa respecto al cultivar de tomate de aacuterbol Este resultado

concuerda tambieacuten con los estudios realizados respecto a recubrimientos de

frutas en las cuales el contenido de soacutelidos solubles no se ve afectado por el uso

de este tratamiento (Beniacutetez Achaerandio Sepulcre y Pujolagrave 2013 p 31

Saacutenchez-Gonzaacutelez et al 2011 p 59 Zambrano-Zaragoza et al 2013 p 950)

Figura 325 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento

(control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

78

Figura 326 Soacutelidos Solubles Totales del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 53-54)

Es decir que aunque la aplicacioacuten del recubrimiento comestible no disminuyoacute la

cantidad de SST en los tomates pero la irradiacioacuten siacute lo hizo

En el pH no existioacute diferencia significativa respecto al recubrimiento pero siacute lo

hubo respecto a la variedad y al tiempo El cultivar ldquomorado giganterdquo tuvo un

menor pH que el cultivar ldquoanaranjado giganterdquo aunque se incrementoacute en el tiempo

hasta alcanzar valores similares a los del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo

Inicialmente el pH del cultivar ldquoanaranjado giganterdquo fue 362 y del cultivar ldquomorado

giganterdquo fue 342 para el uacuteltimo periodo de almacenamiento el pH de la variedad

anaranjada fue 403 y de la variedad morada fue 390

Castro (2013 p 55) reportoacute el mismo comportamiento del tomate de aacuterbol en su

estudio no existioacute diferencia significativa en el pH respecto al recubrimiento pero

siacute respecto a la variedad El pH de la variedad anaranjada varioacute de 38 en el

primer periodo de almacenamiento hasta 4 en el uacuteltimo y la variedad morada de

35 a 37

6

7

8

9

10

11

12

0 15 30 45 60 75

Soacutel

idos

sol

uble

s (deg

Brix

)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

79

Figura 327 pH del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Figura 328 pH del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 55-56)

Meza y Manzano (2009 pp 292-293) determinaron que para la variedad

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

02

03

03

04

04

05

05

0 15 30 45 60 75

pH

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

80

anaranjada el pH era de 392 y para la variedad morada 352 diferencia que es

similar a la encontrada en el presente estudio como se observa en las Figuras

327 y 328

La acidez titulable presentoacute una correspondencia en su comportamiento con el

pH es decir que mientras el pH aumentoacute la acidez disminuyoacute de la misma

manera que el pH la acidez titulable no presentoacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) respecto al recubrimiento pero siacute respecto a la variedad

Ademaacutes la acidez titulable disminuyoacute en el tiempo como se puede observar en

las Figuras 329 y 330 este comportamiento podriacutea estar relacionado con la

disminucioacuten de los aacutecidos orgaacutenicos que participan durante la maduracioacuten en la

formacioacuten de sustancias volaacutetiles aromaacuteticas (Park Jung y Gorinstein 2006 pp

26-27)

Figura 3 29 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 56-57)

07

08

09

1

11

12

13

14

15

16

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

81

Figura 330 Acidez titulable del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 56-57)

344 APARIENCIA DEL FRUTO Y DEL PEDUacuteNCULO

Se analizoacute la apariencia del fruto y del peduacutenculo en una escala de 1 a 5 Se tomoacute

5 como la calificacioacuten maacutes elevada para ambos paraacutemetros de apariencia lo que

significa que en la parte exterior fruta no existioacute dantildeo alguno y para el caso del

peduacutenculo significa que este estuvo verde y fresco El valor 1 se les asignoacute a las

frutas con peacuterdida de turgencia yo dantildeo fiacutesico severo yo manchas grandes para

la apariencia externa de la fruta y para el peduacutenculo muy seco

La apariencia del tomate de aacuterbol de aacuterbol se mantuvo entre 4 y 5 (la puntuacioacuten

maacutes elevada) para todos los tratamientos hasta los 45 diacuteas de almacenamiento

luego de esto disminuyoacute levemente hasta que en 75 diacuteas de almacenamiento

aquellos frutos que fueron solo irradiados tuvieron un puntaje entre 3 y 4 y

aquellos recubiertos tuvieron una media de 43 dichos cambios en la apariencia

del tomate de aacuterbol se pueden observar en la Tabla 31 En el estudio realizado

por Castro (2013 pp 58-61) se encontroacute que todos los tomates tuvieron un

puntaje de calidad visual entre 3 y 4 luego de 60 diacuteas de almacenamiento sin

07

09

11

13

15

17

19

21

0 15 30 45 60 75

Aci

dez

titul

able

(

aacutecid

o ciacute

tric

o)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

82

embargo aquellos que fueron recubiertos con Sta-Fresh mantuvieron un puntaje

de entre 4 y 5 por 15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron recubiertos Es decir

que los tomates que fueron irradiados y recubiertos mantuvieron su apariencia por

maacutes tiempo que aquellos que solamente fueron recubiertos y que aquellos que

solo fueron irradiados

Tabla 31 Apariencia del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten

(I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 49 plusmn 01

15 44 48 43 plusmn 05 47 plusmn 06

30 38 46 44 plusmn 05 48 plusmn 05

45 36 36 43 plusmn 07 48 plusmn 04

60 37 43 39 plusmn 07 41 plusmn 05

75 - - 38 plusmn 06 44 plusmn 06

Cultivar ldquoMorado giganterdquo

Tiempo (diacuteas) Control R IR I

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 47 5 43 plusmn 07 43 plusmn 08

