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INTRODUCCIÓN
La piña [Ananas comosus (L.) Merr.] es una de las frutas tropicales de mayor producción en el mundo después del banano y los cítricos (Uriza-Ávila, 2005). De acuerdo con Alarcón y Sánchez (2012), la mayor producción de piña, a nivel mundial, se encuentra en Asia, América y África, lo que ha permitido el abastecimiento mundial de la fruta. En Colombia la piña es una fruta de importancia económica, se encuentra entre las 15 frutas más consumidas en el país y según cifras del DANE (2015), Colombia exportó alrededor de US$ 2,25 millones en un reglón de la agricultura en crecimiento. La variedad MD2 originaria de Hawái e identificada en Colombia como piña 'Oro Miel', es la más conocida a nivel mundial, posee una forma cilíndrica, simétrica y uniforme, pericarpio entre color amarillo-naranja, pulpa de color amarillo intenso, dulce, compacta, con un peso promedio de 1,3 a 2,5 kg, presenta un alto contenido de azúcares, vitamina C y bajo contenido de acidez en comparación con otras variedades (Chan et al., 2003). La piña mínimamente procesada cuenta actualmente con un mercado en crecimiento, ya que proveen al consumidor un alimento listo para consumir con beneficios para la salud (Escobar et al., 2014). Sin embargo, este tipo de producto tiene una vida útil de sólo 5-7 d a 1-7°C, principalmente por procesos de degradación fisiológicos y microbianos (Pan et al., 2015).
Por lo tanto, si se logra inhibir la degradación fisiológica y microbiológica de la piña mínimamente procesada, es posible extender la vida útil de este tipo de productos. Dussán-Sarria et al. (2014) afirman que, si se aplican técnicas combinadas sinérgicamente, el crecimiento microbiano y las reacciones físicas, químicas y bioquímicas serian reducidas en los tejidos vegetales. En el procesamiento mínimo de piña el tipo de corte y el tipo de envase utilizado tiene una repercusión directa en la fisiología y mantenimiento de la calidad del producto vegetal. Se utilizan técnicas que se combinan sinérgicamente limitando el crecimiento microbiano y el metabolismo del producto. Algunas de estas técnicas son el enfriamiento rápido, la refrigeración, la atmosfera modificada y recubrimientos comestibles (Montero-Calderón et al., 2008; Sanjinez-Argandoña et al., 2010; Dussán-Sarria et al., 2014). Sin embargo, la calidad de la piña mínimamente procesada variedad MD2 cultivada en Colombia, no ha sido evaluada a pesar del potencial agroindustrial que esta fruta cuenta en el suroccidente colombiano.
El objetivo de este estudio fue determinar el efecto del tipo de corte y envase apropiado para mantener la resistencia a la penetración, color y aceptación sensorial de la piña mínimamente procesada bajo condiciones de almacenamiento refrigerado.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materia de estudio
Los frutos de piña variedad Oro Miel, destinados para la investigación, se adquirieron en Oriente S.A., cultivados en el corregimiento Barrancas de Palmira, Valle del Cauca (temperatura 23°C, 1.000 msnm, 40% HR). Luego de pruebas preliminares físico-químicas y sensoriales, se seleccionó el grado de madurez 3 (Icontec, 1996), como el adecuado para el procesamiento mínimo. Los análisis fueron realizados en el Laboratorio de Tecnología de Frutas y Hortalizas de la Universidad Nacional de Colombia, sede Palmira.
Procesamiento mínimo
Piñas enteras con grado de madurez 3 fueron lavadas con agua potable y desinfectadas en solución hipoclorito de sodio (100 /μL L-1) durante 10 min de inmersión (Sothornvit y Rodsamran, 2008). Los frutos fueron almacenados a 10°C por 12 h previo al procesamiento. Al día siguiente, manualmente fueron retirados las coronas, epicarpio y corazones. A la pulpa se le realizaron tres tipos de corte: cuartos de rodajas (6x2x4 cm), cubos (2x2x2 cm) y julianas (6x2x2 cm). Posteriormente los cortes fueron inmersos en solución de hipoclorito de sodio a 20 /μL L-1 por 2 min para retirar impurezas en pulpa y se retiró el exceso de agua por gravedad durante 2 min. Los cortes del fruto más homogéneos fueron seleccionados y sumergidos en solución de cloruro de calcio CaCl2 al 1% (v/v), ácido cítrico al 1% (v/v), ácido ascórbico al 1% (v/v) con el fin de conservar la estructura y evitar la oxidación enzimática (Robles-Sánchez et al., 2013; Dussán-Sarria et al., 2014).
