UNIVERSIDAD DE MURCIA Departamento de Tecnología de Alimentos, Nutrición y Bromatología

308 Pages·2006·2.12 MB·Spanish

UNIVERSIDAD DE MURCIA
FACULTAD DE VETERINARIA

Departamento de Tecnología de Alimentos, Nutrición y
Bromatología

CARACTERIZACIÓN FISICO-QUÍMICA DEL MEMBRILLO
JAPONÉS (Chaenomeles sp. Lindl.).
DESARROLLO FISIOLÓGICO Y CONSERVACIÓN
FRIGORÍFICA.

Memoria de Tesis presentada por Rosario Vila López , Lcda. en Tecnología de
Alimentos, para optar al grado de Doctor.

Murcia, Marzo 2006

CARACTERIZACIÓN FISICO-QUÍMICA DEL MEMBRILLO
JAPONES (Chaenomeles sp. Lindl.). DESARROLLO
FISIOLÓGICO Y CONSERVACIÓN FRIGORÍFICA.

I. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES............................................. 1
I.1. FRUTAS Y ZUMOS .................................................................................... 5
I.1.1. Importancia del consumo de frutas y zumos como fuente de
6
salud.....................................................................................................
1.1.2. Caracterización de frutas y zumos................................................... 18
I.1.2.1. Importancia y necesidad de la caracterización........................ 18
I.1.2.2. Componentes característicos principales................................. 20
I.1.2.3. Evolución de los componentes característicos de frutas y
zumos durante la maduración..................................................
40
I.1.3. Conservación de frutas....................................................................... 42
I.1.3.1. La necesidad de almacenar...................................................... 42
I.1.3.2. Causas de la descomposición de los alimentos........................ 44
I.1.3.3. Influencia de varios factores durante el crecimiento en el
árbol sobre la conservación de los frutos.................................. 45
I.1.3.4. Efecto de la temperatura, humedad relativa y tiempo de
49
almacenamiento sobre la composición.....................................
I.1.4. Valoración de la calidad de frutas y zumos de frutas...................... 52
I.1.4.1. Calidad de las frutas................................................................ 52
I.1.4.2. Índices de madurez en frutas. Indicadores de calidad............. 55
I.2. EL GÉNERO CHAENOMELES.................................................................. 66
I.2.1. Descripción botánica y taxonomía.................................................... 66
I.2.2. Distribución y ecología....................................................................... 69
I.2.3. Aspectos agrobiológicos..................................................................... 70
I.2.4. Características del fruto..................................................................... 75
I.2.5. Producción: Antecedentes y actualidad............................................ 81
I.2.6. Aprovechamiento del fruto................................................................ 84

i
II. OBJETIVOS.................................................................................................. 87
III. MATERIAL Y MÉTODOS.................................................................... 95
III.1. MATERIAL VEGETAL...................................................................... 97
III.2. PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO EXPERIMENTAL................. 103
III.2.1. Estudio 1: Caracterización del fruto durante su desarrollo
103
fisiológico....................................................................................
III.2.2. Estudio 2: Caracterización del fruto maduro......................... 103
III.2.3. Estudio 3: Evolución durante la conservación frigorífica a
104
5ºC..............................................................................................
III.2.4. Estudio 4: Evolución durante la conservación frigorífica a
1ºC.............................................................................................. 104
III.3. PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS............................................. 106
III.4. MÉTODOS ANALÍTICOS.................................................................. 106
III.4.1. Técnicas analíticas de caracterización física del fruto........... 107
III.4.1.1. Determinación del color............................................... 107
III.4.1.2. Determinación del peso medio..................................... 108
III.4.1.3. Determinación de porcentaje de pulpa, zumo,
109
sólidos insolubles y semillas .......................................
III.4.2. Técnicas analíticas de caracterización físico-química del
zumo........................................................................................... 109
III.4.2.1. Determinación del pH.................................................. 109
III.4.2.2. Determinación de la densidad...................................... 109
III.4.2.3. Determinación de la viscosidad................................... 110
III.4.2.4. Determinación del contenido en vitamina C................ 110
III.4.2.5. Determinación de la acidez valorable.......................... 111
III. 4.2.6. Determinación de los sólidos solubles....................... 111
III. 4.2.7. Determinación de compuestos fenólicos..................... 112
III. 4.2.8. Determinación de la turbidez...................................... 112
III. 4.2.9. Determinación de los azúcares.................................... 113
III. 4.2.10. Determinación de los ácidos orgánicos..................... 113
III. 4.2.11. Determinación de los aniones y cationes.................. 113
III.4.3. Técnicas analíticas para caracterización de las semillas....... 114
III.4.3.1. Determinación de la humedad...................................... 114
III.4.3.2. Determinación del porcentaje de aceite....................... 114
III.4.3.3. Determinación de los ácidos grasos del aceite............. 115
ii
III.5. ANÁLISIS ESTADÍSTICO......................................................... 117
IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN............................................................ 119
IV.1. EVOLUCIÓN DE LOS PARÁMETROS FISICO-QUÍMICOS
DEL FRUTO DURANTE SU DESARROLLO FISIOLÓGICO
122
(Estudio 1)...............................................................................................
IV.1.1. Evolución de las características del fruto................................ 123
IV.1.1.1. Peso unitario................................................................. 123
IV.1.1.2. Fracciones del fruto...................................................... 125
IV.1.2. Modificaciones físico-químicas del zumo................................ 128
IV.1.2.1. Ph, solidos solubles, sólidos insolubles........................ 128
IV.1.2.2. Turbidez, densidad, viscosidad..................................... 131
IV.1.2.3. Vitamina C, acidez valorable, compuestos fenólicos... 132
IV.1.3. Análisis de las semillas.............................................................. 135
IV.2. CARACTERIZACIÓN FÍSICO-QUÍMICA DEL Chaenomeles
137
EN ESTADO DE MADUREZ TÉCNICA (Estudio 2).......................
IV.2.1. Características físicas del fruto................................................ 139
IV.2.1.1. Peso unitario y fracciones del fruto.............................. 139
IV.2.1.2. Color............................................................................. 141
IV.2.2. Características físico-químicas del zumo............................... 145
IV.2.2.1. pH, sólidos solubles, sólidos insolubles, densidad,
145
viscosidad, turbidez.......................................................
IV.2.2.2. Vitamina C, acidez valorable, compuestos fenólicos... 147
IV.2.2.3. Ácidos orgánicos........................................................... 151
IV.2.2.4. Azúcares libres.............................................................. 154
IV.2.2.5. Aniones y cationes........................................................ 158
IV.2.3. Características de las semillas.................................................. 160
IV.3. CONSERVACIÓN FRIGORÍFICA DE LOS FRUTOS DE
163
Chaenomeles (Estudios 3 y 4)................................................................
IV.3.1. Conservación frigorífica a 5ºC (Estudio 3).............................. 165
IV.3.1.1. Evolución de las características del fruto..................... 165
IV.3.1.2. Modificaciones fisico-químicas del zumo durante el
173
almacenamiento............................................................
IV.3.1.3. Análisis de las semillas................................................. 196
iii
IV.3.2. Conservación frigorífica a 1ºC (Estudio 4).............................. 198
IV.3.2.1. Evolución de las características del fruto.................... 198
IV.3.2.2. Modificaciones físico-químicas del zumo................... 203
IV.3.2.3. Análisis de las semillas................................................ 217
V. CONCLUSIONES........................................................................................ 221
VI. ANEXOS........................................................................................................ 227
VII. BIBLIOGRAFIA...................................................................................... 259
VIII. RESUMEN................................................................................................ 295
IX. SUMMARY.................................................................................................. 299
iv
I. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES

1

Introducción y antecedentes

Uno de los temas actuales en el marco de la Política Agraria Europea es el
desarrollo de nuevos productos económicamente viables y que respeten el medio
ambiente. En este contexto se desarrolla un proyecto financiado por la Unión Europea
(FAIR-CT97-3894) con el que, gracias a la colaboración de distintos centros de
investigación, universidades e industrias agroalimentarias de siete países europeos, se
persigue el objetivo de estudiar con profundidad y desarrollar el Chaenomeles como un
nuevo producto.
Hay una gran cantidad de especies vegetales que apenas eran cultivadas en la
antigüedad, y actualmente están siendo investigadas para su posible cultivo y desarrollo
como cosecha en el Norte de Europa. Entre estas encontramos dentro de la familia de
las Rosaceae, el género Chaenomeles que presenta una especial atención debido al alto
rendimiento en frutos, los cuales a su vez son ricos en zumo, aromas y fibra dietética.
Ofrece también como característica interesante la posibilidad de ser cultivado con
métodos orgánicos de producción, que últimamente están siendo incentivados por los
países nórdicos de Europa (Rumpunen y Göranson, 2003).
El Chaenomeles japonica, es un arbusto caducifolio originario del Este de Asia
que presenta un elevado interés como nueva y potencial cosecha, adaptada al clima del
Norte de Europa y que ya ha sido introducida como cultivo minoritario, a nivel
doméstico, en Letonia y Lituania (Tiits, 1989; Tics, 1992; Rumpunen, 2002).
3
Además de la especie japonica, dentro del genero Chaenomeles se encuentran al
menos otras tres, C. cathayensis, C. speciosa y C. thibetica (Weber, 1964); pero estas
últimas están menos adaptadas al clima del Norte Europeo.
Los frutos de color amarillo del Chaenomeles, son muy aromáticos, y con un
alto contenido en zumo y en fibra (Lesinska et al., 1988; Thomas et al., 2000, 2002);
presentan una textura muy firme y aunque son muy ácidos para ser consumidos en
fresco (Rumpunen, 2002), sí se pueden consumir una vez procesados (Rumpunen y
Göranson, 2003).
La propagación de plantas, especialmente en el caso de las leñosas, es caro y
largo en el tiempo, por lo que es interesante, antes de empezar a hacerlo, estimar el
potencial de esta nueva cosecha, comprobar previamente que será eficiente y producirá
beneficios. Para esto es necesario un estudio profundo de la especie, de su respuesta a
una serie de factores como son la climatología y edafología, obtener datos de
rendimientos, composición, etc. Es también de elevada importancia el contar con un
estudio previo de la proyección comercial de este nuevo producto a nivel industrial, que
justifique la inversión. Esto muestra una relevancia particular ya que de otra forma no
sería posible que una nueva cosecha se introdujera con éxito en el mercado si
productores, consumidores e industriales no fueran conscientes del potencial del mismo
(Hellín et al., 2003a). Todo esto forma parte del trabajo de colaboración materializado
en el proyecto europeo antes citado; y una parte del mismo -la caracterización físico-
química y bioquímica completa del fruto y el estudio de su comportamiento durante el
almacenamiento- es lo que aborda esta memoria de Tesis.
A continuación se hace una descripción general acerca de los frutos y zumos en
las que se incluyen aspectos muy generales como, sus características beneficiosas para
la salud, los compuestos químicos característicos, la determinación de su calidad, etc.;
para más tarde detenernos con más profundidad en los conocimientos previos de lo que
al género Chaenomeles en concreto se refiere.
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