30 43 46 48 plusmn 06 43 plusmn 06

45 35 43 48 plusmn 05 44 plusmn 05

60 36 4 47 plusmn 04 39 plusmn 05

75 - - 43 plusmn 1 39 plusmn 05 (Castro 2013 p 59)

La apariencia del peduacutenculo disminuyoacute desde 48 al inicio del experimento hasta

un puntaje entre 12 luego de 75 diacuteas de almacenamiento Luego de 15 diacuteas de

almacenamiento la apariencia del peduacutenculo de la variedad anaranjada sin

recubrir fue 25 y la de la variedad morada 3 y 38 para ambas variedades

recubiertas como se aprecia en la Tabla 32 valores que son maacutes elevados que

los encontrados por Castro (2013 pp 58-60) 23 y 2 respectivamente mientras

que aquellos recubiertos con Sta-Fresh fueron 25 y 3 Es decir que la mejora en

la apariencia del peduacutenculo producida por la irradiacioacuten de la fruta equivale a la

mejora producida solo por el recubrimiento aplicado y al combinar ambos

83

tratamientos la mejora es auacuten maacutes notoria por lo tanto la combinacioacuten tiene un

efecto sineacutergico en la apariencia de la fruta

Tabla 32 Apariencia del peduacutenculo del tomate de aacuterbol almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

Cultivar ldquoAnaranjado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

0 - - 48 plusmn 02 48 plusmn 02

15 23 25 25 plusmn 06 38 plusmn 05

30 21 24 26 plusmn 07 37 plusmn 09

45 15 16 14 plusmn 09 23 plusmn 09

60 17 24 14 plusmn 07 20 plusmn 10

75 - - 11 plusmn 03 13 plusmn 07

Cultivar ldquoMorado giganterdquo Tiempo (diacuteas) Control R I IR

- - 47 plusmn 02 47 plusmn 02

15 2 3 30 plusmn 08 38 plusmn 08

30 21 27 28 plusmn 09 37 plusmn 09

45 15 22 26 plusmn 05 29 plusmn 08

60 2 27 15 plusmn 08 18 plusmn 11

75 - - 14 plusmn 07 15 plusmn 09 (Castro 2013 p 59)

Varios estudios han demostrado el efecto sineacutergico en la apariencia de frutos

frescos de la combinacioacuten de irradiacioacuten con otros tratamientos poscosecha

(Lacroix 2005 p 7 Ouattara et al 2002 p 307) Las principales fuentes de

disminucioacuten de la apariencia externa de frutos frescos son la aparicioacuten de hongos

la disminucioacuten de turgencia dantildeos mecaacutenicos durante el almacenamiento y

transporte Estas pueden ser disminuidas gracias a los efectos que tiene la

irradiacioacuten con rayos gamma y el recubrimiento con cera comestible ya que

ambos tratamientos disminuyen la peacuterdida de peso y de firmeza y favorecen la

inhibicioacuten fuacutengica y de otras plagas gracias a estos efectos se mantuvo la

apariencia del fruto y del peduacutenculo de los cultivares de tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo (Gagnon et al 1993 p 280)

84

345 DANtildeO EN LA PULPA

En este ensayo al igual que en el ensayo de determinacioacuten de la mejor dosis se

analizoacute el dantildeo producido en la pulpa debido a la irradiacioacuten y se usoacute la misma

escala de medicioacuten es decir entre 1 y 5 1 para la pulpa sin dantildeo o con un dantildeo

miacutenimo y 5 para la pulpa que presenta dantildeo en la totalidad de aacuterea analizada

El dantildeo en la pulpa detectado en los experimentos anteriores tambieacuten se observoacute

en este experimento sin embargo no llegoacute a tener una puntuacioacuten de 2 es decir

que en ninguacuten caso la pulpa tuvo un dantildeo de hasta el 25

Tanto el tiempo de almacenamiento como la aplicacioacuten del recubrimiento tuvieron

un efecto estadiacutesticamente significativo (plt005) sobre el dantildeo en la pulpa El

dantildeo en la pulpa se incrementoacute en el tiempo desde 11 en el primer periacuteodo de

almacenamiento (15 diacuteas) hasta 15 en el uacuteltimo periodo de almacenamiento

(75 diacuteas) en aquellos tomates que fueron recubiertos Mientras que el dantildeo en

aquellos que no fueron recubiertos fue menor y de hecho no existioacute diferencia

estadiacutesticamente significativa (pgt005) entre el dantildeo en el primer periodo de

almacenamiento 11 y el uacuteltimo periodo de almacenamiento 10 como se

observa en la Tabla 33

Tabla 33 Dantildeo en la pulpa de tomates morados almacenados hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC tratados con irradiacioacuten y recubrimiento (IR) y con

irradiacioacuten (I)

