El escaldado superficial en manzana Granny Smith. Fisiologia de la alteración y estudio de métodos de control alternativos a la difenilamina

by Soria Villalonga, Yolanda

El escaldado superficial es una alteración fisiológica que se manifiesta en manzanas y peras después de un periodo de frigoconservación, durante la comercialización de los frutos. Los síntomas se caracterizan por manchas irregulares en la piel de color marrón más o menos oscuro. Pese a no afectar al sabor ni a la textura, esta alteración causa importantes pérdidas económicas, ya que en el mercado europeo no se admiten frutos con síntomas de escaldado para el consumo en fresco. La variedad de manzanas Granny Smith es especialmente sensible, pudiendo llegar a alcanzar incidencias del orden del 100%, tras varios meses de frigoconservación. Para un control efectivo del escaldado superficial es importante conocer el origen bioquímico de la alteración, el cual todavía no ha sido determinado completamente. Se cree que está relacionado con la oxidación del ct-fanasemo, compuesto volátil de la cutícula de los frutos. Los productos de esta oxidación, comúnmente conocidos como trieno conjugados, podrían alterar las células epidérmicas causando su desorganización y muerte, y por tanto la alteración en el color de la piel. Hasta la fecha, el escaldado superficial se ha controlado mediante tratamientos poscosecha con difenilamina o con etoxiquina, siendo ambos antioxidantes muy efectivos para evitar su desarrollo. Sin embargo, existe una preocupación creciente por el nivel de residuos tóxicos en los frutos, que ha obligado a buscar nuevos métodos de control. Desde hace unos años se están ensayando otros compuestos menos polémicos, tanto a nivel de legislación como a nivel de consumidor. Así, los recubrimientos a base de esteres de sacarosa, formulados únicamente con ingredientes permitidos en los alimentos, o los antioxidantes asimismo de uso alimentario, tienen una mayor aceptación. Los métodos físicos, consistentes en la modificación de la concentración gaseosa durante la conservación, también son bien considerados y además están consiguiendo resultados muy satisfactorios. El objetivo del presente estudio ha sido ensayar diversos tratamientos, alternativos a la utilización de difenilamina, para el control del escaldado superficial. Asimismo se evaluó el efecto de los tratamientos a nivel fisiológico y cualitativo, para intentar determinar su mecanismo de acción sobre la alteración. Los ensayos se llevaron a cabo con manzanas Granny Smith (Malus domestica Borkh.) recolectadas en Lleida, en campos comerciales. En un estudio de cuatro años, correspondiente a cuatro campañas frutícolas, se ensayaron diversos métodos de control para el escaldado, concretamente tratamientos poscosecha durante las dos primeras, y conservación en atmósferas controladas durante las dos últimas. Las manzanas se trataron mediante baños poscosecha con disoluciones acuosas de difenilamina (DPA); de "Semperfresh" (recubrimiento sucroéster) aplicado solo o junto con butilhidroxitolueno, palmitato de ascorbiloy/o galato de propilo o ct-tocoferol; y de CaCl2. Los baños se realizaron inmediatamente después de la cosecha o a las 6 semanas de permanecer los frutos en la cámara frigorífica de atmósfera normal, para evaluar el efecto del momento de aplicación sobre la eficacia del tratamiento. Los frutos control no se bañaron. En las dos últimas campañas los frutos se recolectaron en dos fechas distintas, para evaluar el efecto del estado de madurez en el momento de la recolección sobre la incidencia de alteración. Tras cada cosecha, los frutos se conservaron en cámaras de atmósfera controlada (AC) con distintas condiciones gaseosas: AC estándar, AC con bajo oxigeno (LO) y AC con muy bajo oxígeno (ULO). Como control los frutos se conservaron en atmósfera normal. En la cuarta campaña se ensayó la conservación en atmósfera normal, en AC estándar, o en LO, con y sin tratamiento previo de DPA. Las determinaciones analíticas se realizaron después de cada cosecha y después de varios meses de conservación, durante los 10 días siguientes a la salida de la cámara, considerándose este intervalo de tiempo a 20 °C el periodo de vida útil del fruto. En las tres primeras campañas se realizaron las siguientes evaluaciones fisiológicas: producción de etileno, contenido de ácido 1-aminociclopropano-l-carboxflico (ACC), actividad de la enzima ACC oxidasa y