Los cortes fueron sometidos a centrifugación a 2.800 rpm durante 15 s para eliminar el exceso de humedad. Posteriormente se acondicionaron 150 g de cada corte en tres tipos de empaque (Tab. 1).
Tabla 1 Tipos de envases utilizados para el almacenamiento de piña 'Oro miel' mínimamente procesada con sus propiedades de permeabilidad.
Los frutos empacados fueron almacenados a 5±1°C y 85-90% de HR según recomienda Silva et al. (2005). Los tratamientos evaluados fueron de la siguiente manera: CR-PET: cuartos de rodaja en cajas de polietileno tereftalato (PET); C-PET: cubos en PET; J-PET: julianas en PET; CR-Poliestireno o PVC: cuartos de rodaja en bandeja de poliestireno; C-Poliestireno o PVC: cubos en bandeja de poliestireno; J-Poliestireno o PVC: julianas en bandejas de poliestireno; CR-Bolsa Vacío: cuartos de rodaja en bolsa de vacío, C-Bolsa Vacío: cubos en bolsa de vacío, J-Bolsa Vacío: julianas en bolsa de vacío. Durante el almacenamiento refrigerado, cada 3 d durante 12 d se determinaron los parámetros que se describen a continuación.
Color
El color del fruto fue evaluado mediante las coordenadas CIELab (L*, a*, b*), usando un colorímetro Kónica Minolta CR-410 (Tokio, Japón). De estas determinaciones y debido a las características particulares de la piña se analizó la coordenada L* que representa el brillo o luminosidad el cual aumenta a mayores valores de L a* (cromaticidad (-) verde a (+) rojo) y b * (cromaticidad (-) azul a (+) amarillo).
Resistencia a la penetración
Se empleó el texturómetro Shimadzu EZ-500 (Kyoto, Japón) para evaluar la fuerza de penetración en Newton (N) con una célula de carga de 500 N, un cilindro de prueba de 8 mm de diámetro y 60 mm de largo, y una velocidad de ensayo de 10 mm min-1. El pico máximo durante los ensayos fue tomado como la resistencia a la penetración (Rocculi et al., 2009).
Análisis sensorial
El análisis sensorial fue realizado utilizando la metodología prueba de satisfacción de escala hedónica, siguiendo lo propuesto por Peryamm y Pilgrim (Lim, 2011). El análisis se realizó en los días 0, 10 y 12 de almacenamiento con un grupo de 30 panelistas no entrenados los cuales analizaron el sabor y la apariencia general de los cortes de fruto. Fue utilizada la escala hedónica afectiva de 5 puntos que define el grado de satisfacción así: 1 = no me gusta, 2 = me disgusta ligeramente, 3 = ni me gusta ni me disgusta, 4 = me gusta ligeramente, 5 = me gusta mucho. Los cortes se consideraron sensorialmente aceptables con notas iguales o superiores a 3.
Análisis microbiológico
Fueron analizados las cantidades presentes o ausentes de microrganismos aerobios mesófilos según la NTC 4519 (Icontec, 2009a), coliformes totales según la NTC 4516 (Icontec, 2009b), coliformes fecales según Invima (1998a) y recuento de mohos junto a levaduras según Invima (1998b). Los análisis fueron realizados en los días 0, 10, 12 y 15 de almacenamiento.
