Tesis / 0210 / I.A.

ESTUDIO DE LA ATMOSFERA MODIFICADA Y EL EMPAQUE EN LA CONSERVACIÓN DE PIÑA GOLD (Ananas Comosus) MINIMAMENTE PROCESADA.

ANDREA CASAS DURÁN MARGARITA MARIA PIZANO CORREA

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

BOGOTA

2008

ESTUDIO DE LA ATMOSFERA MODIFICADA Y EL EMPAQUE EN LA CONSERVACIÓN DE PIÑA GOLD (Ananas Comosus) MINIMAMENTE PROCESADA.

ANDREA CASAS DURÁN MARGARITA MARIA PIZANO CORREA

Trabajo de grado para obtener el titulo de Ingeniero de Alimentos

Director Ing. Jesús Antonio Galvis Vanegas Ingeniero Agrícola.

FUNDACIÓN UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERIA DE ALIMENTOS

BOGOTA

2008

NOTA DE ACEPTACIร N

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-----------------------------------------------Firma de Presidente de Jurado

-----------------------------------------------Firma del Primer Jurado

-----------------------------------------------Firma del segundo jurado

Bogotรก, Octubre 2008

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

3

OBJETIVOS

4

1. MARCO TEÓRICO

5

1.1. ASPECTOS GENERALES DEL CULTIVO DE PIÑA

5

1.1.2. Taxonomía

6

1.1.3. Variedades

6

1.2. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL

8

1.3. PRODUCCIÓN MUNDIAL Y COMERCIO INTERNACIONAL

10

1.4. PRODUCCIÓN NACIONAL

11

1.5. PRODUCTOS MINIMAMENTE PROCESADOS

12

1.5.1. Definición

13

1.5.2. Ventajas y desventajas de las frutas mínimamente procesadas

13

1.5.3. Operaciones básicas para el procesamiento mínimo de las frutas y hortalizas

15

1.5.4. Obtención y conservación de los productos mínimamente procesados

15

1.6. ALMACENAMIENTO EN ATMOSFERAS MODIFICADAS

20

1.6.1. Clasificación de la atmosfera modificada

21

1.6.2. Gases utilizados para el envasado en atmosferas modificadas

22

1.6.3. Efectos de la modificación de la atmosfera

24

1.7. FISIOLOGIA DE LOS PRODUCTOS MINIMAMENTE PROCESADOS

25

1.7.1. Efecto envasado en atmosfera modificada (EAM) sobre respiración de los productos frescos cortados y concentraciones de los gases en el interior de los envases.

1.7.2. Efecto del EAM sobre características físico-químicas de las frutas frescas

26 27

cortadas.

1.8. SELECCIÓN DE LOS MATERIALES DE EMPAQUE PARA PRODUCTOS MINIMAMENTE PROCESADOS

30

2.0. METODOLOGIA

33

2.1. MATERIALES, REACTIVOS, MATERIA PRIMA Y EQUIPOS USADOS EN EL DESARROLLO DEL PROYECTO

36

2.2. DISEÑO EXPERIMENTAL

36

2.3. ANALISIS FISICOQUIMICOS

41

2.4. ANALISIS MICROBIOLOGICOS

42

2.5. ANALISIS SENSORIAL

42

3.0. RESULTADOS Y ANALISIS

44

3.1. CARACTERISTICAS FISICAS Y QUIMICAS DE LA PIÑA GOLD

44

3.2. ANALISIS DE LAS VARIABLES FISICAS

45

3.2.1. Variación del porcentaje de peso

45

3.2.2. Variación de pH

46

3.2.3. Porcentaje de acidez

48

3.2.4. Variación de los grados brix

50

3.2.5. Variación del contenido de vitamina C

52

3.2.6. Variación de la relación de madurez

53

3.2.7. Análisis Microbiológicos

55

3.2.8. Análisis Sensoriales

60

CONCLUSIONES

65

RECOMENDACIONES

67

BIBLIOGRAFIA Anexo A. Ficha técnica de los dos tipos de empaques utilizados.

Anexo B. Formato de la prueba de aceptación.

Anexo C. Fotografías.

Anexo D. Diseño experimental.

LISTA DE TABLAS Tabla 1. Taxonomía de la Piña

6

Tabla 2. Composición Nutricional de la piña (100 gr. de pulpa)

9

Tabla 3. Producción de Piña fresca en Colombia

12

Tabla 4. Temperatura, Composición gaseosa para la Atmósfera de equilibrio, duración de la conservación del envasado en Atmósfera Modificada en frutas

25

Tabla 5. Características de Permeabilidad de Diferentes Películas Plásticas de Posible Utilización Empaques en Atmósferas Modificadas (EAM) de Productos Frescos y Mínimamente Procesados

32

Tabla 6. APLICACIÓN DE LA TECNICA DE ATMOSFERA MODIFICADA EN PIÑA VARIEDAD GOLD MINIMAMENTE PROCESADA

38

Tabla 7. Cantidad total de materia prima utilizada para los análisis realizados durante el estudio por tratamientos

39

Tabla 8. Método y equipos utilizados para las determinaciones de cada una de las variables

40

Tabla 9. Características físicas de la piña Gold –MD2

44

Tabla 10. Características químicas iníciales de la piña Gold - MD2

44

Tabla 11. Cambios en el peso y porcentaje de pérdida, durante el almacenamiento de piña Gold en atmósfera modificada

45

Tabla 12. Valores de pH durante el almacenamiento de piña variedad Gold-MD2 mínimamente procesada a 4°C

46

Tabla 13. Porcentaje de acidez de Piña Gold mínimamente procesada durante el almacenamiento a 4ºC

48

Tabla 14. Variación de los °Brix durante el almacenamiento en atmósferas modificadas de piña mínimamente procesada variedad Gold M-D2 a temperatura de

50

a 4±1°C y HR de 85-90% Tabla 15. Valores de Vitamina C

52

Tabla 16. Variación de la Relación de Madurez durante el almacenamiento en atmósferas modificadas de Piña Gold mínimamente procesada Tabla 18. Cantidad máxima de microorganismos permitida por el Instituto Nacional

54

de Vigilancia Médica (INVIMA), indicando las condiciones óptimas de pH y

56

temperatura para el crecimiento microbiano Tabla 19. Resultados obtenidos de Coliformes Totales en los trozos de piña durante el almacenamiento

56

Tabla 20. Resultados obtenidos de Coliformes Fecales en los trozos de piña durante el almacenamiento

57

Tabla 21. Resultados Mesófilos Aerobios Viables

57

Tabla 22. Resultados Mohos y Levaduras

59

Tabla 23. Promedios de las evaluaciones realizadas

61

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Diagrama de flujo de las operaciones necesarias para la obtención de productos mínimamente procesados Figura 2. Presenta el diagrama de flujo en el procesamiento y acondicionamiento de la piña

16

34

Figura 3. Variación de la pérdida de peso en trozos de piña de la variedad Gold-MD2 almacenados en 2 diferentes atmósferas y 2 tipos de empaques a 4°C ± 1°C y una

46

humedad relativa de 85 – 90%, durante 15 días Figura 4. Variación del pH en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques, almacenados a

48

4±1°C y HR de 85-90%, durante 15 días Figura 5. Variación del porcentaje de acidez en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques,

49

almacenados a 4±1°C y HR de 85-90%, durante 15 días Figura 6. Variación de grados Brix en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques,

51

almacenados a 4±1°C y HR de 85-90%, durante 15 días Figura 7. Variación de la vitamina C en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques,

53

almacenados a 4±1°C y HR de 85-90%, durante 15 días Figura 8. Variación de la relación de madurez en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques,

55

almacenados a 4±1°C y HR de 85-90%, durante 15 días Figura 9. Resultados del análisis sensorial realizado a los trozos de piña mínimamente procesada en atmósfera modificada al cabo de quince días de

64

almacenamiento a 4±1ºC. Figura 10. Variación del crecimiento de mesófilos aerobios en los 15 días de almacenamiento Figura 11. Variación del crecimiento de mohos y levaduras en los 15 días de almacenamiento

58

60

RESUMEN La Piña (Ananas Comosus) variedad Gold, es una fruta exótica, de pulpa color dorado muy dulce, con un exquisito sabor, fuerte aroma y excelente perfume, hecho que la hace ser apetecida. Esta investigación presenta el efecto de la aplicación de la técnica de atmósferas modificadas en piña de esta variedad mínimamente procesada.

El proyecto manejo cinco tratamientos, conformados por dos mezclas de gases, dos empaques y un testigo. La primera mezcla estuvo constituida por una atmósfera de 5% de CO2, 5% de O2 y 90% de N2, la segunda estaba compuesta por 10% de CO2, 10% de O2 y 80% de N2, los empaques utilizados fueron el Polipropileno Biorientado polietileno de baja densidad (BOPP PEBD) de calibre 58,1 micras y el Flexible, de 70 micras.

Los frutos fueron adquiridos en el centro de acopio Codabas, ubicado al norte de Bogotá. Las piñas fueron seleccionadas por grado de madurez. A continuación se realizo un lavado, desinfección por inmersión en una solución con concentración de 200 ppm de hipoclorito de sodio por un tiempo de 10 minutos, posteriormente se hizo un enjuague con abundante agua potable.

Una vez desinfectada la fruta, se realizó el pelado y troceado manual en cubos de 2 cm de arista para ser pesada y envasada en los dos tipos de empaque escogidos, y sometiéndolos a un empacado al vacío en las atmósferas mencionadas anteriormente.

Terminadas las anteriores operaciones realizadas en la empresa ALICO, sede Bogotá, los frutos mínimamente procesados fueron trasladados a la planta de alimentos de UNIAGRARIA, para ser almacenados a una temperatura de 4 ± 1 °C y una humedad relativa entre 85 y 90% durante 15 días.

En el período de almacenamiento a intervalos de 0, 5, 10 y 15 días se midieron las siguientes variables: químicas y físicas (°Brix, pH, porcentaje de acidez, índice de madurez, vitamina C), pérdida de peso, actividad microbiana (mohos, levaduras, bacterias) y cambios sensoriales (apariencia general, color, olor, textura, sabor).

El diseño estadístico utilizado, fue completamente al azar y se aplicó el análisis de varianza para establecer si hubo diferencias altamente significativas entre tratamientos. La prueba de comparación de Tuckey fue aplicada al 95% de significancia para establecer los mejores tratamientos.

La prueba estuvo constituida para los diferentes análisis físicos, químicos y microbiológicos, por dos bolsas, cada una con un contenido de 200 gr.

Para determinar la pérdida de peso, se utilizaron 5 bolsas, cada muestra fue pesada el día 0 y 15 de almacenamiento, siendo las mismas para cada día.

Se emplearon 10 panelistas para realizar la prueba de aceptación, utilizando 1 muestra por tratamiento, dicha prueba fue realizada el último día de almacenamiento.

Para las muestras testigo, se utilizó fruta fresca, adquirida y procesada ese mismo día.

De la presente investigación se concluyó que la técnica de atmósfera modificada, permite conservar las propiedades de la piña Gold, durante un periodo de 15 días de almacenamiento.

El mejor tratamiento en atmósferas modificadas para las variables químicas y físicas, fue el constituido por una atmósfera de 10% de CO 2, 10% de O2 y 80% de N2, en cambio para las sensoriales y microbiológicas hubo mejores resultados para los frutos empacados bajo una concentración de 5% de CO2, 5% de O2 y 90% de N2.

El empaque que mejor comportamiento tuvo durante los 15 días de almacenamiento para todas las variables analizadas, fue el polipropileno biorientado.

Palabras Claves: Piña, Atmósfera modificada, empaques, humedad relativa, temperatura, gases.

ABSTRACT

The Pineapple (Ananas comosus) Gold variety, is an exotic fruit which pulp and golden sweet color, exquisite flavor, aroma and excellent strong perfume, make it be desired. This research shows the effect of applying the technique of modified atmospheres in this variety of pineapple minimally processed.

The project handles five treatments, consisting of two gas mixtures, two packs and a witness. The first consisted of a mixture concentration, an atmosphere of 5% CO2, 5% O2 and 90% of N2, the second was composed of 10% po CO2, 10% O2 and 80% of N2, the packaging used were the Biodirected Polypropylene (BOPP) 58.1 microns in size and the Flexible 70 microns in size.

The fruits were purchased in the Codabas storage center, located north of Bogota.

Pineapples were selected by maturity. Then we did a washing, disinfection by immersion in a solution of 200 ppm of sodium hypochlorite for 10 minutes, then, they were rinsed with abundant water.

Once disinfected the fruit, it was peeled and cut manually into two-cm edge cubes to be weighed and packaged in the two types of chosen packaging, and subjected to a vacuum-packed in the atmosphere above mentioned.

Once finished the previous operations on the company ALICO, Bogota headquarters, minimally processed fruits were transferred to the plant's food UNIAGRARIA, to be stored at a temperature of 4 ¹ 1 ° C and with a relative humidity between 85 and 90% for 15 days.

During the storage period at intervals of 0, 5, 10 and 15 days the following variables were measured: physical and chemical (° Brix, pH, percentage of acidity, mature relationship, vitamin C), weight loss, microbial activity ( molds, yeasts, bacteria) and sensory changes (overall appearance, color, odor, flavor, texture).

The statistical design used, was completely at random and the analysis of variance was applied to establish whether there were highly significant differences between treatments. The comparison test of Tuckey was applied to 95% of significance to establish the best treatments.

The test was constituted to review the various physical, chemical and microbiological analysis, for two bags, each one containing a 200 gr.

To determine the weight loss, 5 sacks were used, and each sample was weighed on the day 0 and 15 storage, remaining the same for each day.

10 panelists were used to perform the acceptance test, using 1 sample per treatment; such testing was done on the last day of storage. To witness samples, fresh fruits were used, bought and processed the same day.