producción de CO2 (para la medida de la respiración de los frutos). Como parámetros cualitativos se determinaron el peso, la firmeza, la acidez y el contenido en sólidos solubles. La incidencia de escaldado se evaluó visualmente y se determinó un índice de escaldado en base al porcentaje de superficie de fruto afectada. En las dos últimas campañas se evaluó también el contenido en la piel del frutos de a-farnaseno y de compuestos trieno conjugados (CTH). Adicionalmente, en este trabajo se han considerado los resultados obtenidos en el "Departament of Agricultural Botany" de la Universidad de Reading (Reino Unido), donde se realizaron ensayos paralelos a los de Lleida, y fruto de ambos se elaboraron dos publicaciones que se presentan en esta Tesis en el apartado correspondiente a los resultados. El mecanismo de acción de los diversos tratamientos sobre el metabolismo del etileno fue distinto. El recubrimiento con Semperfresh creó una atmósfera interna en el fruto con un elevado nivel de CO2 que redujo la producción de etileno, reduciendo el contenido de ACC. La adición al recubrimiento de palmitato de ascorbilo bajó el nivel de O2 interno, lo cual pudo afectar a la actividad de la enzima ACC oxidasa. La concentración gaseosa mantenida en las cámaras de AC también afectó a la síntesis de etileno, inhibiéndola. Los baños poscosecha con CaCl2 disminuyeron la producción de etileno pero sin afectar al contenido de ACC ni a la actividad de la ACC oxidasa. El tratamiento con DPA, en cambio, no redujo la producción de etileno después de 4 y 6 meses de frigoconservación, detectándose niveles semejantes a los del control. Los tratamientos que retrasaron el proceso de maduración, al inhibir la producción de etileno, retrasaron también el descenso de los parámetros de calidad durante la conservación en frío, especialmente la firmeza y la acidez. Los frutos recubiertos con Semperfresh presentaron mejores índices de calidad, respecto a los parámetros estudiados, que los tratados con DPA o los frutos control. Asimismo, los frutos conservados en AC estándar o con bajo O2 mantuvieron valores de firmeza, acidez y sólidos solubles superiores a los alcanzados en atmósfera normal El tratamiento con DPA evitó o redujo el desarrollo del escaldado superficial, confirmándose su eficacia en el control de esta alteración. El recubrimiento con Semperfresh aplicado solo o junto con un antioxidante de uso alimentario no evitó el desarrollo de escaldado, en las condiciones del presente estudio. Solamente la aplicación de Semperfresh más palmitato de ascorbilo, y también Semperfresh más palmitato de ascorbilo y galato de propilo, ejercieron un limitado control. El tratamiento con CaCl2 fue el más efectivo de los baños poscosecha, exceptuando el DPA. En general, la aplicación de los tratamientos a las 6 semanas de la frigoconservación fiïe menos eficaz que la aplicación realizada inmediatamente después de la cosecha. Adicionalmente, la interrupción de la frigoconservación para aplicar el tratamiento, modificó los parámetros de calidad de los frutos, reduciendo la firmeza, la acidez y el contenido en sólidos solubles. La conservación en AC, especialmente con baja concentración de O2, redujo la incidencia de escaldado, a niveles equiparables a los obtenidos con DPA. La menor incidencia de la alteración tuvo una alta correlación positiva con el contenido de CTH determinados al principio del periodo de frigoconservación y una alta correlación negativa con los valores de firmeza y acidez, determinados al final de dicho periodo. La susceptibilidad al escaldado superficial varió en función de la fecha de cosecha. Todos los tratamientos ensayados, incluido el DPA, perdieron eficacia en frutos de cosechas tempranas. El comportamiento de esta alteración y la manifestación de sus síntomas es típico de la enfermedad del frío (más conocida como "chilling injury"). La mayor susceptibilidad de los frutos en estado prematuro, nos ha llevado a considerar que las manzanas de la variedad Granny Smith son sensibles al frío en función de su edad fisiológica, de manera que como menos avanzado sea su estado de madurez, mayor es la sensibilidad al frío. Palabras clave: Malus domestica, manzanas, Granny Smith, escaldado superficial, fisiología poscosecha, etileno, calidad, difenilamina, antioxidantes de uso alimentario, recubrimientos, calcio, frigoconservación, atmósfera controlada, a-farnaseno, compuestos trieno conjugados.