Tiempo IR I

0 100 plusmn 000 100 plusmn 000

15 105 plusmn 024 105 plusmn 024

30 133 plusmn 059 130 plusmn 041

45 175 plusmn 065 123 plusmn 037

60 135 plusmn 065 100 plusmn 000

75 150 plusmn 071 100 plusmn 000

85

346 TASA DE RESPIRACIOacuteN

La tasa respiracioacuten es un indicador de la actividad metaboacutelica de todos los

productos vivos como los frutos y es de gran importancia en la fisiologiacutea

poscosecha ademaacutes de que se relaciona directamente con la velocidad de

disminucioacuten de la calidad o deterioro del fruto es decir mientras mayor sea la

tasa de respiracioacuten maacutes raacutepidamente se deteriorara el fruto (Mishra y

TVGamage 2007) Por esta razoacuten la aplicacioacuten de un recubrimiento al

disminuir la tasa de respiracioacuten retrasa tambieacuten la senescencia de la fruta (Garciacutea

et al 2009)

En este experimento se determinoacute la concentracioacuten de CO2 a la entrada y salida

de varias caacutemaras de respiracioacuten en donde se encontraba una cantidad

determinada de tomate de aacuterbol con estos datos se determinoacute la tasa de

respiracioacuten en CO2kgh de los dos cultivares de tomate de aacuterbol ldquoanaranjado

giganterdquo y ldquomorado giganterdquo tratados con irradiacioacuten combinada con recubrimiento

con cera comestible y con irradiacioacuten solamente

Como se puede observar en la Figura 331 la tasa de respiracioacuten de los tomates

de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo que fueron sometidos a los tratamientos fue menor

que la del control es asiacute que en promedio la tasa de respiracioacuten del control fue

de 653 mg CO2kgh la de los tomates irradiados fue 371 mg CO2kgh y la de

los tomates irradiados y recubiertos fue 284 mg CO2kgh Los tomates de aacuterbol

ldquomorado giganterdquo se comportan de la misma manera como se aprecia en la

Figura 332 la tasa de respiracioacuten promedio para los tomates control fue

625 mg CO2kgh para aquellos que fueron irradiados y recubiertos fue

321 mg CO2kgh y para aquellos irradiados 441 mg CO2kgh

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados disminuyoacute en un 45 respecto al control y los morados

gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten de los SST y pH que

la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

86

Figura 331 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

Figura 332 Tasa de respiracioacuten del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (Control)

tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 45-47)

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 10 20 30 40 50 60 70

Tas

a de

res

pira

cioacuten

(m

gC

O2

kgh)

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

87

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio (Baldwin 2007

p 480) Ademaacutes la irradiacioacuten aunque incrementa la tasa de respiracioacuten de las

frutas inmediatamente despueacutes de haber sido expuestas luego la disminuye

respecto al control (Arvanitoyannis y Stratakos 2010 p 285) Es decir que la

combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de la

tasa de respiracioacuten

Mientras que Castro (2013 p 47) encontroacute que la tasa de respiracioacuten se redujo

hasta en un 42 gracias al recubrimiento comestible Sta-Fresh ademaacutes los

valores de tasa de respiracioacuten del control 66 y 61 mg CO2kgh para anaranjado

gigante y morado gigante respectivamente fueron similares a los obtenidos en

esta investigacioacuten 653 y 625 mg CO2kgh para anaranjado gigante y morado

gigante respectivamente

347 ANAacuteLISIS SENSORIAL

Se realizoacute un anaacutelisis sensorial de los tomates de aacuterbol de cada tratamiento con

un panel semientrenado de 15 personas A los panelistas se les entregoacute 3

pedazos de 1 cm de espesor de tomate con pulpa y muciacutelago a los que

calificaron aroma dureza y sabores extrantildeos

Tanto para dureza como para aroma no existioacute diferencia estadiacutesticamente

significativa (pgt005) para el factor recubrimiento pero para los factores variedad

y tiempo de almacenamiento si existioacute diferencia significativa

El aroma de la variedad morada se mantuvo maacutes elevado que el de la variedad

anaranjada ya que el aroma de la variedad morada es en general maacutes intenso

durante todo el tiempo de almacenamiento que el de la variedad anaranjada

incluso desde el primer anaacutelisis sensorial podiacutea preverse que esta tendencia se

mantuviera auacuten con el tiempo y con los tratamientos aplicados (California Rare

Fruit Growers Inc 1996)

88

En la Figura 333 se observan los cambios del aroma en el tomate de aacuterbol

ldquoanaranjado giganterdquo a lo largo del almacenamiento Inicialmente el aroma fue

calificado con una intensidad de 74 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el

tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el irradiado de 63 mientras

que el control fue 60 y el recubierto fue de 69 Luego de 60 diacuteas de

almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un puntaje de 58 y el

irradiado de 51 mientras que el control fue 29 y el recubierto fue de 39 (Castro

2013 pp 44-46)

Figura 333 Aroma del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

Ademaacutes en la Figura 334 se observan los cambios en el aroma del tomate de

aacuterbol ldquomorado giganterdquo Inicialmente el aroma fue calificado con una intensidad de

80 luego de 15 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto tuvo un

puntaje de 67 y el irradiado de 74 mientras que el control fue 51 y el recubierto

fue de 681 Luego de 60 diacuteas de almacenamiento el tomate irradiado y recubierto

tuvo un puntaje de 47 y el irradiado de 50 mientras que el control fue 29 y el

recubierto fue de 48

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

89

Figura 334 Aroma del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 p 63)