From this investigation we could concluded that the technique of modified atmosphere, keeps the properties of pineapple Gold, for a period of 15 days of storage.

The best treatment in modified atmospheres for the chemical and physical variables was constituted by an atmosphere of 10% CO2, 10% O2 and 80% of N2, in contrast to the sensory and microbiological where there were better results for the fruits packaged under a concentration of 5% CO2, 5% O2 and 90% of N2.

The packaging which had the best performance during the 15 days of storage for all the variables analyzed was the biodirected polypropylene.

Key

words:

Pineapple,

temperature, gases.

modified

atmosphere,

packaging,

relative

humidity,

INTRODUCCIÓN

La creciente demanda de frutas y hortalizas en Colombia ha hecho necesario que los centros de investigación en tecnología de alimentos apunten a desarrollar técnicas de conservación y transformación de productos agrícolas de modo que estos tengan características muy similares a las de los productos frescos, además de conservar sus atributos de calidad e inocuidad. El país ha basado su desarrollo en gran medida en la actividad agrícola, gracias a su ubicación geográfica y a sus condiciones climáticas, lo cual permite el cultivo de una amplia gama de productos, especialmente frutas y hortalizas. Esta condición, exige de los investigadores innovar constantemente con nuevos productos, entre los cuales, los mínimamente procesados o de IV gama, pueden ser una solución viable a la problemática de las altas pérdidas poscosecha, al tiempo que favorecen la tendencia por satisfacer la necesidad de practicidad del mundo moderno en el que la población dispone de poco tiempo para la preparación de sus alimentos.

La piña Gold MD2 además de poseer cualidades como su alto contenido de fibra, la presencia de Vitamina C y su agradable sabor dulce; entre otras le han permitido posesionarse en mercados internacionales, presenta condiciones excelentes para el procesamiento industrial ya que su forma cilíndrica y la consistencia de su pulpa permite un mayor aprovechamiento a la hora de elaborar rodajas y de realizar concentrados naturales (Vanegas, 2005).

Hoy es conocida la falta de tiempo de las personas, lo cual se refleja en una demanda por alimentos que impliquen una menor dedicación en prepararlos. Este tipo de productos, conocidos como mínimamente procesados, precortados, cuarta gama o frescos cortados, representan una etapa de transición entre aquellos completamente procesados (congelados, enlatados o conservas) y los llamados

1

frescos, puesto que son sometidos a un mínimo proceso que usualmente involucra lavado, picado y envasado (Campos, 2006).

Las frutas y hortalizas frescas cortadas se obtienen a través de diversas operaciones unitarias de preparación, tales como pelado, cortado, reducción de tamaño y envasado, incluyendo tratamientos químicos, la combinación de los cuales podría tener un efecto sinérgico (Wiley, 1997).

La elaboración de productos frescos cortados incluye el envasado en atmósfera modificada (EAM), así como el almacenamiento en un rango de temperatura comprendido entre 2 y 4° C, durante un periodo de vida útil del producto de aproximadamente 7-10 días (Martín, et al., 2005).

Los frutos mínimamente procesados son más perecederos que las materias primas que les dieron origen; por ejemplo, el producto no cortado. Entre los efectos sobre la fisiología de los productos mínimamente procesados se incluye: incremento de la síntesis de etileno y respiración, degradación de membranas, pérdida de agua, producción de nuevas sustancias y pardeamiento oxidativo, el cual es uno de los factores más limitantes en la conservación de frutas y hortalizas con un mínimo proceso. Estos cambios fisiológicos pueden resultar en problemas de calidad, donde se destacan la pérdida de sabor y aroma,

la pérdida de textura (firmeza) y el

pardeamiento que afecta la apariencia del producto (Campos, 2006).

El objetivo del presente trabajo fue aplicar la técnica de la atmósfera modificada en el almacenamiento de la piña MD2 o Gold, mínimamente procesada y estudiar los cambios observados en las características químicas, físicas, microbiológicas y sensoriales. Se utilizaron dos tipos de empaques con el propósito de prolongar la vida útil de la piña Gold mínimamente procesada en el mayor tiempo posible.

2

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Disminuir las perdidas poscosecha, principalmente la fermentación y la pedida de peso de la piña Gold mínimamente procesada, proporcionando un producto de excelente calidad con la mínima alteración de sus propiedades físicas, químicas y sensoriales.

3

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Evaluar la vida útil de la Piña Gold (Ananas Comosus – híbrido variedad Cayena), mínimamente procesada, mediante la aplicación de barreras de conservación, durante 15 días de almacenamiento.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Estudiar las variaciones químicas (ºBrix, pH, porcentaje de acidez, índice de madurez y vitamina C) que presenta la piña, variedad Gold mínimamente procesada durante el almacenamiento en atmósferas modificadas, empacada en 2 tipos de películas.

Evaluar la actividad microbiana (mohos, levaduras y bacterias) sobre la piña Gold mínimamente procesada durante su almacenamiento en atmósferas modificadas, y en dos películas.

Determinar la pérdida de peso de la piña durante el tiempo de almacenamiento en atmósferas modificadas y en los dos tipos de empaques seleccionados.

Estudiar los cambios sensoriales (Apariencia general, Color, Olor, Textura, Sabor) que presenta la Piña variedad Gold MD-2 mínimamente procesada durante el almacenamiento.

4

1. MARCO TEÒRICO

1.1. ASPECTOS GENERALES DEL CULTIVO DE LA PIÑA

La piña (Ananas Comosus) es una fruta originaria de Sur América, específicamente de la zona tropical de Paraguay, Brasil y Argentina. Se estima que en el mundo existen más de 1.400 especies; su lugar de origen se sitúa entre los 10º de latitud norte y 30º de latitud sur y entre 40-70º de longitud oeste. (Ministerio de agricultura, 2006).

Pertenece a la familia de las Bromeliáceas, dentro de las cuales se puede encontrar tanto individuos de comportamiento terrestre como epifitos, es decir, existen individuos que se desarrollan en el suelo y se hallan otros miembros de la familia que crecen en los árboles aunque no son considerados parásitos. A pesar de que la piña se desarrolla en un medio terrestre, conserva varias características de sus parientes cercanas las epifitas, puesto que posee un sistema radicular adventicio, relativamente pobre, además de presentar gran eficiencia de absorción de agua y nutrientes vía foliar. (Castro y Reyes, 2005).

La piña es una fruta rica en azúcares, vitaminas del grupo A, B, C, sales minerales y ácidos orgánicos. Su ingrediente activo es la bromelina, una mezcla de cinco enzimas proteolíticas que difieren unas de otras por su capacidad de oxidar y reducir substratos específicos. Además, es rica en ácido málico, cítrico y ascórbico; sales minerales de calcio, fósforo y hierro; glúcidos como sacarosa y levulosa. (Hincapié, 1999).

5

1.1.2. Taxonomía

La siguiente tabla describe la taxonomía de la Piña.

Tabla 1. Taxonomía de la Piña.

Reino

Vegetal

Subreino

Espermatofilas

Clase

Angloesperma

Subclase

Monocotiledonea Orden: Farinosa

Familia

Broeliáceas

Género

Ananas

Especie

Comosus

Nombre Común

Piña

Fuente: Reina, et, al. 1998

1.1.3. Variedades Según Reina, et, al. (1998), e Hincapié (1999), debido a la amplia distribución y cultivo, existen muchas variedades y selecciones regionales de Piña en el país. Para efectos prácticos se hace referencia a las variedades o cultivos más importantes:

a) Cayena Lisa. Es la variedad comercial más cultivada, no tiene espinas en las hojas. El fruto tiene forma cilíndrica que lo hace excelente para el procesamiento. Se caracteriza por su alto contenido de azúcar, 13 a 19º Brix, gran tolerancia al ataque del fruto y pulpa de color amarillo pálido. De este grupo se han separado varios clones comerciales entre los cuales se destacan la Champaca, La Esmeralda y La Hawai. Igualmente se ha obtenido la hibridación exitosa del cultivar conocido como MD2 o piña Gold.

b) Perolera. Se considera como un clon de Cayena; no tiene espinas y es muy apetecida por su sabor y calidad. Debido a su contenido medio de fibra y forma cónica no es apta para el procesamiento. El fruto presenta una

6

coloración externa amarillo- naranja cuando madura y una coloración interna amarillo claro, tiene bajo contenido de azúcar 12ºBrix. Es una variedad muy cultivada en los departamentos del Santander, Caldas, Risaralda y Valle del Cauca.

c) Manzana. Corresponde a una mutación de la variedad perolera. Esta variedad es cultivada extensamente en el Valle del Cauca. Las hojas son de color verde claro, no posee espinas; el fruto en estado inmaduro es de color morado y anaranjado intenso cuando ha alcanzado la completa madurez, la pulpa es de color rosado, con mayor contenido de jugo, menos corteza y fibra que la perolera estas características la hacen más susceptible a daños por transporte.

d) Gold (MD2). Es un hibrido de la variedad Cayena, originalmente denominado 73-114 por el grupo de investigadores en Piña de Hawai. Es una planta de rápido crecimiento y producción. Sus hombros son cuadrados, con un peso promedio de 1.3 a 2.5 Kg., es de color naranja-amarillo intenso, con alto contenido de azúcar, de 15 a 17ºBrix, baja acidez y son frutos compactos y fibrosos. La pulpa es firme, con alta pigmentación; es más susceptible a la pudrición del tallo y raíces causadas por Phytophtora Parasitica y Phytophtora Cinnamomi, que otros tipos de piña.

La diferencia que presenta con la

variedad cayena lisa, es su mayor resistencia al oscurecimiento interno, o pardeamiento enzimático.

e) Clavo rojo. Es una variedad poco conocida a nivel nacional, aunque en los últimos años ha venido tomando lentamente un impulso como fruta fresca; su tamaño menor la hace económica. El color rojo, el aroma y el alto contenido de azúcar permite su uso como fruta fresca o para jugo. La producción en su totalidad es cultivada en el departamento de Huila.

7

1.2. COMPOSICIÓN NUTRICIONAL

La composición de la piña ha sido investigada en su porción comestible. Los rangos de composición que se reportan son debidos al grado de variación encontrado por las operaciones agrícolas y comerciales, factores ambientales y grado de madurez de la fruta. La piña tiene un contenido de humedad que varia entre 81.2 a 86.2%, contenido de sólidos totales 13-19%, de los cuales, la sacarosa, la glucosa y la fructosa son los principales componentes. Los carbohidratos representan hasta el 85% de los sólidos totales y la fibra del 2-3%. De los ácidos orgánicos, el ácido cítrico es el más abundante. La pulpa se caracteriza por la presencia de bajas cantidades de cenizas, compuestos nitrogenados y grasa alrededor del 0.1%. Del 25-30% de los compuestos nitrogenados corresponden a la proteína. De esta proporción casi el 80% tiene actividad enzimática proteolítica conocida como Bromelina. (De la Cruz, et al., 2004) Los componentes más importantes de la piña se presentan en la tabla 2.

8

Tabla 2. Composición Nutricional de la piña (100 gr. de pulpa)

CARACTERÍSTICA

COMPOSICIÓN

ºBrix

10.8 – 17.5

Acidez titulable

0.6-1.62

Cenizas

0.3-0.42

Humedad

81.2 – 86.2

Fibra

0.3-0.61

Extracto etéreo

0.2

Esteres (ppm)

1-250

Pigmentos (ppm de caroteno)

0.2-2.5

Nitrógeno total

0.045-0.115

Proteína

0.181

Nitrógeno soluble

0.079

Amoniaco

0.010

Aminoácidos totales

0.331

Agua

85.1

Grasas

0.1

Carbohidratos

13.5

Calcio

21

Fósforo

10

Hierro

0.40

Tiamina

0.90

Riboflavina

0.03

Niacina

0.20

Vitamina C

12

Calorías

51

Fuente: Hincapié 1999

9

1.3. PRODUCCIÓN MUNDIAL Y COMERCIO INTERNACIONAL El mercado de la piña fresca de la Unión Europea es abastecido por fruta Africana y Latinoamericana. África es el mayor proveedor, con una participación superior al 50%. El mercado estadounidense es dominado por la piña hawaiana, que también supera la participación de la fruta latinoamericana (Centeno, 2004).

El aumento en el consumo de piña en EE.UU., ha demandado un incremento en las importaciones, las que han aumentando a partir de 283.000 toneladas en 1999 a 473.000 toneladas en el 2003; lo cual representa un 67% en aumento. (Elizondo, 2004).

Durante el 2002, el consumo de piña fresca orgánica superó las 1200 toneladas en los cuatro mayores mercados de la Unión Europea, mientras en Estados Unidos sobrepaso las 1000 toneladas. (Centeno, 2004).

Pérez (2006), y el Ministerio de Agricultura (2006), afirman que el mercado de la piña fresca en el mundo, lo domina Costa Rica con mayor ventaja frente a sus competidores. A partir de 1995, el área sembrada se ha incrementado hasta alcanzar en el 2006 cerca de 30000 hectáreas, convirtiéndose en el primer exportador mundial y principal proveedor estadounidense.

El éxito del cultivo de la piña en Costa Rica, se debe en gran parte al desarrollo de la variedad dorada Gold, patentada por Fresh Del Monte. La pulpa es de color dorado, brillante, más dulce, menos ácida y es una fruta altamente resistente a los parásitos y a la pudrición interna, comparada con otras variedades como la Champaka, que además puede sobrevivir al almacenamiento en frío hasta dos semanas. (Pérez, 2006).

Alemania es el mayor receptor de la piña fresca y deshidratada procedente de Colombia. España es el segundo comprador; (Ministerio de Agricultura, 2006).

10

Portugal ocupa el tercer lugar.