Análisis estadístico
Las muestras se analizaron estadísticamente mediante un diseño factorial por parcelas subdividas completamente al azar. Se realizó un análisis de varianza y comparación de medias utilizando la prueba de rango múltiple de Duncan (P≤0,05). Los datos fueron analizados usando el software estadístico SAS® v. 9.1. Los factores a evaluar fueron los tres tipos de cortes y los tres tipos de empaques.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se encontró un descenso en la aceptación sensorial para todos los tipos de cortes y empaques evaluados (Tab. 2; Figs. 1, 2, 3, 4 y 5). En general la piña en cuartos de rodaja empacada al vacío presentó las mejores notas sensoriales de aceptación durante todo el almacenamiento refrigerado. El aroma (Fig. 2) fue uno de los parámetros más afectados sensorialmente durante el almacenamiento, autores como Torri et al. (2010) afirman que la piña mínimamente procesada pierde el aroma a fruta fresca, por la disminución de compuestos como los aromáticos-alifáticos, aldehídos, cetonas y compuestos menos polares, en contraste con el incremento de los compuestos que dan aroma desagradable como los azufrados, polares, alcoholes, cetonas y terpenos a medida que avanza el almacenamiento. De igual forma sucedió con el sabor (Fig. 3), puesto que por las reacciones enzimáticas que se desarrollan en el fruto, desarrollan sabor a fermentando según el perfil de compuestos volátiles para piña cortada y almacenada bajo refrigeración como mencionan Spanier et al. (1998). La degradación de la textura (Fig. 4) se vio afectada por la pérdida de agua en la pulpa, autores como Escobar (2014), considera que la pérdida de textura en frutas y vegetales mínimamente procesados se asocia al deterioro fisiológico de peso que probablemente surge de la plasmólisis de las células vegetales y la disminución del color (Fig. 1) en los días 6 y 9 de almacenamiento (Fig. 5). La evidencia de la degradación de la textura de la pulpa se observó en la pérdida de apariencia general de la pulpa durante todo el almacenamiento (Fig. 5). Según Antoniolli et al. (2012), la piña mínimamente procesada puede conservar sus características de fruta fresca hasta el día 6 de almacenamiento, después de ahí puede desarrollar olor desagradable y sabor a fruta fermentada.
Tabla 2 Valores de notas sensoriales de piña 'Oro Miel' mínimamente procesada con 30 panelistas no entrenados y una escala hedónica de 5 puntos.
Promedios ± desviación estándar; (*) significativo P≤0,05; (**) significativo P≤0,01; (***) significativo P≤0,001.
CR: cuartos de rodaja; C: cubos; J: julianas; PET: cajas de polietileno tereftalato; poliestireno: bandeja de poliestireno y cubierta policloruro de vinilo; Bolsa Vacío: bolsa de polietileno de baja densidad al vacío.
Figura 1 Evaluación de la aceptación sensorial del color en piña ‘Oro Miel’ mínimamente procesada con 30 panelistas no entrenados y una escala hedónica de 5 puntos. A. Envase de bolsa de vacío; B. Envase de PVC o poliestireno; C. Envase en PET; R. Cuartos de rodaja; J. Julianas; C. Cubos.
Figura 2 Evaluación de la aceptación sensorial del aroma en piña ‘Oro Miel’ mínimamente procesada con 30 panelistas no entrenados y una escala hedónica de 5 puntos. A. Envase de bolsa de vacío (v); B. Envase de PVC o poliestireno (P); C. Envase en PET o polietileno tereftalato (poli); R. Cuartos de rodaja; J. Julianas; C. Cubos.
Figura 3 Evaluación de la aceptación sensorial del sabor en piña ‘Oro Miel’ mínimamente procesada con 30 panelistas no entrenados y una escala hedónica de 5 puntos. A. Envase de bolsa de vacío (v); B. Envase de PVC o poliestireno (P); C. Envase en PET o polietileno tereftalato (poli); R. Cuartos de rodaja, J. Julianas, C. Cubos.
Figura 4 Evaluación de la aceptación sensorial de la textura en piña ‘Oro Miel’ mínimamente procesada con 30 panelistas no entrenados y una escala hedónica de 5 puntos. A. Envase de bolsa de vacío (v); B. Envase de PVC o poliestireno (P); C. Envase en PET o polietileno tereftalato (poli); R. Cuartos de rodaja; J. Julianas; C: Cubos.