En el estudio realizado por Castro (2013 pp 44-46) no existioacute diferencia

significativa en el aroma del tomate de aacuterbol debido al recubrimiento comestible

pero tampoco lo hubo para la variedad Sin embargo en este mismo estudio

existioacute una disminucioacuten promedio de 56 en el aroma durante las 8 semanas de

almacenamiento tomando en cuenta los tomates recubiertos y sin recubrir

mientras que en el presente estudio la disminucioacuten promedio del aroma fue de

25 durante las 10 semanas de almacenamiento lo que demuestra que la

irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener este paraacutemetro en el tiempo mas no el

recubrimiento

Castro (2013 pp 6364) encontroacute que para la variable dureza existieron

diferencias significativas respecto al recubrimiento al igual que en este estudio

Adicionalmente Castro (2013 p 65) determinoacute que la variedad morada tuvo

mayores valores de dureza que la variedad anaranjada 24 y 18 respectivamente

para los tomates control 35 y 37 para aquellos recubiertos con cera Sta-Fresh

en el uacuteltimo periodo de almacenamiento (60 diacuteas) lo que coincide con los

resultados de esta investigacioacuten en la que se encontroacute que existioacute diferencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 15 30 45 60 75

Aro

ma

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

90

significativa en la dureza respecto a la variedad lo que se puede observar en las

Figuras 335 y 336 con valores de 38 y 36 para las variedades morada y

anaranjada que fueron irradiadas y recubiertas respectivamente y 24 y 27 para

el uacuteltimo periodo de almacenamiento (75 diacuteas) para las variedades morada y

anaranjada que fueron solamente irradiadas respectivamente

Figura 335 Dureza del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con

recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 63-64)

Entre el primer y el uacuteltimo periodo de almacenamiento existioacute disminucioacuten en la

dureza de la fruta de 28 para aquellos que fueron irradiados y recubiertos y 56

para aquellos que fueron solo irradiados mientras que en el estudio realizado

por (Castro 2013 pp 63-65) el control tuvo una disminucioacuten en la dureza de 56

y aquellos que fueron recubiertos disminuyeron su dureza en un 26 es decir

que en al agregar la irradiacioacuten como tratamiento se obtuvieron los mismos

resultados en dureza luego de 75 diacuteas de almacenamiento que aquellos que no

fueron irradiados y se almacenaron solo 60 diacuteas tanto para los tomates sin

recubrimiento como para los tomates recubiertos En otras palabras la

combinacioacuten de irradiacioacuten y recubrimiento comestible fue el mejor tratamiento

para preservar la dureza del tomate de aacuterbol

0

1

2

3

4

5

6

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

91

Figura 336 Dureza del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento

(R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR) (Castro 2013 pp 6365)

No existioacute diferencia significativa en los sabores extrantildeos para los factores

variedad y recubrimiento pero para el factor tiempo siacute existe diferencia Los

sabores extrantildeos aumentaron conforme se incrementoacute el tiempo y llegaron a un

valor maacuteximo de 13 para la variedad anaranjada que no fue recubierta de modo

similar la cantidad maacutes elevada percibida en el anaacutelisis sensorial del estudio

realizado por Castro (2013 pp 64-65) fue de 114

Como se puede observar en las Figuras 337 y 338 el puntaje de los sabores

extrantildeos del tomate de aacuterbol que no tuvo tratamiento fue en general mayor que

aquellos a los que se les fueron aplicados los distintos tratamientos mientras que

el puntaje de sabores extrantildeos de todos los tratamientos se mantuvo en el mismo

rango de valores

0

1

2

3

4

5

6

7

0 15 30 45 60 75

Dur

eza

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

92

Figura 337 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquoanaranjado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

Figura 338 Sabores extrantildeos del tomate de aacuterbol ldquomorado giganterdquo almacenado hasta 75 diacuteas a 5 degC y 90 HR maacutes 7 diacuteas a 20 degC C sin ninguacuten tratamiento (control) tratado con recubrimiento (R) irradiacioacuten (I) y con irradiacioacuten y recubrimiento comestible (IR)

(Castro 2013 pp 63-64)

La combinacioacuten de la irradiacioacuten con rayos gamma a una dosis de 500 Gy y

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

00

00

00

01

01

01

01

0 15 30 45 60 75

Sab

ores

ext

rantildeo

s

Tiempo (diacuteas)

Control R I IR

93

recubrimiento con cera comestible Sta-Fresh 2505 tuvo un mayor efecto en la

conservacioacuten de los cultivares ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo que cada

uno de los tratamientos por separado es decir la combinacioacuten de los tratamientos

tuvo un efecto sineacutergico Este efecto se ha observado en la combinacioacuten de la

irradiacioacuten con otros tratamientos como los tratamientos teacutermicos quiacutemicos y

fiacutesicos Este efecto permite ademaacutes disminuir la dosis de irradiacioacuten y con ello los

efectos indeseados como el dantildeo en la pulpa en el caso de este experimento y

alcanzar los efectos beneficiosos de dosis maacutes altas (Lacroix 2005 p 5)

