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FACULTAD DE INGENIERÍA MANEJO Y CONSERVACIÓN DE PRODUCTOS AGROPECUARIOS GUÍA PRACTICA DE LABORATORIO MORFOLOGÍA Y MADUREZ EN FRUTAS INTRODUCCIÓN Las alteraciones en la calidad de las frutas se inician desde el momento de su recolección al no tomarse las medidas para su conservación, o a menos que se puedan vender en el mercado a las pocas horas de ser recolectadas. La buena calidad de las frutas se obtiene cuando la cosecha se hace en el estado de madurez apropiado, la cual puede ser determinada por medios visuales, físicos, análisis químicos, métodos fisiológicos, y otros. Así mismo la forma de recolección, selección, empaque y transporte, se muestran como los parámetros más notables que influyen en la calidad. Para un manejo adecuado de las frutas en la postcosecha se deben puntualizar algunos conocimientos básicos sobre sus características morfológicas, debido a la gran variedad que éstas presentan, siendo aspectos de importancia los relacionados con la forma y morfología de las mismas. OBJETIVOS   

Estudiar diferentes métodos para la determinación de madurez en frutas. Determinar la relación de madurez de una fruta aplicando los métodos existentes Determinar las características morfológicas de las frutas.

TEORIA El fruto se define como el ovario maduro con su contenido y algunas partes adyacentes que se fusionan con él. Como las frutas nacen únicamente de los órganos florales, solo son producidas por las plantas con flores. Estructuralmente la pared del ovario, antes que comience el desarrollo del fruto, es relativamente sencilla, estando formada en gran parte de células parenquimatosas. La estructura de la pared del fruto, o pericarpio, es sin embargo muy complicada en ocasiones. Generalmente existen tres capas distintas en el pericarpio, que comenzando con la externa son: exocarpio, mesocarpio, endocarpio. La madurez es el estado óptimo que necesita la fruta para estar en condiciones de consumirse o para ser recolectada. La maduración registra en los frutos una

amplia gama de cambios estructurales, los cambios en el grosor de la pared celular, permeabilidad del plasma y la cantidad de espacios intercelulares contribuyen al ablandamiento de los tejidos, que es considerada una primera indicación de madurez. Los fenómenos de maduración están también asociados a profundas transformaciones en el metabolismo básico del fruto como lo indican los cambios en la respiración. Con frecuencia los índices de cosecha se vuelven arbitrarios y subjetivos entonces el enfoque apropiado para apreciar "la madurez” se encuentra en la combinación de varios métodos, a saber: - Color: en algunas frutas la guía principal de maduración es el cambio en la coloración, pero no siempre es seguro y se presta a confusión, por esto es necesario recurrir a un análisis interno a través del cual se obtiene información exacta del grado de madurez de la fruta. - Firmeza: indica las cualidades que se puede sentir, ya sea con los dedos, el paladar o los dientes. Puede ser expresada por medio de la resistencia a la fuerza, ya sea por compresión, tensión, cizallamiento o incisión. Uno de los instrumentos más utilizados para la determinación de la firmeza es el penetrómetro, que mide la fuerza requerida para mover un punzón, una distancia determinada a través del material alimenticio. - Sólidos solubles: cuando las frutas maduran en el árbol la concentración de sólidos en el jugo, que en su mayor parte es de azúcares, cambia. La concentración de sólidos solubles puede ser medida directamente con el refractómetro. Las mediciones se basan en la propiedad de los líquidos para detener o refractar un rayo de luz proporcional a la concentración de los líquidos. Esta medida se expresa en grados Brix. - Acidez: es la cantidad de ácidos diferentes presentes en el jugo, en relación al peso del mismo. El contenido de acidez de la fruta cambia según la madurez y afecta el sabor. La concentración de ácido puede ser medida por titulación química de la pulpa de la fruta. - pH: es un indicativo de la cantidad de hidrogeniones libres presentes en la fruta. Se determina por medio de un potenciómetro a la temperatura ambiente, introduciendo el electrodo en cierta cantidad de pulpa. - Densidad: puede ser medida directamente con el hidrómetro o densímetro, que es un instrumento con graduación, en forma de uso, que flota en la pulpa a la altura relacionada con su densidad. - Relación de madurez (Rm): es la proporción entre el porcentaje de sólidos solubles y el porcentaje de acidez. Esta relación se expresa como por ejemplo:

10:1 o 10:5. Esta relación da una idea del grado de dulzor y acidez del estado de madurez. MATERIALES Y EQUIPOS - Veinticuatro (24) unidades de fruta de la misma variedad en tres estados de maduración (8 unidades verdes, 8 en estado pintón y 8 en estado maduro), Tener cuidado de no traer frutas en mal estado ni sobre-maduras. - Penetrómetro - Refractómetro - Hidrómetro - Potenciómetro - Bureta - Fenolftaleína - Hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 normal - Beaker - Probeta graduada - Recipientes - Balanza de precisión con aproximación a 0.01 g - Cuchillos (traer mínimo dos por grupo) - Traer elementos de limpieza (Toallas de papel, bayetillas) PROCEDIMIENTO 1. Clasificar la totalidad del producto en tres grados de madurez (verde, pintón, maduro) según su color, pesar cada una de las frutas y enumerarlas 2. Colocar las frutas en una probeta o en un beaker y medir el volumen ocupado por las frutas (volumen aparente). En una probeta graduada o en un beaker de 1000 ml con una cantidad conocida de agua, sumergir las frutas previamente enumeradas y pesadas y determinar el desplazamiento del agua (volumen real). 3. Para cada estado de madurez tome dos unidades de fruta y separe sus partes componentes (epicarpio, mesocarpio, endocarpio y semilla) determinando el peso de cada una de ellas. 4. Determinar el porcentaje en peso de las partes componentes de cada una de las frutas. 5. Utilizando el penetrómetro, determinar la firmeza de la corteza y de la pulpa en los diferentes estados de madurez de la fruta. Realice este procedimiento como mínimo dos veces para cada estado de madurez.

6. Extraer la pulpa de las frutas y determinar el contenido de sólidos solubles con ayuda del refractómetro. Realice este procedimiento como mínimo dos veces para cada estado de madurez. 7. Tomar de 100 a 200 gramos de pulpa y efectuar lecturas de pH con el potenciómetro. Realice este procedimiento como mínimo dos veces para cada estado de madurez. 8. Determinar la acidez titulable en los diferentes estados de madurez: -Tomar 30 g de fruta y macerar o licuar, en caso de que no ser fácil la obtención de la pulpa, adicionar 30 ml de agua destilada y mezclar con los 30 g de fruta hasta obtener una pulpa consistente. Tener en cuenta estos valores para el cálculo del peso de la fruta contenido en 10 g de mezcla. 

Peso de fruta (Pf) contenido en 10 g de mezcla 60 g de mezcla ------------ 30 g de fruta 10 g de mezcla ------------- Pf Pf = 5 g de fruta

- En un Beaker de 100 ml depositar 10 g de pulpa o mezcla de pulpa (si fue necesario adicionar agua) y adicionar agua destilada hasta llegar a un valor de 50 ml. - Homogeneizar la mezcla con ayuda del agitador electromagnético. - Adicionar tres gotas de indicador de fenolftaleína. - Titular con NaOH a 0.1 N hasta obtener un color rosa y/o pH de 8.1. - Leer el volumen de NaOH gastado en la bureta. Realice este procedimiento como mínimo dos veces para cada estado de madurez. CÁLCULOS 1. Determinar la densidad aparente (ρa) y la densidad real (ρr) del producto. 2. Encontrar la media aritmética de los valores de presión (dureza) para las frutas en cada estado de madurez. Analice los resultados obtenidos. 3. Calcular el valor promedio de las lecturas de pH y sólidos solubles para cada estado de madurez.

4. Calcular el porcentaje de acidez.

Donde: V: Volumen gastado en la titulación (ml) N: Normalidad de NaOH PesoEq: Peso molecular del ácido predominante. (Ácido cítrico: 64 g) W: Peso de la pulpa, o peso de la pulpa contenida en la mezcla si adicionó agua (g) 5. Determinar la relación de madurez (Rm).

ANÁLISIS DE RESULTADOS Comparar los datos obtenidos en cada ensayo y analizarlos con base en la revisión de literatura, para cada estado de madurez. INFORME El informe se entregará en forma de Artículo Científico de acuerdo a las normas establecidas por la Revista de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Surcolombiana Ingeniería y Región. Aplicar normas APA para la citación bibliográfica. BIBLIOGRAFÍA Holman, Richard, 1965, Botánica general. Editorial Uteha. México. Psntstico, B., 1979, Fisiología de la postrecoleccion, manejo y utilización de frutas y hortalizas tropicales y subtropicales. Editorial Cecsa. México. Potter, Norman, 1973, La ciencia de los alimentos. Editorial Grat. México. Rojas Garcidueñas, Manuel, 1976, Fisiología vegetal aplicada. McGraw Hill. México. Romero Castañeda, Rafael, 1969, Frutas silvestres de Colombia. Instituto de Ciencias Naturales, universidad Nacional de Colombia, Bogotá. Vargas O. Wenceslao, , 1984, Fundamentos de ciencia alimentaria. Editorial Italgraf. Bogotá.

MORFOLOGÍA Y MADUREZ DE FRUTAS Nombre: _____________________________________________ Código: __________________________ Fecha:

___________________

Producto: _________________________________________________ ESTADO DE MADUREZ FRUTA VERDE Nº

A

PINTONA B

C

A

MADURA B

C

A

B

C

SOL. SOLUBLES

PH

ACIDEZ

FRUTA Nº

PESO (g)

VOL REAL (c.c)

EPICARPIO (g)

MESOCARPIO (g)

ENDOCARPIO (g)

SEMILLA (g)