La tendencia más importante en el mercado de la piña en general, es la demanda por la variedad Gold, MD-2, hecho que la convierte en la más cotizada. No obstante, debido a que todavía es una fruta nueva en el mercado y está sujeta a múltiples controles y limitaciones de uso del material vegetativo, la variedad mas comercializada a nivel mundial continúa siendo la cayena Lisa. (Centeno, 2003).

La Piña MD-2, por su alto contenido de azúcar y baja acidez, tiene un excelente sabor, así como un atractivo color oro en su cáscara. También su contenido de vitamina C es aproximadamente tres veces más alto que el de las variedades tradicionales. (Elizondo, 2004).

1.4. PRODUCCIÓN NACIONAL

La tabla 3 muestra la producción de piña en Colombia, los principales núcleos productivos de esta fruta fresca, se ubican en el departamento de Santander y Valle del Cauca.

11

Tabla 3. Producción de Piña Gold fresca en Colombia.

PRODUCCIÓN (Toneladas)/AÑO

DEPARTAMENTO

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

Santander

232.000

223.875

240.717

271.768

1.416

257.616

238.424

Valle del Cauca

52.346

44.400

54.642

65.898

57.598

54.118

77.071

Risaralda

20.000

12000

8.750

9.600

10.400

14.400

9.600

Meta

6.080

5570

6.682

9.550

8.267

7.322

Putumayo

4.472

2687

2.713

2.991

3.806

4.329

4.093

Santander

3.890

4115

4.520

4.520

9.620

7.530

8.671

Quindio

3.680

3.860

6.260

4.900

5.530

6.382

6.730

Huila

3.479

3.617

3.408

3.288

3.434

4.003

4.830

Bolivar

2.800

2.912

2.860

3.900

4.160

5.580

5.580

Choco

2.283

2.186

1.752

1.034

1.179

1.860

3.092

Caqueta

2.187

1.400

1.790

1.766

1.317

1.205

1.512

Antioquia

1.559

1.097

1.402

1530

1.416

1.837

1.617

Cauca

1.425

3.475

11.330

4342

17.395

Nariño

654

60

2.532

2.842

4.119

3.902

4.075

Tolima

548

669

669

897

908

897

785

Vaupés

385

285

959

959

1.001

1.358

1.001

Norte de

Fuente: Ministerio de Agricultura 2006.

En la Tabla 3, se observa el Departamento de Santander es el mayor productor; seguido muy distante por el Departamento del Valle del Cauca.

1.5. PRODUCTOS MINIMAMENTE PROCESADOS

El consumo de productos frescos cortados es una tendencia que se encuentra en gran expansión. Son productos que se procesan con el objeto de proveer al consumidor un alimento listo para consumir con características similares a los productos frescos. Los consumidores esperan que dichos productos estén libres de

12

defectos, que tengan un grado de madurez óptimo y que posean una elevada calidad organoléptica y nutricional, junto a una garantizada seguridad higiénica. (Hernández, et al., 2006).

1.5.1. Definición

Se definen las frutas y hortalizas mínimamente procesadas y refrigeradas (MPR) como las preparadas mediante una única o varias operaciones unitarias apropiadas, como pelado, cortado en rodajas, fragmentación, obtención de zumo, asociadas con un parcial tratamiento de conservación no definitivo, como calentamiento suave, un conservante, control de pH, antioxidantes, inmersión en agua clorada y/o combinación de estos tratamientos. El proceso básico consiste en el lavado con agua clorada, pelado, cortado, escurrido por centrifugado, pesado y empacado en plásticos de permeabilidad diferencial de acuerdo al producto, con alguna forma de atmósfera

modificada,

sometido

a

temperaturas

reducidas

durante

el

almacenamiento, la distribución, la comercialización y preparación al momento de consumirlas, Wiley, (1997, Muñoz, 2006 y Robles, et, al., 2007), tratados con agentes estabilizantes de color, tales como ácido ascórbico y eritórbico, retenedores de firmeza (sales de calcio) y envasados en bolsas o bandejas con la inyección de distintos sistemas gaseosos que permitan mantener una atmósfera modificada en su interior, (Soliva et al., 2003). Son conservados, distribuidos y comercializados bajo refrigeración (2-5º C) y su vida de anaquel es de 7 a 14 días, según el producto y la técnica de conservación utilizada. (Ahvenainen, 2000).

1.5.2. Ventajas y desventajas de las frutas mínimamente procesadas

Según Wiley, (1997); Mejía, et al., (1999); Gantiva, et al., (2000); Robayo, (2000); Artes, (2006); Muñoz, (2006) y Fortuny et al., 2003. Las principales ventajas y desventajas de estos productos son:

13

Ventajas

1. Facilita la separación de las porciones de producto.

2. La calidad de los productos mínimamente procesados es alta.

3. El espacio de almacenamiento en refrigeración es menor, comparado con la fruta sin procesar.

4. Disminución de las pérdidas por efecto de la comercialización de las hortalizas en fresco ya que facilita la conservación en este estado, dándole un valor agregado al producto.

5. La presentación y exhibición de un producto uniforme, empacado y etiquetado con sus respectivas fechas de vencimiento, peso y características nutricionales, ofrece al consumidor comodidad y tranquilidad a la hora de comprar en las tiendas de cadena.

6. Los productos mínimamente procesados no pierden sus cualidades nutricionales.

Desventajas

1. El costo por valor agregado es elevado.

2. Aumenta los costos del sistema de control de calidad.

3. Es necesario mantener la cadena de frío desde su procesamiento hasta su distribución y puesta en exhibición para su venta al consumidor.

4. Riesgo de inducción de respiración anaerobia con la consecuente producción de olores y sabores desagradables (en caso de mala aplicación del sistema).

5. Crecimiento potencial de gérmenes patógenos por elevación de la temperatura

(en

caso

de

no

conservación adecuada).

14

mantenerse

la

temperatura

de

6. Los beneficios de la atmosfera modificada se pierden por inadecuada manipulación respecto al empaque; un sellado insuficiente, o una permeabilidad no apropiada.

7. Inhibición de la actividad de la enzima succinico deshidrogenasa, produciéndose acumulación de ácido succinico en los tejidos, afectándose las propiedades organolépticas del producto.

1.5.3. Operaciones básicas para el procesamiento mínimo de frutas y hortalizas

Las frutas frescas cortadas son productos que, sin ser sometidos a tratamientos térmicos durante su procesado se han seleccionado, lavado y envasado, pudiendo ser objeto de tratamientos suaves de reducción de tamaño y estabilización en su acondicionamiento y preparación para el consumo, de forma que se favorece la integridad del alimento y el mantenimiento de la actividad propia de los tejidos vivos.

(Fortuny, et al., 2003).

1.5.4. Obtención y conservación de los productos mínimamente procesados El siguiente diagrama presenta las principales operaciones para la obtención y conservación de productos mínimamente procesados.

15

Figura 1. Diagrama de flujo de las operaciones necesarias para la obtención de productos mínimamente procesados.

CULTIVO (Técnicamente establecido)

Recolección, Inspección y Transporte

Recepción y pre - enfriamiento

Acondicionamiento, Limpieza

Materia Prima (Producto listo para proceso)

Almacenamiento en frío

Lavado

Recortado manual, Inspección

Pelado

Troceado

Inspección

Desinfección, lavado

Desinfección, lavado

Enjuagado

Pelado o cortado en rodajas

Desecación Picado o cortado en rodajas

Desinfección, Lavado Envasado Enjuagado Almacenamiento

Escurrido, Centrifugado Fuente: Willey, 1997.

16

Recepción

En este proceso, es necesario evaluar la calidad de la materia prima con el fin de determinar su aptitud para ser procesado. En el caso de tratarse de producciones de terceros es importante tener conocimiento de las prácticas agrícolas con el fin de asegurar la inocuidad de la producción final. (Fortuny, et al., 2003).

Foto 1. Recepción de fruta.

Lavado y limpieza

La limpieza es una forma de separación relacionada con la eliminación de ramas, estacas, suciedad, arena, tierra, insectos, pesticidas y residuos de fertilizantes de las frutas y hortalizas así como procedentes de los contenedores y equipos.

El producto se lava y se desinfecta generalmente mediante la inmersión en solución de cloro con una concentración de 200 ppm, quedando libre de la mayoría de microorganismos. (Wiley, 1997).

Teniendo en cuenta que la piña es un producto que crece muy próximo al suelo y que posee una estructura irregular capaz de albergar un grado de suciedad relativamente alto, la etapa de lavado del fruto entero se considera fundamental durante el procesado del producto. (Hernández, et al., 2006).

17

Pelado y cortado Comprende un conjunto de operaciones que son exclusivamente de tipo mecรกnico.

Estas operaciones deben realizarse de forma que se minimice el impacto mecรกnico sobre el producto, lo que depende directamente del tipo de y precisiรณn de los cortes realizados. Esto se consigue manteniendo los filos de los instrumentos de corte; tanto para las operaciones que se realizan manualmente como de forma mecรกnica.

(Fortuny, et al., 2003).

Foto 2. Pelado y cortado

18

Pesado y envasado

Actualmente existe maquinaria de llenado y pesado para productos delicados que facilitan y agilizan estas labores con excelente precisión. El envasado suele realizarse en atmósferas modificadas que pueden ser activas o pasivas en función de la actividad respiratoria del producto a envasar y de la permeabilidad a los gases del material de envasado. Generalmente se requiere envases de material plástico con baja permeabilidad al vapor de agua, con el fin de mantener una alta humedad dentro del envase y evitar la pérdida de humedad del producto, y por otro lado permeabilidad al oxigeno relativamente alta para reducir la posibilidad de crear condiciones anaerobias dentro del envase, dada la elevada tasa de respiración que presentan la mayoría de frutas después de cortado. (Fortuny, et al. 2005).

Foto 3. Pesado

Foto 4. Envasado.

19

1.6. ALMACENAMIENTO EN ATMOSFERAS MODIFICADAS (AM) Esta técnica consiste en crear un balance de gas óptimo, envasando un alimento bajo una película plástica, generalmente de permeabilidad selectiva a los gases permanentes del aire y cerrada herméticamente; diseñada para controlar mejor las reacciones químicas, enzimáticas y microbianas, evitando o minimizando las principales degradaciones que se producen durante los periodos de almacenamiento.

(Ahvenainen, 1996; Artés, 2006; Mejía et al., 1999).

La atmósfera de equilibrio deseada se logra por la interacción entre la respiración del producto, la permeabilidad del polímero y la atmósfera externa (modificación pasiva), aunque se puede acelerar creando un vacío parcial e inyectando en el envase o una mezcla gaseosa (modificación activa), para sustituir el aire del espacio de cabeza antes del cierre hermético. (Artés, 2006).

Según Artes, (2006), la calidad global de los productos vegetales intactos y mínimamente procesados en fresco puede mejorar si permanecen hasta el consumo, refrigerados y envasados en atmósfera modificada (EAM) con bajos niveles de O 2 y/o moderados a elevados de CO2 y vapor de agua respecto al aire. (Artés, 2006).

El empaque en atmosfera modificada se debe adecuar de acuerdo a la fisiología del producto, de tal forma que se permita alcanzar las condiciones adecuadas para disminuir el proceso de respiración, la biosíntesis de etileno, el retardo de la maduración, la senescencia, el marchitamiento, la sensibilidad al etileno, los ataques fúngicos y los daños por el frío; de esta manera s e prolonga la vida útil, se reducen las pérdidas poscosecha. (Artés, 2006).

20

1.6.1. Clasificación de la atmósfera modificada El almacenamiento en atmósferas modificadas se puede clasificar en atmósfera pasiva o activa.

Atmósfera Pasiva

Según (Mejia, 1997; Jaramillo et al., 1999; Mejia, 1999; Gantiva et al., 2000). La atmósfera pasiva o generada por el producto puede desarrollarse lentamente en el interior del empaque cerrado, como consecuencia del consumo de O 2 y desprendimiento de CO2 debidos al proceso de respiración del producto.

La permeabilidad de los gases en el empaque elegido debe permitir la entrada de O 2 al interior del empaque a una velocidad equivalente a la del consumo de O 2 por parte del producto. De forma análoga, la velocidad de eliminación de CO2 desde el interior al exterior del empaque debe ser equivalente a la velocidad de producción de CO 2 por el producto.

Atmósfera Activa

La atmósfera se estabiliza eliminando el aire del empaque y reemplazándolo con la mezcla de gases deseada. La ventaja reside en la posibilidad de modificarla indirectamente después del empacado consiguiendo la estabilización de la condiciones de equilibrio con un corto período inicial de reajuste atmosférico. La experiencia prueba que se puede mejorar ventajosamente los parámetros del ambiente que rodea el fruto. (Mejia, 1997; Jaramillo et al., 1999; Mejia, 1999; Gantiva et al., 2000).

21

1.6.2. Gases utilizados en el envasado en atmósfera modificada.

Los tres principales gases utilizados comercialmente para la conservación de productos alimenticios en atmósfera modificada son el oxigeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono; cada uno de los cuales tiene una función especifica. (Jaramillo et al., 1999; Mejia, 1997).

También se han investigado el monóxido de carbono, bióxido de azufre, oxido nitroso, ozono y cloro; sin embargo la utilización de éstos ha sido limitada por los consensos de la seguridad, legislación, efectos negativos sobre las propiedades organolépticas y los costos. (Mejía, 1997; García, 2005).

Oxigeno

La importancia del oxígeno radica en que su presencia es necesaria para que factores de descomposición como los microorganismos aerobios y reacciones oxidativas (pardeamiento enzimático), puedan ejercer sus acciones degradativas.