35 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IMPLEMENTACIOacuteN DE LOS TRATAMIENTOS POSCOSECHA

351 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO POSCOSECHA DE TOMATE AacuteRBOL

La estimacioacuten de los costos de la aplicacioacuten del recubrimiento se realizoacute para

3 000 kg de tomate de aacuterbol que es el 10 del rendimiento de una hectaacuterea de

plantacioacuten en un antildeo Se planteoacute que planta debe trabajar 12 horas por 300 diacuteas

al antildeo para el procesamiento del producto tanto para el tomate que ha sido

irradiado como para el que no En las Tablas 34 35 y 36 se encuentran

detallados los costos de instalaciones equipos herramientas suministros y

recursos humanos

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios para una planta de

recubrimiento de tomate de aacuterbol con cera comestible Sta Fresh 2505 es de

69 616 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 67 996 USD en recursos

humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben gastar

75 465 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que quiere

decir que anualmente es necesario gastar 213 067 USD

94

Tabla 34 Costos en doacutelares de las instalaciones equipos y herramientas necesarios para la planta de recubrimiento

Iacutetem Cantidad Vida

uacutetil Costo Total

Instalaciones

56 000

Galpoacuten de 220 m2 (incluido terreno) 1 20 55 00000 56 000

Maquinaria

12 4212

Ventilador industrial 2 10 700 1 400

Mesa de seleccioacuten y clasificacioacuten 2 10 500 1 200

Balanza (800 kg) 1 10 400 400

Caacutemara de refrigeracioacuten 1 10 9 41120 9 4212

Equipos y muebles

2 000

Inmobiliario de oficia 1 10 1200 1200

Computadoras 2 5 400 800

Costos de produccioacuten

405

Tinas de inmersioacuten lavado y desinfeccioacuten

3 1 80 253

Mesas con superficie de malla plaacutestica

4 1 10 55

Gavetas plaacutesticas caladas 25 1 5 125

Tabla 35 Costos mensuales de suministros y servicios necesarios en la planta de recubrimiento en doacutelares

Iacutetem Cantidad Unidad Costo Total

Suministros 5 955

Recubrimiento 108 L 10 1 080

Caja 8 100 u 06 4 860

Citrex 25 L 06 15

Servicios 301

Agua 120 m3 1 120

Electricidad 1 992 kWh 009 181

95

Tabla 36 Gastos en recursos humanos

Puesto Cantidad Sueldo mensual

Obreros 5 318

Gerente 1 1 500

Supervisor de produccioacuten 1 900

La tasa miacutenima atractiva de retorno (TMAR) es la menor tasa que se espera

obtener de un proyecto para que este sea atractivo invertir en un proyecto y es

maacutes alta que la tasa esperada de un banco o alguna inversioacuten segura que

comprenda un riesgo miacutenimo de inversioacuten sumado a la inflacioacuten Por lo que para

decidir si la inversioacuten vale o no la pena el TIR debe ser mayor que TMAR

dependiendo del riesgo del sector en el que se estaacute invirtiendo (Blank y Tarquin

2004 pp 24536) En este proyecto se considera como TMAR a la tasa de intereacutes

efectiva determinada por el Banco Central del Ecuador (2013) de 535 anual

maacutes el promedio de la inflacioacuten en los uacuteltimos dos antildeos que es de 408 de

acuerdo al Banco Central (2013) es decir 943 Por lo que un TIR de 10 se

considerariacutea aceptable

Se amortizaron los costos para la implementacioacuten de la planta a 10 antildeos ya que

se asume que el propoacutesito de la empresa se creariacutea con el proyecto es

permanecer en el tiempo (Saacutenchez 2002) Para alcanzar un TIR de 10 los

servicios de recubrimiento deben alcanzar ventas anuales de 205 000 USD es

decir que la aplicacioacuten del tratamiento costariacutea 027 USDkg de fruta

352 ESTIMACIOacuteN DE COSTOS DE IRRADIACIOacuteN

Para la estimacioacuten de costos de irradiacioacuten se considera que la fuente de cobalto

60 ubicada en el LTR de la EPN se repotencia hasta alcanzar una actividad de

100 000 Ci ademaacutes para la repotenciacioacuten es necesaria una adecuacioacuten de la

fuente en la que se coloquen los costos involucrados en la repotenciacioacuten y

adecuacioacuten de la fuente se encuentran en las Tabla 37 y Tabla 37

96

Para la operacioacuten continua de la fuente de cobalto es necesario tener personal

calificado para su operacioacuten y mantenimiento En la Tabla 39 se detalla el

personal necesario y los costos de este

Tabla 37 Gastos iniciales para la repotenciacioacuten de la fuente de Cobalto 60 de la EPN

Iacutetem Valor

Gasto en logiacutestica de contenedores y equipos 175 000

Sistemas relacionados a la pileta (sistema de mantenimiento de calidad de agua de la pileta sistema de desmineralizacioacuten de agua sistema barrefondo sistema de limpieza superficial)

31 450

Sistemas relacionados a la fuente (rack portafuentes grillas herramientas ingenieriacutea y fabricacioacuten)