En relación con los empaques, seguramente la utilización de la caja PET no fue lo suficientemente hermética y la bandeja de icopor con PVC (tratamiento Poliestireno) presenta una alta permeabilidad a los gases, principalmente por parte del icopor, lo que significó una atmósfera modificada incompleta produciendo alteraciones sensoriales, de firmeza y color en la piña mínimamente procesada. Por su parte el vacío proporcionado por el PEBD de 70 μm (tratamiento Bolsa Vacío), fue suficiente para evitar intercambios gaseosos con el producto, que produjeran alteraciones significativas durante el periodo de almacenamiento evaluado.
Considerando el empaque al vacío como el mejor aceptado sensorialmente, en valores de firmeza y color, y de acuerdo con las notas sensoriales encontradas en el atributo de aceptación general de piña cortada, se sugiere que el corte en cuartos de rodaja (CR) es el preferido por los panelistas.
Durante el procesamiento mínimo de la piña, suceden diferentes operaciones unitarias como selección, lavado, pelado, higienización, centrifugación y empaque, y el producto continúa con el proceso metabólico de maduración, favoreciendo en muchas ocasiones la proliferación de microorganismos (Rangel y López, 2012). En el día 0 de almacenamiento no hubo presencia de microorganismos tipo aerobios mesófilos, coliformes totales, coliformes fecales, ni mohos y levaduras. En el día 12 de almacenamiento se observó formación de colonias de algunos microorganismos, sin embargo, los recuentos fueron inferiores a los tolerables a la salud humana según la Resolución 3929 (Ministerio de Salud y Protección Social en Colombia, 2013) y De Pablo y Moragas (2008). En el día 15 de almacenamiento el recuento de todos los grupos de microorganismos cuantificados sobrepasó los umbrales aceptados por el Invima en alimentos destinados para consumo humano.
Resistencia a la penetración
La tabla 3 presenta los resultados obtenidos para firmeza, es posible observar que no existe diferencia estadística respecto al tipo de corte ni tipo de empaque. Los tratamientos con empaque al vacío exhibieron presencia de líquido exudado, sin embargo por ser un valor inferior al 1% no se consideró representativo. La pérdida de firmeza está relacionada directamente con una pérdida de agua debido a la degradación de membranas durante el almacenamiento bajo refrigeración (Portela y Cantwell, 2001; Escobar et al., 2014). Resultados similares reportan Santos et al. (2005), los autores asocian este ablandamiento, con la degradación de las pectinas asociada a la acción de las enzimas pectinametilesterasa y poligalacturonasa. De acuerdo con Toivonen y Brummell (2008), el ablandamiento de los tejidos vegetales es uno de los mayores problemas que limitan la vida útil de los frutos mínimamente procesados, y la firmeza es un factor importante que influencia la aceptabilidad del consumidor de ese tipo de productos (Rojas-Graü et al., 2008).
La pérdida de líquido exudado de productos vegetales frescos se debe a la pérdida de agua originada por el proceso de transpiración influenciado por la diferencia de presión de vapor entre la muestra de fruto y el ambiente de refrigeración. La pérdida de líquido se hace más evidente en productos frescos cortados (Kader, 2002; Barreiro y Sandoval, 2006). Los leves cambios en los valores de los parámetros físico-químicos explican el comportamiento típico de vegetales no climatéricos como la piña (Kader, 2002).
Color
En la tabla 4 se observan los valores de L* o luminosidad. La piña en cubos presentó los mayores valores de luminosidad, seguida de la piña en julianas y por último la piña en cuartos de rodaja. La disminución de L* en frutas mínimamente procesadas se asocia a pardeamiento por la acción de la enzima polifenoloxidasa, pérdida gradual de agua o deshidratación superficial (Pérez et al., 2016; Djioua et al., 2010). Resultados similares reportaron Chitarra y Da Silva (1999) y Sarzi y Durigan (2002) en piña Perola, almacenada a 9°C durante 12 d. El cierto grado de pérdida de luminosidad de la piña puede ser indicativo de mejor aceptación por el consumidor por asociarse a mejor sabor y suculencia (Sarzi y Durigan, 2002).