En el EAM, se reduce su presencia hasta niveles tan bajos como sea posible, para que no esté disponible para los agentes de deterioro mencionados anteriormente y así retardar la disminución en la calidad del producto empacado. El oxigeno no se debe eliminar totalmente en el empacado de frutas en atmósferas modificadas, debido a que éstas continúan sus procesos de respiración (consumen O 2 y producen CO2) y la ausencia de oxígeno produciría condiciones anaerobias, induciendo el metabolismo anaerobio del fruto, además de favorecer a los microorganismos anaerobios/microaerofílicos. El efecto que se produce, es una aceleración de la senescencia del fruto. Por lo tanto los niveles de O 2 deben estar reducidos a un grado tal, (no superior a 5 KPa) en donde la respiración aerobia puede ser minimizada y la respiración anaerobia todavía no comienza. (Jaramillo et al., 1999; Martín et al., 2005).

22

Dióxido de carbono

Es ampliamente utilizado por sus características bacteriostáticas y fungiestáticas, hecho que retarda el crecimiento de hongos y bacterias aerobias. Actúa alargando la fase vegetativa del crecimiento microbiano aunque su efecto depende de la temperatura, al aumentar ésta la protección del CO2 al crecimiento microbiano disminuye. (Mejía, 1997). En general, una presión de 5 KPa inhibe el crecimiento bacteriano aunque las bacterias Gram-negativas son generalmente más sensibles que las Gram-positivas. En cambio, las levaduras crecen anaeróbicamente y son relativamente resistentes al CO2. (Martín et al., 2005).

Además de ejercer un efecto inhibidor sobre el crecimiento bacteriano y fúngico, lo hace también sobre el metabolismo del etileno del fruto; a concentraciones bajas de CO2 se regula la síntesis del etileno y a concentraciones altas inhiben su acción.

Aunque las interacciones que presenta el dióxido de carbono en la ruta metabólica del etileno son múltiples, no se conocen los mecanismos responsables de estos efectos. (Jaramillo, 1999).

Nitrógeno

Debido a sus propiedades de gas inerte, insípido, inoloro, su solubilidad en agua es baja y su difusión a través de las películas plásticas es menor que la de los demás gases utilizados, por consiguiente es usado en EAM fundamentalmente para desplazar el oxigeno y así retrasar la oxidación y prevenir el deterioro en diferentes productos. Indirectamente, también puede influir sobre los microorganismos, al retrasar el desarrollo de los organismos anaerobios. Actúa como amortiguador y como gas balance o de relleno.

(Mejia, 1997; Jaramillo et al., 1999; García, 2005).

23

1.6.3. Efectos de la modificación de la atmósfera

Los beneficios o perjuicios derivados del envasado en atmósferas modificadas (EAM) dependen del producto, variedad, tipo del cultivo, estado fisiológico inicial, composición de la atmósfera, temperatura, HR y duración del almacenamiento, lo que explica los diferentes resultados obtenidos para un mismo producto. (Artés, 2006; Jaramillo et al., 1999).

El EAM solo logra beneficios notables para los productos, si estos se mantienen bajo condiciones óptimas de temperatura, HR, y composición en O2, CO2 y C2H4 por lo que no se pueden exceder los límites de tolerancia al frío, ni a los bajos niveles de O 2 y/o elevados de CO2. (Artés, 2006; Jaramillo et al., 1999).

Cuanto menor es la concentración de O2 y mayor la de CO2 (dentro de sus límites de tolerancia) y más larga es la permanencia del producto en EAM, más intensos son los efectos residuales favorables. (Artes, 2006; Gantiva et al., 2000).

En general, los avances en los estudios en frutos frescos precortados de origen tropical no han sido muy significativos. Por lo que los investigadores en tecnología de alimentos se han dedicado al desarrollo de nuevas tecnologías de conservación suaves no térmicas, que prolonguen la vida útil de estos productos en óptimas condiciones de calidad, sin comprometer la seguridad microbiológica ni las propiedades sensoriales y procurando que los cambios nutricionales y antioxidantes sean mínimos.

En piña, los cambios en calidad comercial posterior al proceso de cortado han sido más dramáticos. Se encontró que después de 6 días de almacenamiento hay evidente pérdida de la calidad comercial, y pérdidas en carotenos y vitamina C hasta del 25 y 10%, respectivamente. (Robles et al., 2005).

24

La tabla 4 muestra la Temperatura y la composición gaseosa para la Atmósfera de equilibrio, duración de la conservación del envasado en Atmósfera Modificada en algunas frutas. Los rangos citados para la temperatura por el autor (Artes, 2006), aclara, son para una HR de 90-95% generalmente, y que la AM óptima puede variar con la variedad, temperatura y duración del almacenamiento.

Tabla 4. Temperatura, Composición gaseosa para la Atmósfera de equilibrio, duración de la conservación del envasado en Atmósfera Modificada en frutas.

Producto

T° óptima (C°)

Rango

Concentraciones

Duración

máximo

gaseosas

máxima

(C°)

KPa O2

KPa CO2

(Semanas)

Mandarina

3-7

2-4

10-12

0-2

4-6

Naranja

1-5

1-4

10-12

0-5

6-8

Piña

10

8-12

2-5

5-10

2-4

Papaya

10

8-12

2-5

5-10

2-3

Mango

10-14

12-15

3-5

5-10

2-3

Fuente: Artes, 2006.

1.7. FISIOLOGIA DE LOS PRODUCTOS MINIMAMENTE PROCESADOS

Las frutas y vegetales continúan vivos tras la recolección y realizan procesos metabólicos de respiración, transpiración, crecimiento, maduración y senescencia.

Para optimizar su aprovechamiento económico se debe regular su vida útil para adaptarla a las exigencias comerciales. (Artes, 2006). Según Ahvenainen, 1996, Wiley, 1997; Cano, et al., 2005 y Martín, et al., 2005, las frutas y hortalizas mínimamente procesadas se obtienen a través de diversas operaciones unitarias de preparación, tales como: pelado, cortado, reducción de tamaño y envasado.

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Cada etapa del proceso de elaboración juega un papel importante en los mecanismos de alteración de la fisiología de las frutas y hortalizas precortadas como la pérdida de agua, el pardeamiento enzimático, el ablandamiento por rompimiento de tejidos, el aumento en la tasa respiratoria con la consecuente producción de etileno, aparición de olores y sabores desagradables. La rotura del tejido aumenta la superficie de tejido susceptible de alteraciones microbianas. (Rodríguez, et al., 2006; Cano, et al., 2005; Martín, et al., 2005).

Estos fenómenos son responsables de los cambios bioquímicos que conllevan a la degradación de las propiedades sensoriales de la fruta recién cortada, aunque son numerosos los factores que influyen en los procesos de deterioro, el control de la maduración y la senescencia de los tejidos vegetales se consiguen con la disminución del metabolismo respiratorio, la síntesis y acción del etileno.

(Rodríguez, et al., 2006; Cano, et al., 2005; Martín, et al., 2005).

1.7.1. Efecto del envasado en atmósfera modificada (EAM) sobre la respiración de los productos frescos cortados y las concentraciones de los gases en el interior de los envases.

La respiración de las frutas y hortalizas es un fenómeno bioquímico muy complejo mediante el cual los carbohidratos, ácidos orgánicos y otras fuentes de energía son metabolizados en moléculas más simples con producción de calor.(Martín, et al., 2005).

26

1.7.2. Efecto del EAM sobre las características físico-químicas de las frutas frescas cortadas.

Efecto sobre el color

Las atmósferas bajas en O2, y altas en CO2 pueden disminuir la velocidad de pardeamiento de los tejidos vegetales. Esta mejora en el color va acompañada por diversos procesos fisiológicos como la disminución de la tasa de respiración, un retraso del pico climatérico con la consiguiente producción de etileno, y una maduración más lenta. Estos procesos, a su vez, se relacionan con la senescencia de los tejidos y, consecuentemente, con la liberación de enzimas y sustratos que participan en las reacciones de pardeamiento. (Martín, et al., 2005).

Efecto sobre la textura y microestructura

La degradación de la textura en los trozos de fruta durante los primeros días después del procesado se puede relacionar con la hidrólisis enzimática de componentes celulares por parte de enzimas liberados durante el procesado. (Martín, et al., 2005).

Los daños en los tejidos vegetales producidos por el corte pueden liberar enzimas pectinolíticas y proteolíticas que se difundirán hacia el interior de los tejidos. (Martín, et al., 2005; Fortuny, et al., 2003). En este punto, los promedios de difusión de enzimas a través del tejido pueden ser inesperadamente altos. Sin embargo el ablandamiento puede también ser dependiente de cambios físicos y químicos. La transformación de protopectina a pectina, y el adelgazamiento de las paredes de la célula, difusión del azúcar a los espacios intercelulares, la pérdida de elasticidad y movimiento de iones desde la pared de la célula pueden también causar ablandamiento. (Fortuny, et al., 2003).

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Efecto sobre cambios bioquímicos, nutricionales y sensoriales

Se deben tener en cuenta consideraciones químicas y nutricionales, ya que estos parámetros tiene un efecto directo en los atributos sensoriales del producto. Con relación a los azúcares, las condiciones de envasado no muestran tener un efecto significativo sobre la evolución de los niveles de azúcares en el almacenamiento de fruta fresca cortada.

Martínez – Ferrer y col. (2002) detectaron un incremento en el contenido en sólidos solubles de piña y mango fresco cortado debido al proceso de maduración que continúa después de la recolección resultando en un descenso de la cantidad de almidón y un aumento del contenido de azúcares. Sin embargo el mango y la piña envasados en 10 KPa CO2 +4 KPa O2 mostraron el menor cambio en la concentración de sólidos solubles.

La disponibilidad de oxígeno en el interior de los envases podría tener un gran impacto en la variación del contenido de ácido ascórbico (AA) en fruta fresca cortada envasada bajo atmósfera modificada. Los niveles de AA se mantienen constantes bajo condiciones de anoxia mientras que los descensos en el contenido de AA son importantes en otras condiciones.

En frutos de manzana y pera, también se ha detectado una disminución general de la acidez del producto que conllevó un aumento del pH (Soliva- Fortuny y col., 2003, 2004), aunque no se observaron variaciones significativas de pH durante el periodo de almacenamiento de rodajas de manzana en ausencia de O 2 y en envase de baja permeabilidad. (Martín, et al., 2005).

28

Cambios microbiológicos

Los alimentos mínimamente procesados que presentan valores de pH y actividad de agua (aw) altos (pH 4.6 y aw 0.85) son considerados como alimentos altamente perecederos si no se realiza ningún proceso de conservación. Hay que destacar que la mayoría de los frutos presentan un pH ácido que supone un factor protector frente al ataque de los microorganismos. (Cano, et al., 2005)

Los microorganismos requieren ciertas condiciones definidas para su crecimiento y reproducción. En los productos alimenticios estas condiciones son además propiedades intrínsecas de los alimentos, tales como pH y aw, o factores extrínsecos asociados con el ambiente del almacenamiento como lo es la composición de los gases del ambiente y la temperatura; estos dos factores pueden ser controlados con empaque de atmósfera modificada que retarda la descomposición y extiende la vida de almacenamiento.

El desarrollo de los microorganismos en los alimentos produce cambios indeseables en sus características sensoriales tales como color, textura, sabor y olor. (Mejía, 1997).

La carga microbiana esta compuesta en su mayoría por bacterias, entre las que se pueden encontrar del género ácido – lácticas y entero bacterias, mezcladas con hongos y levaduras. Sin embargo, durante la preparación de los alimentos mínimamente procesados aumenta el riesgo de contaminación con patógenos humanos tales como el E.Coli, Lysteria, Yersinia y Salmonella entre otros la presencia de estos microorganismos se debe a que el producto directamente por el hombre;

es manipulado

Por ello, es importante realizar recuentos de

microorganismos indicadores tales como mesófilos aerobios totales, cuyos niveles no deben superar las 10-5 – 10-6 UFC (Unidades formadoras de colonias)/gr tejido fresco y verificar la ausencia de coliformes de origen fecal. (Rodríguez, et al., 2006).

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Las principales herramientas que se utilizan para el control microbiológico de este tipo de alimentos son: agentes químicos como cloro (60 – 200 ppm), ácido cítrico, entre otros; agentes biocontrol como bacterias lácticas; descenso en la temperatura y envasado en atmósferas modificadas. En general el objetivo es tener una composición de gases con efecto antimicrobiano de 8-10% de CO2, 2-5 O2 y el resto de nitrógeno. (Cano, et al., 2005).

1.8. SELECCIÓN DE LOS MATERIALES DE EMPAQUE PARA PRODUCTOS MÍNIMAMENTE PROCESADOS

La selección y el diseño del envase para el empacado en atmósferas modificadas tienen gran interés, ya que se busca conseguir un equilibrio entre la velocidad de respiración del producto envasado y la permeabilidad de la película. Con ello se pretende obtener la atmósfera en aceptable equilibrio dentro del envase para que el envasado en atmósferas modificadas retarde la maduración y senescencia de los productos y así se incremente su vida útil (Mora, 2005).

Según Muñoz, 2006 las características deseables de las películas plásticas para envasado en atmósfera modificada de productos frescos, son las siguientes:

1. Permeabilidad adecuada para los diferentes gases 2. Buena transparencia 3. Peso ligero 4. Elevada resistencia mecánica 5. Termo-soldable a baja temperatura 6. No tóxico 7. Inerte con el producto 8. Buena resistencia térmica 9. Resistencia a los malos tratos de la película de envasado 10. Estable frente a condiciones ambientales 30

11. Fácil acceso y económicamente sostenibles 12. Fácil de manipular 13. Fácil de impresionar a efectos de etiquetado

La tabla 5, describe las características de permeabilidad de diferentes películas plásticas de posible utilización empaques en atmósferas modificadas (EAM) en productos frescos y mínimamente Procesados.