51 247

Sistema de homogenizacioacuten de dosis (12 mesas giratorias modulares 24 cajas metaacutelicas grandes 12 cajas metaacutelicas pequentildeas)

68 880

Instrumentacioacuten control sistema eleacutectrico (detectores programacioacuten montaje seguridad fiacutesica sistemas contra incendios sistema eleacutectrico convencional y de emergencia)

257 880

Instrumentacioacuten nuclear con equipos 42 950

Obra civil (sala de control ingreso de agua cerramiento cambios de travesantildeos pisos zoacutecalos pintura suplemento de blindaje)

152 498

Realizar los estudios de redisentildeo y readecuacioacuten del Irradiador de Cobalto-60 de la EPN

8 000

Fuentes modelo FIS6008 (100 000 Ci) 195 000

Personal contratado por la empresa en Ecuador Gestioacuten y control de obra viajes viaacuteticos

92 625

Capacitacioacuten personal de Ecuador en el uso de las nuevas instalaciones

11 000

Personal encargado de realizar los contacto y de dar el seguimiento al enviacuteo y recepcioacuten de la materia prima (2 ingenieros)

48 000

Total 1 134 530 (Esteacutevez 2013 pp 81-82) (Santos y Luna 2010)

La actividad del Co-60 decae en un 123 anualmente por lo que para mantener

la actividad se debe realizar una recarga de 12 300 Ci con un costo de 195

doacutelares por Ci instalado por lo que anualmente se debe gastar 23 985 USD para

97

mantener la actividad de la fuente

En total los costos de instalaciones y equipos necesarios repontenciar la fuente

son de 1 229 070 USD Ademaacutes anualmente se debe gastar 89 680 USD en

recursos humanos valor que incluye beneficios de ley Aparte de esto se deben

gastar 51 905 USD por antildeo en suministros materiales y herramientas lo que

quiere decir que anualmente es necesario gastar 141 585 USD

Tabla 38 Gastos legales

Iacutetem Valor

Autoridad reguladora 500

Abogados (4) 8 000

Elaboracioacuten de la documentacioacuten relacionada 85 000

Licencias 1 040

Total 94 540 (Santos y Luna 2010)

Tabla 39 Costo mensual de recursos humanos en doacutelares

Personal Cantidad Valor

Personal teacutecnico encargado controlar la fuente y oficial de proteccioacuten radioloacutegica

2 2 400

Gerente 1 1 500

Secretaria 1 600

Conserje 1 350

Mecaacutenico 1 800

Electricista 1 800

Obreros 4 1 272

Total 7 722 (Esteacutevez 2013 p 60)

El valor de TMAR en este caso seriacutea mayor que para el caso de la planta de

recubrimiento comestible debido a que una planta de irradiacioacuten es una inversioacuten

de alto riesgo ya que esta tecnologiacutea auacuten no es muy conocida en Ecuador por lo

98

que incrementa en un 10 al TMAR calculado anteriormente (Blank y Tarquin

2004) Por lo tanto si se amortizan los costos para la implementacioacuten de la planta

a 10 antildeos y para obtener un TIR de 20 el irradiador debe tener un ingreso

anual de 1 150 000 USD Si se considera que se irradia durante 6 de las 8 horas

de trabajo lo que da un total de 146 250 Gy y que se pueden irradiar un total de

125 kgcarga el costo por cada 1 000 Gy deberiacutea ser 038 USDkg es decir que

para 500 Gy deberiacutea ser 019 USDkg

Tabla 310 Costo mensual de los servicios baacutesicos

Servicio Costos

Energiacutea eleacutectrica 840

Agua 600

Teleacutefono 360

Internet 120

Mantenimiento 120

Otros 120

Total 2 160

El costo actual de la fruta es de 080 USDkg en el mercado nacional mientras

que el costo de exportacioacuten es de alrededor de 250 USDkg (INEC 2013) por lo

que el recubrimiento comestible solo agregariacutea un 10 al costo de exportacioacuten y

la irradiacioacuten un 7

99

4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

41 CONCLUSIONES

No existieron cambios en la apariencia del fruto y del peduacutenculo soacutelidos solubles

y pH hasta una dosis de 3 000 Gy en los tres cultivares estudiados ldquoanaranjadordquo

ldquoanaranjado giganterdquo y ldquomorado giganterdquo Por otro lado la firmeza de los cultivares

disminuyoacute a partir de 1 500 Gy

De los tres cultivares estudiados el cultivar ldquomorado giganterdquo fue el que presentoacute

la disminucioacuten maacutes marcada en su firmeza luego de la exposicioacuten a la radiacioacuten