Figura 5 Evaluación de la apariencia general en piña ‘Oro Miel’ mínimamente procesada a través de la aceptación sensorial con 30 panelistas no entrenados y una escala hedónica de 5 puntos. A. Envase de bolsa de vacío (v); B. Envase de PVC o poliestireno (P); C. Envase en PET o polietileno tereftalato (poli); R. Cuartos de rodaja; J. Julianas; C. Cubos.
Tabla 3 Análisis comparativo del efecto del tipo de corte y envase sobre los valores de firmeza y líquido exudado de piña 'Oro Miel' mínimamente procesada para el día 12 de almacenamiento.
Promedios ± desviación estándar.
Promedios con letras distintas, en una misma columna, indican diferencia significativa según la prueba de rango múltiple de Duncan (P≤0,05).
C: corte en cubos; J: corte en julianas; CR: corte en cuartos de rodajas; PVC: bandejas de poliestireno cubierta con policloruro de vinilo; PET: cajas de polietileno tereftalato; Vacío: bolsa de polietileno de baja densidad al vacío.
Tabla 4 Análisis comparativo del efecto del tipo de corte y envase sobre el color en piña 'Oro Miel' mínimamente procesada para el día 12 de almacenamiento.
Promedios ± desviación estándar.
Promedios con letras distintas, en una misma columna, indican diferencia significativa según la prueba de rango múltiple de Duncan (P≤0,05).
C: corte en cubos; J: corte en julianas; R: corte en cuartos de rodajas; PVC: bandejas de poliestireno cubierta con policloruro de vinilo; PET: cajas de polietileno tereftalato; Vacío: bolsa de polietileno de baja densidad al vacío.
Para la coordenada cromática a* que se ubicó entre los valores negativos que indican verde, no presentó diferencias significativas (P<0,05) entre los envases pero sí entre los cortes. Puede estar asociada a las diferencias naturales del color dentro de un mismo fruto (Sarzi y Durigan, 2002).
Montero-Calderón et al. (2008) observaron igualmente una reducción del 22% en los valores de la coordenada L* en piña mínimamente procesada con recubrimiento comestible de alginato de sodio y adición de cloruro de calcio a 20 d de almacenamiento a 5°C. González-Aguilar et al. (2004) también observaron una disminución significativa de las coordenadas de color L* durante 14 d de almacenamiento de rodajas de piña tratadas con ácido ascórbico (0,05%).
De acuerdo con Antoniolli et al. (2003), el cloruro de calcio aplicado en trozos de piña resultó en descenso de los valores de la coordenada L* indicando cierto oscurecimiento de las muestras. Por otro lado, Meléndez-Martínez, et al. (2004) afirman que la adición de antioxidantes, evita la disminución de la luminosidad de piña durante el procesamiento y almacenamiento.
La disminución de los valores de la coordenada b* corresponden a un cambio de tonalidad amarillo a una tonalidad más oscura en la piña mínimamente procesada, esto debido a la degradación de carotenoides asociados a la coloración amarilla. Considerando un mismo tipo de corte, la piña acondicionada al vacío exhibió los mayores valores de b*, esto se atribuye a la exclusión del oxígeno, contribuyendo a que los carotenoides no presentaran degradación alguna y por tal motivo se mantuviera el color característico de la piña.
CONCLUSIONES
La piña 'Oro Miel', mínimamente procesada, presenta alteraciones físico-químicas y cambios sensoriales durante el almacenamiento refrigerado por efecto del tipo de corte y tipo de empaque.
De acuerdo a las características de calidad evaluadas para cada tipo de corte y empaque y la evaluación sensorial, es posible establecer que la piña variedad Oro Miel mínimamente procesada, es aceptable para el consumidor hasta el día 12 de almacenamiento.
El tipo de corte y empaque que conserva mejor las características de calidad de la piña Oro Miel mínimamente procesada y que presentó mejor aceptabilidad, corresponde al corte en cuartos de rodajas empacado al vacío.