31

Tabla 5. Características de Permeabilidad de Diferentes Películas Plásticas de Posible Utilización Empaques en Atmósferas Modificadas (EAM) de Productos Frescos y Mínimamente Procesados Velocidades de Transmisiónb,c Tipo de Película

O2

CO2

Vapor de Agua

3900-13000

7700-77000

6-23,2

7000-9300

-

16-31

2600-8293

7700-38750

8-15

(HDPE)

520-4000

3900-10000

4-10

Polipropileno (PP)

1300-6400

7700-21000

4-10,8

Cloruro de polivinilo (PVC)

620-2248

4263-8138

77-7500

770-55000

>8

200-7700

10000-26000

108,5-155

viniletileno (12% VA)

8000-13000

35000-53000

60

Ionomero

3500-7500

9700-17800

22-30

130-1300

520-5200

>8

8-26

59

1,5-5

Polietileno Baja-Densidad (LDPE) Polietileno

baja-densidad

lineal lineal (LLDPE) Polietileno

media-

densidad (MDPE) Polietileno alta-densidad

Cloruro

de

polivinilo

plastificado (PVC) Poliestireno (PS) Copolimero

Goma

acetato

de

hidroclorada d

(pliofilm)

Cloruro de polivinilideno (PVDC)e Fuente. Wiley, 1997.

32

2. METODOLOGIA

Se emplearon piñas de la variedad Gold provenientes del centro de acopio Codabas, ubicado al norte de Bogotá; los frutos fueron seleccionados, eliminando aquellas piñas que presentaron daños físicos, biológicos y mecánicos graves; la clasificación se realizó escogiendo frutas en grado de madurez de consumo, de pulpa amarilla y sabor dulce, además se tuvo en cuenta que los frutos fueran de buen tamaño, la fruta fue transportada en canastillas plásticas hasta las instalaciones de la Planta Piloto de la empresa Alico S-A sede Bogotá.

Los frutos seleccionados se lavaron con agua potable, se desinfectaron en solución de Hipoclorito de sodio, (200 ppm), y se enjuagaron con abundante agua corriente; luego se les retiró la cáscara con cuchillos esterilizados y bien afilados; la pulpa se troceó manualmente en cubos de 2 cm de arista aproximadamente; luego se procedió a empacar en películas plásticas y posteriormente se almaceno a temperatura de 4°C +- 1°C y HR de 85 – 90 % en la planta de alimentos de la Fundación Universitaria Agraria de Colombia

La figura 2 muestra el diagrama de flujo de las operaciones realizadas en el procesamiento y acondicionamiento de la piña.

33

La figura 2

Presenta el diagrama de flujo en el procesamiento y

acondicionamiento de la piña.

Materia Prima (Piña Gold)

Selección por madurez y sanidad

Lavado, Desinfección y Enjuague (Agua potable e hipoclorito 200 ppm por 10 minutos).

Pelado – Cortado (Cuchillos en acero inoxidable bien afilados)

Troceado

Acondicionamiento (Empaque adecuado- 200g de muestra)

Empaque e Inyección de la mezcla de gases (80 % N2, 10%O2, 10%CO2) ; (90 % N2, 5%O2, 5%CO2) BOPP - FLEXIBLE

Almacenamiento refrigerado T° 4±1°C. HR (85-90%)

Figura 2. Diagrama de flujo de las actividades realizadas para procesar piña variedad Gold.

34

Posteriormente se evaluó el comportamiento del producto procesado almacenado en dos empaques proporcionados por la organización Alico. Uno de ellos esta constituido por películas plásticas de polipropileno biorientado más un polietileno de baja densidad calibre 58.1 micras (BOPP) y el otro se encuentra compuesto por una película coextruida, adicionado con polietileno de baja densidad con un espesor de 70 micras (FLEXIBLE). (Ver anexo 1).

Las condiciones de almacenamiento fueron: 1. Atmósfera modificada constituida por 80 % N2, 10%O2, 10%CO2 2. Atmósfera modificada constituida por 90 % N2, 5%O2, 5%CO2 El tiempo de almacenamiento fue de 15 días.

Frutos procesados pero no empacados en atmosferas modificadas, fueron tomados como testigo en las mismas condiciones de empaque, temperatura, humedad relativa y durante el mismo periodo de almacenamiento; el empaque manejado para este tratamiento fue el BOPP ya que el producto a empacar no se varia afectado en ninguno de los dos, por que este tenia perforaciones para que se mantuviera en atmosfera normal.

Los trozos de piña en sus respectivos empaques se pusieron dentro de la empacadora al vacío para extraer el aire del interior de la bolsa e inyectar las mezclas.

Después de acondicionadas las muestras, se llevaron al cuarto de refrigeración a una temperatura (T°) de 4±1°C con una Humedad relativa (HR) entre 8590%,

para

observar

su

comportamiento

durante

los

15

días

de

almacenamiento.

La concentración inicial de los gases en cada tratamiento fue determinada mediante un analizador de gases marca Danssensor; el equipo utilizado para inyectar la mezcla de gases al producto dentro del empaque fue una empacadora marca Komet modelo Vac 20 (Foto 5).

35

2.1 MATERIALES, REACTIVOS, MATERIA PRIMA Y EQUIPOS USADOS EN EL DESARROLLO DEL PROYECTO: 1. Piña variedad Gold.

2. Cuchillos de Acero Inoxidable.

3. Tablas de plástico para cortar.

4. Ollas para el lavado de la fruta.

5. Bolsas BOPP de 58.1 micras de espesor.

6. Película coextruida de 70 micras de espesor.

7. Empacadora al vacio 8. Refractómetro.

9. pH-metro.

10. Solución de hidróxido de Sodio 0,1 N. 11. Bureta.

12. Fenolftaleína.

13. Erlenmeyer.

14. Balón Aforado de 100 ml.

15. Pipeta de 1 ml.

16. Tubos de ensayo.

17. vasos de 50 ml.

18. Agar Plate Count para el recuento de aerobios Mesófilos Viables.

19. Agar Ogy para el recuento de Mohos y Levaduras.

20. Caldo Lactosado Bilis verde Brillante para determinar presencia de Coliformes fecales y totales.

21. Gradillas para los tubos de ensayo.

22. Autoclave.

2.2. DISEÑO EXPERIMENTAL Se aplicó un diseño Factorial 2X2 para evaluar dos tipos de película plástica y dos mezclas de gases, con el fin de definir la mejor combinación entre la mezcla de gas y el empaque, que prolongue por un período de tiempo mayor, la vida útil de la piña Gold, MD-2 y conserve sus características el mayor tiempo posible.

La tabla 6 presenta el diseño experimental, las variables medidas y sus respectivos indicadores de medida, así como el total de muestras empleadas y 36

la cantidad de producto usado para el desarrollo del trabajo. El registro de los datos experimentales se realizó el día de inicio del experimento (día o), el día 5, día 10, y por último el día 15; exceptuando la pérdida de peso y la determinación de vitamina C; que se evaluaron en el día 0 y en el día 15 del almacenamiento.

El análisis sensorial se realizo el

último día de almacenamiento y se

compararon las muestras de los diferentes tratamientos con trozos de piña adquiridos el día 15; evaluado por un panel no entrenado.

La tabla 6 presenta los tratamientos realizados y las variables evaluadas para el desarrollo del estudio.

37

Tabla 6. APLICACIÓN DE LA TECNICA DE ATMOSFERA MODIFICADA EN PIÑA VARIEDAD GOLD MINIMAMENTE PROCESADA

Diseño experimental completamente al azar con arreglo factorial 2 X 2 4 tratamientos más 1 testigo TRATAMIENTOS Tratamiento 1 = 80FLEX Tratamiento 2 = 80BOPP Tratamiento 3 = 90FLEX Tratamiento 4 = 90BOPP Tratamiento 5 = Testigo; empacado en BOPP, con perforaciones en el empaque y en atmosfera normal.

C1 = Concentración de gases 10 % de CO2, 10 % O2 y 80 % de N2 C2 = Concentración de gases 5 % de CO2, 5 % O2 y 90 % de N2 E1 = Película COEXTRUIDA con un espesor de 70 µ E2 = Película BOPP-PE con un espesor de 58.1µ

VARIABLES E INDICADORES: Parámetros fijos • Temperatura de almacenamiento (4±1°C), humedad relativa de 85% a 90% y 15 días de almacenamiento • Piña troceada en cubos de 2cm de arista aproximadamente.

Variables independientes • Composición de la atmósfera modificada: 5% de O2, 5% de CO2, 90 de N2 y 10% de O2, 10% de CO2, y 80 de N2 y con una aplicación parcial de vacio del 60%.

• Dos condiciones de empaque: Película coextruida transparente con capacidad de 200 g de fruta picada y una película de BOPP-PE. La piña procesada, se introduce dentro de los empaques ya mencionados.

Variables dependientes • Características fisicoquímicas, microbiológicas y sensoriales.

Indicadores de las variables dependientes • Físicas: pérdida de peso.

• Químicas: pH, °Brix, porcentaje de acidez, relación de madurez y vitamina C. • Sensoriales: aroma, color, sabor, apariencia y textura • Microbiológicas: recuento de hongos y levaduras, Coliformes totales y Coliformes fecales, y mesófilos aerobios viables

Fuente: Los Autores

38

La tabla 7 presenta la cantidad de materia prima utilizada y el número de repeticiones para evaluar las variables en cada tratamiento.

Tabla 7. Cantidad total de materia prima utilizada para los análisis realizados durante el estudio por tratamientos.

ANALISIS

DIA 0

DIA 5

DIA 10

DIA 15

TOTAL

Análisis químico

2 x 200g

2 x 200g

2 x 200g

2 x 200g

1600 gr

Análisis Microbiológico

2 X 200gr

2X 200gr

2X 200gr

2X 200gr

1600 gr

Perdida de peso

5 X 200gr

1000 gr 5X 200gr

Análisis Sensorial Determinación de Vitamina C

2 X 200gr

1000 gr 400 gr 5600 gr POR TRATAMIEN TO

TOTAL MATERIA PRIMA REQUERIDA = (5 * 6000) = 30000gr = 30 Kg Fuente: Los Autores.

Muestras analizadas en el Laboratorio de Microbiología de La Universidad Agraria de Colombia.

La tabla 8 muestra el método y los equipos utilizados para cada una de las determinaciones de las variables estudiadas

39

Tabla 8. Método y equipos utilizados para las determinaciones de cada una de las variables TIPOS DE ANÁLISIS METODO EQUIPO A.O.A.C. Sólidos solubles

22.024/84,

Refractómetro

932.12/90 A.O.A.C. QUÍMICAS

% de acidez

31.231/84,

Titulación

942.15/90 pH

A.O.A.C. 10.041/84

Índice de

º Brix / % de Acidez

madurez

A.O.A.C. 43.064/84.

Vitamina C

967.21/90 Adaptado.

FÍSICAS

pH metro

Pérdida de peso

Diferencia de peso

Método Volumétrico del Indofenol.

Balanza

Coliformes fecales

MICROBIOLÓGICAS

Coliformes

Recuento

totales

microbiológico

Aerobios

según normas del

mesófilos

INVIMA

Laboratorio

Mohos y Levaduras Color Olor SENSORIALES

Grupo de

Sabor

Panel sensorial

Textura

panelistas no entrenados

Apariencia General Fuente: Los autores

40

2.3 ANALISIS FISICOQUIMICOS Los análisis fisicoquímicos se realizaron con el fin de determinar la vida útil del producto.

pH: la determinación del pH se realizó directamente con el pH metro.

Porcentaje de acidez: Se realizó por el método de titulación; el procedimiento fue el siguiente: Se tomo el jugo de cada uno de los empaques con piña, se tomo de a 1 mililitro (ml) y se llevó a un balón aforado de 100 mL con agua destilada. Se tituló con solución de hidróxido de sodio NaOH 0.1N, se anotó el volumen de soda gastada; según Mora (2005), este se expresa como porcentaje de acido cítrico y se calculo mediante la siguiente ecuación:

% Acido cítrico =

V1 / N * K *100 V2

Donde:

V 1: Es el volumen de hidróxido de sodio (NaOH) gastado en (ml) V 2: Es el volumen de la muestra K: Es el peso equivalente del ácido cítrico (0.064 g / meq) N: Es la normalidad del NaOH (0.1 meq / ml)

Sólidos solubles totales (ºBrix): La cuantificación en sólidos solubles totales se determinó por refractometría y se expresó en grados Brix (º Bx).

La lectura se realizo con un refractómetro de 0 a 32%, marca Fischer con una precisión del 0.2%, colocando el jugo de la fruta sobre la superficie del prisma del refractómetro y realizando una medición directa en el instrumento.

41

Índice de madurez: La relación de madurez (RM) se cuantificó como el cociente entre SS y el % de acidez; por la siguiente ecuación: R.M. = (°Brix) / (% Acidez) Pérdida de peso: La pérdida de peso se midió en el día 15 del almacenamiento, abriendo cada uno de los empaques y pesando en una balanza electrónica; para así establecer la diferencia entre el día 0 y el día 15.

Porcentaje de Vitamina C: Se determinó en el día o y en el día 15 del almacenamiento de la piña; el análisis se realizó en el laboratorio de química de la Universidad Agraria de Colombia por el Método volumétrico del indofenol según la A.O.A.C. 43.064/84. 967.21/90 Adaptado.

2.4 ANALISIS MICROBIOLOGICO Se realizaron en el Laboratorio de Microbiología de la Universidad Agraria de Colombia; se analizó el número más probable (NMP) de Coliformes totales y Coliformes fecales expresados como NMP por gramo de producto, recuento de mesófilos aerobios, recuento de mohos y levaduras, expresadas en ufcg -1 cada uno. Para ello, se tuvo en cuenta el procedimiento descrito en el “Manual de Técnicas de Análisis Para Control de Calidad Microbiológico de Alimentos Para Consumo Humano, del Instituto Nacional de Vigilancia de Medicamentos y Alimentos INVIMA adscrita al Ministerio de Salud república de Colombia, (Holguín, et al, 1998).