La peacuterdida de peso disminuyoacute hasta 48 respecto al control la firmeza tuvo una

mejora de hasta 70 y la apariencia de la fruta mejoroacute hasta en un 40 gracias

a la combinacioacuten de los tratamientos de irradiacioacuten y recubrimiento con cera

comestible Sta-Fresh 2505

Los procesos de senescencia se retrasaron en los frutos irradiados lo que se

pudo evidenciar debido a que pH y los SST que son iacutendices madurez fueron

menores en los frutos irradiados

El cultivar ldquomorado giganterdquo fue el maacutes sensible a la radiacioacuten gamma lo que fue

notorio en el dantildeo en la pulpa que presentoacute sin embargo este dantildeo no es

significativo si se irradia este cultivar hasta 500 Gy

La mejor dosis para conservar la calidad del tomate de aacuterbol fue 500 Gy ya que

con esta dosis la pulpa de los frutos irradiados no sufre dantildeos la firmeza y la

apariencia del fruto y del peduacutenculo se mantienen en mejores condiciones

respecto al control y se retrasa la senescencia de la fruta

El orden de aplicacioacuten de los tratamientos irradiacioacuten y recubrimiento comestible

no influyoacute en la calidad del tomate de aacuterbol

100

La peacuterdida de peso disminuyoacute debido a la aplicacioacuten del recubrimiento comestible

Sta-Fresh 2505 en un 26 para la variedad anaranjada y un 24 para la

variedad morada respecto a los tomates que fueron solo irradiados

La tasa de respiracioacuten de los tomates de aacuterbol cultivar ldquoanaranjado giganterdquo que

fueron irradiados con una dosis de 500 Gy disminuyoacute en un 45 respecto al

control y los morados gigantes en un 32 lo que verifica junto a la disminucioacuten

de los SST y pH que la actividad metaboacutelica de la fruta se redujo

La tasa de respiracioacuten de los tomates anaranjados gigantes que fueron irradiados

y luego recubiertos disminuyoacute en un 55 respecto al control en los morados

gigantes en un 48 es decir que el recubrimiento comestible efectivamente

formoacute una barrera al intercambio gaseoso entre la fruta y el medio

La combinacioacuten de los tratamientos tuvo un efecto sineacutergico en la disminucioacuten de

la peacuterdida de peso firmeza tasa de respiracioacuten y en la conservacioacuten del pH

soacutelidos solubles acidez titulable y apariencia del fruto y del peduacutenculo

La irradiacioacuten de la fruta ayudoacute a mantener el aroma de los tomates de aacuterbol en el

tiempo pero el recubrimiento no tuvo este efecto

La vida uacutetil del tomate de aacuterbol puede ser extendida por un periodo de al menos

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados ya que los tomates de aacuterbol

irradiados conservaron sus caracteriacutesticas pH SST apariencia firmeza durante

15 diacuteas maacutes que aquellos que no fueron irradiados tanto aquellos que fueron

recubiertos como los que no durante los 75 diacuteas de almacenamiento a 5 degC maacutes 7

diacuteas de almacenamiento a 20 degC que fue el tiempo que duroacute el experimento

42 RECOMENDACIONES

Caracterizar la microestructura del tejido mucilaginoso que rodea las semillas del

101

tomate de aacuterbol de la variedad morado gigante para conocer si un debilitamiento

de este tejido provoca la coloracioacuten morada en la pulpa del tomate luego de ser

irradiado y almacenado

Analizar peacuterdida de electrolitos para determinar la degradacioacuten de los

componentes de la pared celular de la fruta y la sensibilidad de la misma a la

radiacioacuten gamma

Realizar un estudio de la actividad enzimaacutetica de las enzimas responsables del

deterioro de la firmeza de esta fruta como PME PG y β-galactosidasa y de los

componentes estructurales de la pared celular de la fruta para comprender la

disminucioacuten de la firmeza en el caso de dosis mayores a 1 000 Gy y la

conservacioacuten de la firmeza en el tiempo en el caso de dosis menores a 1 000 Gy

Analizar los efectos de la radiacioacuten gamma en recubrimientos comestibles

Realizar un experimento maacutes extenso con los tratamientos de irradiacioacuten y

recubrimiento comestible para determinar de manera maacutes precisa el tiempo de

prolongacioacuten de la vida uacutetil del tomate de aacuterbol

102

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cv Huanghua) during storage Food Chemistry 124(2) 569ndash575

123

ANEXOS

124

ANEXO I

HOJA DE DATOS Fecha _______________________

Variedad _______________________

Dosis _______________________

Tiempo de irradiacioacuten ________________

Apariencia Global Calidad sensorial global Firmeza (kgf)

Ndeg 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

pH SST (degBrix)

125

ANEXO II

HOJA DE DATOS DEL ANAacuteLISIS SENSORIAL PRODUCTO Tomate de aacuterbol

NOMBRE_________________________________________ FECHA________________

HORA_________________

Usted estaacute recibiendo 4 muestras para evaluar La prueba consiste en evaluar cada una de las muestras seguacuten el orden definido y sentildealar en la escala con una raya vertical la calificacioacuten que detecte en cada uno de los atributos Sobre la raya coloque el nuacutemero de muestra seguacuten corresponda

Atributo

Aroma (Sabor + Olor)

Dureza

Sabores extrantildeos

OBSERVACIONEShelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip

Deacutebil Intenso

Muy Blando Muy Duro

Ausencia Presencia

126

ANEXO III

ANAacuteLISIS FINANCIERO DEL PROCESO DE IRRADIACIOacuteN Y DE LA PLANTA DE RECUBRIMIENTO

Tabla A1 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles $55 000

2 Maquinaria $12 211

3 Equipos y Muebles $1 300

Capital de Trabajo $35 865

Total Ingresos

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

5 Ventas Anuales Estimadas

$205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000 $205 000

Total Costos y Gastos

$143 461 $146 202 $149 025 $151 933 $154 928 $158 012 $161 190 $164 462 $167 833 $171 305