Se determinaron con el fin de verificar la eficiencia de los tratamientos aplicados.

2.5 ANALISIS SENSORIAL: Se realizó, al finalizar el periodo de almacenamiento, con el fin de evaluar la calidad de la piña mínimamente procesada en los diferentes tratamientos. Se utilizaron 10 estudiantes de la Universidad Agraria de Colombia para examinar la apariencia general, olor, sabor, color y textura de los 42

trozos de piña. Se empleó una escala hedónica o prueba de preferencia para la evaluación de los diferentes parámetros, con valoraciones desde 1 hasta 10. El término "hedónico" se define como "haciéndolo con placer”.

En esta prueba, el panelista expresa el grado de gusto o disgusto por medio de escalas donde: 1 – 2 Pésima

7 – 8 Buena

3 – 4 Regular

9 – 10 Excelente

5 – 6 Moderada El análisis estadístico se realizó a través del ANAVA para saber si hubo diferencias altamente significativas entre los frutos provenientes de los diferentes tratamientos..

Se utilizaron los contrastes ortogonales para establecer los mejores tratamientos con relación a las atmósferas (2), a los empaques (2), interacción (AtmósferaEmpaque) y testigo (Fruta fresca) v.s los tratamientos en atmósferas modificadas.

43

RESULTADOS Y ANALISIS 3.1 CARACTERISTICAS FISICAS Y QUIMICAS DE LA PIÑA La tabla 9 presenta las características físicas de la fruta en el estado de madurez de consumo en el cual se hizo el estudio.

Tabla 9 Características físicas de la piña Gold –MD2 Característica Peso de la fruta (Kg) Longitud (cm) Longitud corona (cm) Peso Pulpa (Kg) Peso Corteza (Kg) Color Pulpa

Fruto Maduro 2.5 15.52 16.90 2.06 0.36 Amarilla

Fuente: Los Autores.

El porcentaje de piña respecto al fruto entero fue de 82,4%, mientras la corteza represento el 14,4%; el porcentaje de fruta es superior con respecto a otras variedades como la Perolera (80%), y muy similar al presentado por la variedad Manzana (83%). Herrera (2002).

La tabla 10 presenta las características químicas de la fruta.

Tabla 10 Características químicas iníciales de la piña Gold - MD2 VARIABLES MEDIDAS

VALOR

pH Porcentaje de Acidez Grados Brix Relación de madurez

3,58 0,83 14,64 18,86 40,72 mg Ac

Vitamina C

Ascórbico/100gr de fruta

NÚMERO DE REPETICIONES

3

Fuente: Los autores

Dentro de las características químicas, se destacan los grados Brix de la variedad Gold-MD2, por ser superiores comparados con la variedad Perolera, en la cual según Herrera (2002), el valor en el grado de madurez de consumo es de 9 °Brix.

44

Por el contrario, el porcentaje de acidez de la variedad Gold resulto ser menor (0,83), que el de la variedad Perolera (0,97); en el mismo grado de madurez Herrera (2002).

Al comparar la relación de madurez entre las 2 variedades, se encontró que la piña Gold-MD2 presento un valor mayor, razón por la cual produce un sabor más dulce que el de otras variedades.

3.2 ANALISIS DE LAS VARIABLES FISICAS 3.2.1 Variación del porcentaje de peso (PP) La tabla 11 muestra las variaciones de peso y el porcentaje de pérdida de peso de los trozos de piña almacenados en los diferentes tratamientos incluidos el testigo.

Tabla 11. Cambios en el peso y porcentaje de pérdida, durante el almacenamiento de piña Gold en atmosfera modificada 80 DIAS FLEX % PP 0 201,2 15 161,568 19,70 Fuente: Los autores

80 90 BOPP % PP FLEX 202,2 203,4 167,51 17,16 166,416

% PP 18,18

90 BOPP 201,8 164,312

% PP 18,58

TESTIGO % PP 202,4 167,572 17,21

Se encontró que en todos los tratamientos de almacenamiento los trozos de piña presentaron pérdida de peso; sin embargo el ANAVA muestra que no se presentaron diferencias altamente significativas en el porcentaje de pérdida de peso para el día 15 de almacenamiento. Anexo D

La prueba de comparación de Tukey (Anexo D) mostró que no hubo diferencias altamente significativas respecto al porcentaje de pérdida de peso entre los frutos de los diferentes tratamientos.

Sin embargo los frutos provenientes del tratamiento 1(Empaque flexible, con una atmosfera de 10%O2, 10%CO2 y 80%N2); fueron los que presentaron el mayor porcentaje de pérdida de peso, mientras que los trozos de piña provenientes de los tratamientos 2 (Empaque BOPP, con una atmosfera de 10%O2, 10%CO2 y 80%N2) y el tratamiento 5 (Testigo), fueron los que presentaron las menores perdidas.

45

El menor porcentaje de pérdida de peso presentado por los trozos de piña del tratamiento 5 (Testigo) no era el esperado, ya que estaban almacenados a la misma temperatura, pero contemplados por la atmosfera normal sin ningún tipo de recubrimiento.

Figura 3. Variación de la pérdida de peso en trozos de piña de la variedad Gold-MD2 almacenados en 2 diferentes atmosferas y 2 tipos de empaques a 4°C ± 1°C y una humedad relativa de 85 – 90%, durante 15 días.

PESO EN GRAMOS

DIAS DE ALMACENAMIENTO En la figura 3. Cambios de peso de los trozos de fruta durante el tiempo de almacenamiento

3.2.2 Variación de pH La tabla 12 presenta los resultados de los promedios obtenidos en el diseño experimental durante el almacenamiento de los trozos de piña.

Tabla 12. Valores de pH durante el almacenamiento de piña variedad GoldMD2 mínimamente procesada a 4°C DIAS 0

80 FLEX 3,58a

80 BOPP 3,55ª

90 FLEX 3,7a

90 BOPP 3,66a

TESTIGO 3,52a

5

3,43a

3,36ª

3,365a

3,36a

3,225a

10

3,63a

3,645ª

3,53ba

3,57a

3,335b

15

3,435a 3,525ª 3,41a 3,47a 3,235a Valores con la misma letra leídos horizontalmente indican que no hay diferencias significativas, según la prueba de comparación de Tukey, con un grado de significancia del 5%.

46

De acuerdo con los resultados obtenidos, se observa en la tabla 3 una disminución del pH de los frutos en cada uno de los tratamientos aplicados, incluido el testigo, presentándose la mayor disminución en el testigo y en el tratamiento 3, mientras que la menor variación la obtuvo el tratamiento 2.

Los análisis de varianza (Anexo D) con respecto al pH mostraron que para los días 0, 5, 10 y 15, no se presentaron diferencias altamente significativas entre los frutos de los diferentes tratamientos.

La prueba de comparación de Tukey (Anexo D)

mostró que hay diferencias

significativas entre los frutos del tratamiento 3, mientras que los frutos de los tratamientos 1, 2 y 4 fueron semejantes a los valores de pH de los trozos provenientes tanto del tratamiento 3 o del tratamiento 5.

En el día 5 el valor del pH de los trozos de fruta provenientes de los diferentes tratamientos no presento diferencias significativas.

En el día 10 hubo diferencias significativas entre los frutos provenientes de los tratamientos en atmosfera modificada y el testigo, presentado este el menor valor; eso significa que en el tiempo entre 5 y 10 días los frutos testigos sintetizaron mas ácidos.

Finalmente en el día 15 de almacenamiento no se presentaron diferencias significativas entre los frutos provenientes de los diferentes tratamientos incluido el testigo.

El tratamiento que mejor comportamiento tuvo con respecto al pH fue el que estaba empacado en BOPP y con una atmosfera de 10%O2, 10%CO2 y 80%N2.

Este Tratamiento al presentar este aumento de pH esta indicando que el Porcentaje de acidez ha disminuido, favoreciendo así sus propiedades organolépticas.

47

pH

DIAS DE ALMACENAMIENTO Figura 4. Variación del pH en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques, almacenados a 4±1°C y HR de 85-90%, durante 15 días.

Se observa de la figura 4 que los frutos presentaron similar tendencia de variación en el pH durante el periodo de almacenamiento.

3.2.3 Porcentaje Acidez (PAC) La tabla 13 presenta los resultados obtenidos en el porcentaje de acidez durante el almacenamiento de los trozos de piña.

Tabla 13. Porcentaje de acidez de Piña Gold mínimamente procesada durante el almacenamiento a 4ºC. DIAS 0 5 10 15

80 FLEX 0,99ª 0,64ª 0,67ª 0,705ª

80 BOPP 1,025a 0,705a 0,735a 0,67a

90 FLEX 0,8ª 0,705a 0,7ª 0,735a

90 BOPP 0,705a 0,705a 0,7a 0,735a

TESTIGO 0,67a 0,705a 0,735a 0,705a

Valores con las mismas letras leídas horizontalmente, indica que no existe diferencia significativa según la prueba de comparación de Tukey.

(Anexo D) 48

En la tabla 13 se observa que los frutos testigos (tratamiento 5) aumentaron su porcentaje de acidez durante el periodo de almacenamiento en un 5,22%; comportamiento similar presentaron los trozos de piña provenientes del tratamiento 5 %O2, 5 %CO2 y 90 %N2, empacados en una película BOPP (tratamiento 4), ellos aumentaron en un (4,25%) su porcentaje de acidez durante los 15 días de almacenamiento.

El análisis del comportamiento de los frutos colocados en atmosfera modificada, donde hubo disminución del contenido de acidez mostró que los trozos colocados en una atmosfera de 10 %O2, 10 %CO2 y 80 %N2, empacados en película BOPP, (tratamiento 2), fueron los que presentaron el mayor porcentaje de pérdida de acidez (34,3%) en los 15 días de almacenamiento; seguido por los trozos de piña colocados en película FLEXIBLE con 10 %O2, 10 %CO2 y 80 %N2 (tratamiento 1) en los cuales el porcentaje de acidez disminuyo en (29,3%).

Los frutos donde se presento la menor disminución fueron los del tratamiento 3 (8,12%).

% DE ACIDEZ

DIAS DE ALMACENAMIENTO Figura 5. Variación del porcentaje de acidez en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques, almacenados a 4±1°C y HR de 85-90%, durante 15 días.

49

Con la figura 5 se puede observar que el período donde los frutos provenientes de los tratamientos 1 y 2 presentaron la mayor variación fue entre el día 0 y 5. A partir del día 5 y hasta el día 15 las variaciones de los trozos fueron menores.

3.2.4. Variación del ° Brix Los valores de grados Brix de la fruta durante el almacenamiento se presentan en la tabla 14 y la figura 6.

Tabla 14. Variación de los °Brix durante el almacenamiento en atmósferas modificadas de piña mínimamente procesada variedad Gold M-D2 a temperatura de a 4±1°C y HR de 85-90%.

DIAS 0 5 10 15

80 FLEX 14,5ª 14,75ª 14,9ª 14,4ª

80 BOPP 15ª 13ª 14,15ª 14,5ª

90 FLEX 14,5a 14,2a 14,65a 14,25a

90 BOPP 13,9a 14,4a 14,35a 14,15a

TESTIGO 15,3a 14,5a 13,5a 14,5a

Valores con las mismas letras leídas horizontalmente, indica que no existe diferencia significativa según la prueba de comparación de Tukey.

En la tabla se observa que los frutos provenientes de todos los tratamientos presentaron un comportamiento estable durante el periodo de almacenamiento, en los trozos provenientes de los tratamientos 1, 2, 3 y el 5 hubo una pequeña disminución, mientras que los frutos del tratamiento 4 mostraron un ligero aumento, lo cual indica que en todos los tratamientos la tendencia fue a que la síntesis de azucares y su degradación (consumo) fue igual.

La menor disminución la presentaron los frutos empacados en bolsas de material flexible (tratamiento 1) con una concentración de 80% de Nitrógeno (N2), 10% de Dióxido de Carbono (CO2)

y 10% de Oxígeno (O2) mientras que la mayor

disminución la obtuvieron los frutos testigo.

50

El análisis de varianza (Anexo D)

mostró que las variaciones en el contenido de

sólidos solubles a lo largo del almacenamiento en los días (0, 5, 10 y 15), no fueron altamente significativas entre los frutos provenientes de los 5 tratamientos.

De igual forma la prueba de comparación de Tukey (Anexo D) mostro que no hay diferencias significativas en los valores de los grados °Brix de los frutos empacados y almacenados bajo barreras de conservación y los frutos testigo.

Los frutos que tuvieron mejor comportamiento respecto a la variación de los grados Brix fueron los sometidos al tratamiento compuesto por una atmosfera de 90% de Nitrógeno N2, 5% de Dióxido de Carbono CO2 y 5% de Oxígeno O2 empacado en BOPP (tratamiento 4), puesto que sus grados Brix, lo que nos indica que su porcentaje de acidez disminuyo y su sabor sera mucho mas agradable para ser consumida.

GRADOS BRIX

DIAS DE ALMACENAMIENTO Figura 6. Variación de grados Brix en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques, almacenados a 4±1°C y HR de 8590%, durante 15 días.

En el periodo entre 0 y 5 días los frutos provenientes del tratamiento 2 y el testigo, fueron los que presentaron mayor variación respecto a la disminución de los grados Brix. Los frutos testigo continuaron disminuyendo en sus sólidos solubles 51

hasta el día 15, mientras que los frutos provenientes de los tratamientos 1,2 y 3 presentaron aumento entre los días 5 y 10; los trozos de piña provenientes del tratamiento 4 presentaron disminución.