Costos

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

6 Costo de Produccioacuten

$405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405 $405

7 Gastos

$143 056 $145 797 $148 620 $151 528 $154 523 $157 607 $160 785 $164 057 $167 428 $170 900

de Personal

$67 996 $68 485 $68 989 $69 508 $70 042 $70 592 $71 159 $71 743 $72 344 $72 964

Sueldos Obreros

$10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800 $10 800

Gastos Sueldos

Administrativo

$18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000 $18 000

Gastos Sueldos Ingeniero

$22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896 $22 896

127

Tabla A2 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos de la planta de recubrimiento (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Cotizacioacuten IESS $5 764 $5 937 $6 115 $6 299 $6 488 $6 682 $6 883 $7 089 $7 302 $7 521

13ordm $4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

14ordm $1 920 $1 978 $2 037 $2 098 $2 161 $2 226 $2 293 $2 361 $2 432 $2 505

Fondo de Reserva

$4 308 $4 437 $4 570 $4 707 $4 849 $4 994 $5 144 $5 298 $5 457 $5 621

Administrativos Valor

Mensual $75 060 $77 312 $79 631 $82 020 $84 481 $87 015 $89 626 $92 314 $95 084 $97 936

8 Suministros 12 $5 955 $71 460 $73 604 $75 812 $78 086 $80 429 $82 842 $85 327 $87 887 $90 523 $93 239

9 Servicios Baacutesicos 12 $300 $3 600 $3 708 $3 819 $3 934 $4 052 $4 173 $4 299 $4 428 $4 560 $4 697

Resultado Operativo

$58 539 $55 798 $52 975 $50 067 $47 072 $43 988 $40 810 $37 538 $34 167 $30 695

10 Amortizacioacuten tasa 10 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987 $16 987

Depreciacioacuten

$6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851 $6 851

Participacioacuten Laboral

$5 205 $4 794 $4 371 $3 934 $3 485 $3 022 $2 546 $2 055 $1 549 $1 029

Impuesto a la Renta

$7 374 $6 792 $6 192 $5 574 $4 937 $4 282 $3 607 $2 911 $2 195 $1 457

Resultado Neto -$104 376 $24 034 $22 287 $20 487 $18 634 $16 724 $14 758 $12 732 $10 646 $8 497 $6 284

VAN $23 27611

TIR 10

128

Tabla A3 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

1 Inmuebles

2 Maquinaria $1 134 530

3 Gastos Legales $94 540

Capital de Trabajo

$28 964

Total Ingresos

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

4 Ventas Anuales Estimadas

$1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000 $1 150 000

Total Costos y Gastos

$115 857 $116 636 $117 441 $118 275 $119 138 $120 033 $120 957 $121 914 $122 904 $123 930

Costos

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

5 Costo de Produccioacuten

$24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 017 $24 018 $24 018 $24 018 $24 018 $24 019

6 Gastos

$91 840 $92 619 $93 424 $94 258 $95 121 $96 015 $96 939 $97 896 $98 886 $99 911

7 de Personal

$89 680 $90 383 $91 111 $91 863 $92 643 $93 449 $94 284 $95 148 $96 042 $96 968

Gastos Sueldos Ingenieros

$62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400 $62 400

Gastos Sueldos Obreros

$7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200 $7 200

Cotizacioacuten IESS $7 760 $8 032 $8 313 $8 604 $8 905 $9 217 $9 540 $9 873 $10 219 $10 577

13ordm $5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

14ordm $720 $745 $771 $798 $826 $855 $885 $916 $948 $981

129

Tabla A4 Planilla de estimacioacuten de ingresos y gastos del Irradiador EPN (continuacioacutenhellip)

Antildeo 0 Antildeo 1 Antildeo 2 Antildeo 3 Antildeo 4 Antildeo 5 Antildeo 6 Antildeo 7 Antildeo 8 Antildeo 9 Antildeo 10

Fondo de Reserva

$5 800 $6 003 $6 213 $6 431 $6 656 $6 889 $7 130 $7 379 $7 637 $7 905

Administrativos Valor

Mensual $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

8 Servicios Baacutesicos

12 $180 $2 160 $2 236 $2 314 $2 395 $2 479 $2 565 $2 655 $2 748 $2 844 $2 944

Resultado Operativo

$1 034 143 $1 033 364 $1 032 559 $1 031 725 $1 030 862 $1 029 967 $1 029 043 $1 028 086 $1 027 096 $1 026 070

9 Amortizacioacuten tasa 10 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866 $331 866

Depreciacioacuten

$226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906 $226 906

Participacioacuten Laboral

$71 306 $71 189 $71 068 $70 943 $70 813 $70 679 $70 541 $70 397 $70 249 $70 095

Impuesto a la Renta

$101 016 $100 851 $100 680 $100 502 $100 319 $100 129 $99 932 $99 729 $99 519 $99 301

Resultado Neto -$1 258 034 $303 049 $302 552 $302 039 $301 507 $300 957 $300 387 $299 797 $299 187 $298 556 $297 902

VAN ($29 86691)

TIR 7

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