Para el último intervalo de almacenamiento (días 10 y 15) los frutos provenientes de los tratamientos 2 y 5 presentaron aumento en el contenido de sólidos solubles mejorando su sabor; por el contrario los trozos de piña proveniente de los tratamientos 1, 3 y 4, mostraron una disminución, indicando pérdida de azúcares, que influye en las propiedades organolépticas respecto al sabor.

Martínez, et al. 2002, detectaron un incremento en el contenido de sólidos solubles de piña y mango fresco cortado, debido al proceso de maduración que continua después de la recolección resultado de un descenso de la cantidad de almidón y un aumento en l contenido de azucares. Sin embargo, el mango y la piña envasados en 10 KPa de CO2 y 4 KPa de O2 mostraron el menor cambio en la concentración de sólidos solubles.

3.2.5 Variación de Vitamina C (VIT C) La tabla 15 y la figura 7 presentan los resultados obtenidos en el contenido de vitamina C por los frutos durante los 15 días de almacenamiento respecto.

Tabla 15. Valores de Vitamina C DIAS 80 FLEX 80 BOPP 90 FLEX 90 BOPP TESTIGO 0 40,72 40,72 40,72 40,72 40,72 15 34,38ª 31,19a 38,23a 32,49a 33,58a Valores con las mismas letras leídas horizontalmente, indica que no existe diferencia significativa según la prueba de comparación de Tukey.

En todos los tratamientos, los contenidos de vitamina C de los frutos disminuyó durante los 15 días de almacenamiento.

La mayor pérdida de vitamina C, la presentaron los trozos de piña provenientes del tratamiento 2 los cuales presentaron una disminución del 23,40%, le siguen los 52

frutos del tratamiento 4 con una pérdida de 20,2%; la menor disminución la exhibieron los frutos del tratamiento 3, en los cuales la pérdida fue del 6,11%.

Con relación al empaque es de resaltar que la piña empacada en material BOPP (tratamiento 2 y 4) obtuvo la mayor pérdida.

VITAMINA C

DIAS DE ALMACENAMIENTO Figura 7. Variación de la vitamina C en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques, almacenados a 4±1°C y HR de 8590%, durante 15 días.

Comparando la variación de vitamina C con estudios realizados en rodajas de Kiwi envasados bajo 0, 5, 2 y 4 KPa de O2 disminuyó alrededor de un 7, 12 y 18% respectivamente, después de 12 días de almacenamiento; esto indica que en empaque flexible con una concentración de 90N2, 5O2 y 5 CO2 almacenado durante 15 días evita la mayor perdida de vitamina C para piña Gold.

3.2.6. Variación de la relación de madurez En la tabla 16 y la figura 8 se observan los resultados obtenidos en los frutos durante los 15 días de almacenamiento.

53

Tabla 16. Variación de la Relación de Madurez durante el almacenamiento en atmósferas modificadas de Piña Gold mínimamente procesada.

DIAS 0 5 10 15

80 FLEX T1 15,86ª 23,05ª 22,28ª 20,535ª

80 BOPP T2 16,735ª 18,595ª 19,28ª 21,655ª

90 FLEX T3 18,775a 20,29a 20,93a 19,48a

90BOPP T4 20,005a 20,55a 20,5a 19,35a

TESTIGO 22,915a 20,81a 18,44a 20,81a

Valores con las mismas letras leídas horizontalmente, indica que no existe diferencia significativa según la prueba de comparación de Tukey.

En la tabla 16 se observa una disminución en la relación de madurez en los frutos de los tratamientos 4 y 5, la mayor disminución la presentaron los frutos testigo.

Los trozos de los tratamientos 1, 2 y 3 presentaron aumento de la relación de madurez; el mayor aumento de relación de madurez ocurrió en los frutos del tratamiento 2.

El análisis de varianza (Anexo D), mostró que a pesar de la variación a lo largo del almacenamiento en los días 0, 5, 10 y 15, no se presentaron diferencias altamente significativas entre los frutos provenientes de los 5 tratamientos.

La prueba de comparación de Tukey (Anexo D), muestra que no hay diferencias significativas en los valores de relación de madurez en los trozos de piña empacadas

bajo

barreras

de

conservación

durante

los

15

días

de

almacenamiento.

El tratamiento que mejor comportamiento tuvo respecto a la relación de madurez fue el expuesto a una atmósfera de 80% de Nitrógeno (N2), 10% de Dióxido de Carbono (CO2) y 10% de Oxígeno (O2) y empacado en BOPP (tratamiento 2), seguido por los tratamientos 1 y 3 respectivamente.

Lo que significa que el objetivo de aplicar barreras de conservación con diferentes concentraciones si se cumplió, ya que la relación de madurez presento ligeros aumentos, lo que indica que el proceso de respiración fue lento y por esta razón el índice de madurez se conservo casi o igual al inicial que era lo esperado.

54

RELACION DE MADUREZ

DIAS DE ALMACENAMIENTO Figura 8. Variación de la relación de madurez en trozos de piña de la variedad Gold MD-2 tratados con diferentes concentraciones de gases y dos tipos de empaques, almacenados a 4±1°C y HR de 85-90%, durante 15 días.

3.2.7. Análisis microbiológicos Los análisis microbiológicos se realizaron en el Laboratorio de Microbiología de la Universidad Agraria de Colombia. El recuento microbiológico se realizó cada cinco días de almacenamiento hasta completar los 15 días.

Se analizó el NMP de coliformes totales por gramo de producto, el NMP de coliformes fecales por gramo de producto, recuento de mohos y levaduras, expresados en ufcg-1 y recuento de mesófilos aerobios viables, expresados en ufcg-1.

La cantidad de mesófilos aerobios en ufcg-1 no deben exceder a 104 (Muñoz, 2006).

En la tabla 18 se muestra la cantidad máxima de microorganismos permitida por el INVIMA. 55

Tabla 18. Cantidad máxima de microorganismos permitida por el Instituto Nacional de Vigilancia Médica (INVIMA), indicando las condiciones óptimas de pH y temperatura para el crecimiento microbiano

pH

Rango de Crecimiento °C

Máximo recuento permitido (Norma INVIMA)

3-4 min.

5-9 máx.

10 – 44

150

4-7.5

10 – 44

Menor de (< 3)

4-7.5

5-10 min.

45 máx.

10.000*

2-5 min.

7-11 máx.

20 – 30

Microorganismo Número más probable (NMP) de Coliformes Totales Número más probable (NMP) de Coliformes fecales Recuento de mesófilos aerobios ufc/g.

Recuento de Mohos y Levaduras ufc/g.

* Alimentos Preparados en Restaurantes Fuente: Triana (2006)

En las tablas 19 y 20 se presentan los resultados de los análisis realizados a los trozos de piña para Coliformes Totales y fecales respectivamente.

Tabla 19. Resultados obtenidos de Coliformes Totales en los trozos de piña durante el almacenamiento.

NUMERO MAS PROBABLE DE COLIFORMES / g

DIA

TRAT 1 80 FLEX Replica Replica 1 2

TRAT 2 80 BOPP Replica Replica 1 2

TRAT 3 90 FLEX Replica Replica 1 2

TRAT 4 90 BOPP Replica Replica 2 1

TEST Replica 1

Replica 2

0

12

16

6,2

9,3

9,3

9,2

9,2

9,1

9,3

9,4

5

11

9,3

6

7,3

6,2

7,3

3

3

9,1

7,3

10

6,1

7,2

3,6

6,1

6

6,1

<3

3

7,3

6,2

15

3,6

3

<3

6

3

3

<3

<3

6,1

3,6

Fuente Los Autores

56

Tabla 20. Resultados obtenidos de Coliformes Fecales en los trozos de piña durante el almacenamiento.

NUMERO MAS PROBABLE DE COLIFORMES / g

DIA

TRAT 1 TRAT 2 TRAT 3 TRAT 4 TEST 80 FLEX 80 BOPP 90 FLEX 90 BOPP Replica Replica Replica Replica Replica Replica Replica Replica Replica Replica 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

0

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

5

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

10

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

15

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

<3

Fuente: Los Autores

Las Tabla 19 y 20 muestran que los coliformes totales y fecales estuvieron dentro de lo establecido por el INVIMA según la Tabla 18.

Estos resultados indican que el producto fue elaborado y almacenado bajo practicas de higiene correcta; las personas que lo procesaron cumplieron a cabalidad con las buenas prácticas de manufactura y los implementos usados para la elaboración de la fruta estuvieron muy bien desinfectados y libres de contaminación.

La tabla 21 presenta el promedio de los resultados obtenidos en los trozos de piña respecto a Mesófilos Aerobios Viables.

Tabla 21. Resultados Mesófilos Aerobios Viables RESULTADOS DE MESOFILOS AEROBIOS VIABLES DIA 0 5 10

TRAT 1 80 FLEX 3608 2538 1294

TRAT 2 80 BOPP 3594 1700 325

TRAT3 90 FLEX 3846 2408 1858

TRAT4 90 BOPP 3567 938 13

TEST 3592 3825 6855

15

750

15

438

0

10027

Fuente: Los Autores

57

Los resultados de mesófilos Aerobios presentaron una disminución en todos los tratamientos; exceptuando el testigo en el cual aumento; lo que indica que la fruta fresca no se puede dejar almacenada sin ningún tipo de empaque ya que se acorta el periodo de vida útil.

Los tratamientos que presentaron menor crecimiento de mesófilos aerobios fueron el 2 y el 4; mostrando que el empaque BOPP a una concentración de 10% O 2, 10% CO2 y 80% N2 y a una concentración de 5% O2, 5% CO2 y 90% N2, ayudan a disminuir el incremento estos, indicando así que las condiciones de manipulación fueron las adecuadas, el grado de frescura fue optimo y su calidad sanitaria excelente.

RECUENTO DE MESOFILOS AEROBIOS VIABLES 12000 TRAT 1 80 FLEX

10000 8000 UFC / gr

TRAT 2 80 BOPP

6000

TRAT3 90 FLEX

4000

TRAT4 90 BOPP

2000 0

TEST Día 0

Día 5

Día 10

Día 15

DIAS DE ALMACENAMIENTO

Figura 10. Variación del crecimiento de mesófilos aerobios en los 15 días de almacenamiento

La tabla 22 presenta el promedio de los resultados obtenidos en los trozos de piña respecto a Mohos y Levaduras.

58

Tabla 22. Resultados Mohos y Levaduras RESULTADOS DE MOHOS Y LEVADURAS FC/g TRAT 1 TRAT 2 TRAT3 TRAT 4 DIA 80 FLEX 80 BOPP 90 FLEX 90 BOPP TEST 0 3388 3208 3971 3292 6743 5 1952 1479 1692 1438 7850 10 1163 620 838 625 7978 15 406 90 256 88 8960 Fuente: Los Autores

En todos los tratamientos se presenta disminución del crecimiento de hongos y levaduras, excepto en el testigo en el cual el crecimiento aumento; indicando que la fruta necesita estar empacada bajo una atmosfera modificada, para preservar y mantener sus características sensoriales, físicas, químicas y microbiológicas.

Los mohos y las levaduras, crecen con mayor rapidez en alimentos ácidos; determinando importantes pérdidas por alteración en frutas frescas, ICMSF (International Commission on Microbiological Specifications For Foods Of The International Union Of Microbiological Societies), 2000.

El hecho de que el pH se mantuviera por debajo de 4, favoreció el crecimiento de mohos y levaduras en todos los tratamientos siendo más notorio en el tratamiento testigo.

Los tratamientos que menor crecimiento tuvieron fueron el 2 y el 4, mostrando así que el empaque BOPP a una concentración de 10% O 2, 10% CO2 y 80% N2 y concentración de 5% O2, 5% CO2 y 90% N2, hace que disminuyan los cambios bruscos de pH, y evitan que la piña pierda mucha humedad.

59

Los tratamientos 1 y 3 en los que el crecimiento no disminuyo drásticamente, corren el riesgo de presentar cambios en el color, olor y sabor; estos hongos pueden ser derivados de la contaminación cruzada por parte de los manipuladores que entraron en contacto con estos microorganismos sin la debida y preventiva desinfección de manos, utensilios, superficies entre otros; también suele presentarse esta contaminación cuando la fruta esta sobremadura.

RECUENTO DE MOHOS Y LEVADURAS 9000

TRAT 1 80 FLEX

8000 7000

TRAT 2 80 BOPP

6000 5000 UFC / gr 4000

TRAT3 90 FLEX TRAT 4 90 BOPP

3000 2000

TEST

1000 0 Día 0

Día 5

Día 10

Día 15

DIAS DE ALMACENAMIENTO Figura 11. Variación del crecimiento de mohos y levaduras en los 15 días de almacenamiento

3.2.8 Análisis variables sensoriales El día 15 de almacenamiento se realizó el análisis sensorial, en el cual se incluyeron los frutos provenientes de los 4 tratamientos de almacenamiento en atmosfera modificada; y se tomó como TESTIGO frutos frescos adquiridos en ese día.

60

A continuación se presentan los resultados: Tabla 23: Promedios de las evaluaciones realizadas PARAMETRO A 80 80 90 90BOPP EVALUAR FLEX BOPP FLEX T4 T1 T2 T3 Apariencia General Color Olor Textura Sabor

4,1 3,2 3,2 5,0 6,7

4,8 7,5 2,5 4,7 3,2

6,70 5,6 3,9 5,0 4,5

7,50 7,4 5,6 6,8 7,6

TESTIGO (FRUTA FRESCA) 8,50 6,3 7,8 6,6 8,8

Fuente: Los Autores

APARIENCIA GENERAL: La mayor calificación la obtuvieron los frutos testigos; de los frutos provenientes del almacenamiento en atmosfera modificada, el mayor valor lo obtuvo la piña proveniente del tratamiento 4, seguido por los trozos del tratamiento 4, 5, 3 y 1 respectivamente.

La prueba de comparación Contrastes Ortogonales mostro que hay diferencias altamente significativas entre la atmosfera de (10% O2, 10% CO2 y 80% N2) y la atmosfera 2 (5% O2, 5% CO2 y 90% N2); siendo mejor calificados los frutos provenientes del tratamiento 4 empacados en la atmosfera 2.

Con relación a los empaques no se presentaron diferencias altamente significativas; lo cual indica que el tipo de empaque no influyo en la calidad del producto al final del tratamiento.

La interacción entre atmosfera-empaque tampoco presento diferencias altamente significativas.

Comparando los frutos testigos con lo frutos provenientes de los demás tratamientos, se encontraron diferencias altamente significativas como, lo muestra la tabla 23.

COLOR: La mayor calificación la obtuvieron los frutos del tratamiento compuesto por una atmósfera de 10% O2, 10% CO2 y 80% N2 y empacado en material BOPP, seguido por los trozos del tratamiento 4, 3 y 1 respectivamente.

61

Los contrastes ortogonales mostraron que no hay diferencias altamente significativas entre la atmosfera 10% O2, 10% CO2 y 80% N2 y la atmosfera 5% O2, 5% CO2 y 90% N2; lo cual indica que tanto la atmosfera 1 como la 2 no afectan la calidad del color.

En cuanto a los empaques si se presentaron diferencias altamente significativas; lo cual indica que el empaque afecta la calidad del color en el producto final.

La interacción entre atmosfera-empaque no presento diferencias altamente significativas.

La comparación de los frutos testigos con los frutos provenientes de los 4 tratamientos no mostro diferencias altamente significativas, como lo muestra la tabla 23.

OLOR: La mayor calificación la obtuvieron los frutos testigos; de los frutos provenientes del almacenamiento en atmosfera modificada, el mejor valor lo obtuvo la piña proveniente del tratamiento 4, seguido por los trozos del tratamiento 3, 1 y 2 respectivamente.

La prueba de comparación Contrastes Ortogonales mostro que hay diferencias altamente significativas entre la atmosfera 1 (10% O2, 10% CO2 y 80% N2) y la atmosfera 2 (5% O2, 5% CO2 y 90% N2); siendo mejor calificados los frutos provenientes del tratamiento 4 empacados en la atmosfera 2.

Con relación a los empaques no se presentaron diferencias altamente significativas; lo cual indica que el tipo de empaque no influyo en la calidad del producto al final del tratamiento.

La interacción entre atmosfera-empaque tampoco presento diferencias altamente significativas.

Comparando los frutos testigos con lo frutos provenientes de los demás tratamientos, se encontraron diferencias altamente significativas como, lo muestra la tabla 23.

En estudios realizados por Martín, 2005, en mango fresco, bajo 2 KPa de O 2 y 10 KPa de CO2 la calidad visual de los cubos de fruta, mejoró, aunque el efecto de la atmósfera modificada fue menos efectivo que la aplicación de bajas temperaturas.

62

TEXTURA: la mayor calificación la obtuvieron los frutos del tratamiento 4, empacados en atmosfera modificada; seguido por los frutos testigos y los frutos provenientes de los tratamientos 3, 1 y 2 respectivamente.

La prueba de comparación, Contrastes Ortogonales mostro que no hay diferencias significativas entre la atmosfera 1 (10% O2, 10% CO2 y 80% N2) y la atmosfera 2 (5% O2, 5% CO2 y 90% N2), lo cual indica que el producto no fue afectado al final de su almacenamiento con relación a su textura.

Los empaques no presentaron diferencias altamente significativas, lo que indica que no se vio afectada la textura de los trozos de piña al final de su almacenamiento.

La interacción entre atmosfera-empaque no presento diferencias altamente significativas.

La comparación de los frutos testigos con los frutos provenientes de los 4 tratamientos no mostro diferencias altamente significativas, como lo muestra la tabla 23.

SABOR: La mayor calificación la obtuvieron los frutos testigos; de los frutos provenientes del almacenamiento en atmosfera modificada, el mayor valor lo obtuvo la piña proveniente del tratamiento 4, seguido por los trozos del tratamiento 1, 3 y 2 respectivamente.

La prueba de comparación, Contrastes Ortogonales mostro que no hay diferencias significativas entre la atmosfera de 10% O2, 10% CO2 y 80% N2 y la atmosfera 2 (5% O2, 5% CO2 y 90% N2), esto indica que el producto no se verá afectado al final de su almacenamiento con relación al sabor.

Los empaques no presentaron diferencias altamente significativas, lo que indica que no se verá afectado el sabor de los trozos de piña al final de su almacenamiento.

La interacción entre atmosfera-empaque no presento diferencias altamente significativas.

63

La comparación de los frutos testigos con los frutos provenientes de los 4 tratamientos no mostro diferencias altamente significativas, como lo muestra la tabla 23.

Figura 9. Resultados del análisis sensorial realizado a los trozos de piña mínimamente procesada en atmósfera modificada al cabo de quince días de almacenamiento a 4±1ºC.

64

CONCLUSIONES

Del presente trabajo de investigación se pudieron obtener las siguientes conclusiones:

1. Los tratamientos de atmósfera modificada contribuyeron a prolongar la vida útil de la piña, variedad Gold, mínimamente procesada.

2. Las menores pérdidas de peso la presentaron los trozos de piña proveniente del tratamiento 80 BOPP, seguidos por el testigo, 90 Flexible, 90 BOPP y 80 Flexible respectivamente; indicando que la permeabilidad manejada fue la adecuada con respecto al paso del oxigeno.

3. En todos los tratamientos incluido el testigo se presentó una disminución del pH durante el almacenamiento; contrario a lo esperado.

4. En los frutos provenientes del tratamiento testigo y del tratamiento BOPP hubo aumento del porcentaje de acidez durante el almacenamiento, por el contrario en los frutos provenientes de los tratamientos 80 Flexible, 80 BOPP y 90 Flexible se presento disminución.

5. La variación de los sólidos solubles (° Brix) en los trozos de piña, en todos los tratamientos no presentaron variación durante los 15 días de almacenamiento.

6. El contenido de vitamina C (ácido ascórbico) disminuyó en los frutos de todos los tratamientos durante el periodo de almacenamiento.

7. Los frutos provenientes de los tratamientos 80 Flexible, 80 BOPP, y 90 Flexible, presentaron aumento en la relación de madurez; por el contrario

65

los trozos de piña proveniente de los tratamientos 90 BOPP y el testigo, presentaron disminución.

8. La mayor calificación con relación al análisis sensorial la obtuvieron los frutos testigo; ya que eran fruta fresca adquirida el mismo día de la prueba.

9. El mejor comportamiento con respecto al análisis sensorial de los frutos almacenados en atmósferas modificadas lo presentaron los frutos provenientes del tratamiento 90 BOPP (5% O2,5% CO2, 90 N2) empacados en polipropileno biorientado.

10. Con relación a la contaminación microbiológica, los frutos provenientes del almacenamiento en atmósferas modificadas en ambos tipos de empaque y testigo, presentaron valores dentro del rango permitido por la norma del INVIMA; sin embargo con relación a los mohos y levaduras los frutos testigo presentaron aumento a lo largo del almacenamiento.

66

RECOMENDACIONES

1. Utilizar otro tipo de empaque con el fin de observar si hay un aumento de vida útil de la fruta.

2. Al inicio de los tratamientos realizar una desinfección con sustancias naturales o choque térmico para reducir carga microbiana.

3. Se recomienda realizar nuevos ensayos utilizando otras composiciones de gases de AM y evaluar la conveniencia del empleo de otras películas plásticas como las poliolefinas que actualmente se emplean en el empaque de mezclas de vegetales frescos.

4. Realizar estudios con otras variedades de piña.

5. Es importante ampliar el diagrama de flujo de las operaciones necesarias para la obtención de Piña Gold mínimamente procesada, realizando en cada paso un balance de materia de manera que se pueda tener una estimación de los costos de producción de este proceso de transformación.

6. En futuros trabajos de PMP se sugiere realizar ensayos con agentes conservantes de carga microbiana, tratamientos térmicos y otras composiciones de atmósfera.

67

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Madrid. España. Editorial acriba, 362p

ANEXO A

Fichas tĂŠcnicas de empaques utilizados.

ANEXO B Formato de valuación sensorial

UNIVERSIDAD AGRARIA DE COLOMBIA EVALUACIÓN SENSORIAL TROZOS DE PIÑA VARIEDAD GOLD MINIMAMENTE PROCESADA

Fecha Muestra o tratamiento Nombre del evaluador

INSTRUCCIONES Evalúe cada una de las características en la escala de 1 a 10. Utilice los criterios de evaluación correspondientes, dados en la hoja anexa.

Apariencia General

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Color

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Olor

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Textura

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Sabor

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Observaciones

GRACIAS POR SU COLABORACIÓN

CRITERIOS DE EVALUACIÓN APARIENCIA GENERAL DE LOS TROZOS DE PIÑA GOLD

ANEXO C FotografĂ­as

Foto 5. Empacadora al vacio

Piña MNP Día 0

Foto 6. 80 Flexible

Foto 7. 80 BOPP

Foto 8. 90 Flexible

Foto 9. 90 BOPP

Foto 10. Testigo

Piña MNP Día 5

Foto 11. 80 Flexible

Foto 12. 80 BOPP

Foto 13. 90 Flexible

Foto 14. 90 BOPP

Foto 15.Testigo

Piña MNP Día 10

Foto 16. 80 Flexible

Foto 17. 80 BOPP

Foto 18. 90 Flexible

Foto 19. 90 BOPP

Foto 20. 90 Testigo

Piña MNP Día 15

|

Foto 21. 80 Flexible

Foto 22. 80 BOPP

Foto 23. 90 Flexible

Foto 24. 90 BOPP

Foto 25. Testigo

ANEXO D Perdida de peso día 15 de almacenamiento: Anava Sistema SAS LECT=15 Procedimiento GLM Variable dependiente: PP Suma de Cuadrado de DF cuadrados la media

Fuente Modelo

4

130.2066560

Error

20

32.5516640

365.5945600

Total correcto

24

R-cuadrado

Coef Var

0.262619

2.583752

F-Valor 1.78

Pr > F 0.1723

18.2797280

495.8012160

Raiz MSE 4.275480

PP Media 165.4756

Perdida de peso Prueba de comparación Tuckey: Día 15 de almacenamiento Medias con la misma letra no son significativamente diferentes.

Tukey Agrupamiento Media N TRAT A

167.572 A 167.510 A 166.416 A 164.312 A 161.568

A A A A

5

5

5

2

5

3

5

4

5

1

pH Anava día 15 de almacenamiento Procedimiento GLM Variable dependiente: pH Suma de Cuadrado de DF cuadrados la media

Fuente Modelo

4 Error

0.09590000 5

Total correcto

R-cuadrado 0.621718

Coef Var 3.163332

F-Valor

0.02397500

0.05835000 9

2.05

0.01167000

0.15425000

Raiz MSE 0.108028

pH Media 3.415000

Pr > F 0.2248

pH Prueba de comparación Tuckey: Día 15 de almacenamiento Medias con la misma letra no son significativamente diferentes.

Tukey Agrupamiento Media N TRAT A

3.5250

2 A 3.4700 A 3.4350 A 3.4100 A 3.2350

A A A A

2 2

4

2

1

2

3

2

5

Porcentaje de acidez Anava día 15 de almacenamiento Variable dependiente: PAC Suma de Cuadrado de DF cuadrados la media

Fuente Modelo

4

0.00580000

Error

5

0.00145000

0.02360000

Total correcto

F-Valor

9

0.31

Pr > F 0.8620

0.00472000

0.02940000

R-cuadrado

Coef Var

Raiz MSE

PAC Media

0.197279

9.676374

0.068702

0.710000

Porcentaje de acidez Prueba de comparación Tuckey: Día 15 de almacenamiento

Medias con la misma letra no son significativamente diferentes.

Tukey Agrupamiento Media N TRAT A

0.73500 A 0.73500 A 0.70500 A 0.70500 A 0.67000

A A A A

2

3

2

4

2

1

2

5

2

2

°Brix Anava día 15 de almacenamiento Procedimiento GLM Variable dependiente: GBX Suma de Cuadrado de DF cuadrados la media

Fuente Modelo

4 Error

0.19400000 5

Total correcto

F-Valor

0.04850000

4.07000000 9

0.06

0.81400000

4.26400000

R-cuadrado

Coef Var

Raiz MSE

GBX Media

0.045497

6.282865

0.902219

14.36000

Pr > F 0.9914

°Brix Prueba de comparación Tuckey: Día 15 de almacenamiento

Medias con la misma letra no son significativamente diferentes.

Tukey Agrupamiento Media N TRAT A

14.5000 A 14.5000 A 14.4000 A 14.2500 A 14.1500

A A A A

2

5

2

2

2

1

2

3

2

4

Relación de madurez Anava dia 15 de almacenamiento

Variable dependiente: RM Suma de Cuadrado de DF cuadrados la media

Fuente Modelo

4

7.40894000

Error

5

1.85223500

33.00130000

Total correcto

F-Valor

9

0.28

Pr > F 0.8789

6.60026000

40.41024000

R-cuadrado

Coef Var

Raiz MSE

0.183343

12.61464

2.569097

RM Media 20.36600

Relación de madurez Prueba de comparación Tuckey: Día 15 de almacenamiento

Medias con la misma letra no son significativamente diferentes.

Tukey Agrupamiento Media N TRAT A A A A A

21.655 A 20.810 A 20.535 A 19.480 A 19.350

2

2

2

5

2

1

2

3

2

4