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Efecto del recubrimiento comestible de almid�n de yuca sobre propiedades f�sicas y sensoriales en fresas

 

Effect of edible cassava starch coating on physical and sensory properties of strawberries

 

Efeito do revestimento comest�vel de f�cula de mandioca nas propriedades f�sicas e sensoriais dos morangos

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: ediazc2@uteq.edu.ec

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 10 de enero de 2025 *Aceptado: 20 de febrero de 2025 * Publicado: �12 de marzo de 2025

 

        I.            Universidad T�cnica Estatal de Quevedo, Quevedo, Los R�os, Ecuador.

      II.            Universidad T�cnica Estatal de Quevedo, Quevedo, Los R�os, Ecuador.

   III.            Universidad T�cnica Estatal de Quevedo, Quevedo, Los R�os, Ecuador.

   IV.            Universidad T�cnica Estatal de Quevedo, Quevedo, Los R�os, Ecuador.

 

Resumen

Este estudio tuvo como finalidad analizar el impacto de la concentraci�n de almid�n de yuca (Manihot esculenta T.) como recubrimiento en la calidad de la fresa (Fragaria chiloensis L.), con el objetivo de prolongar su vida �til. Se emple� un dise�o AxB, con seis tratamientos y sus grupos control, cada uno con tres repeticiones. Se evaluaron dos niveles de concentraci�n de almid�n (2 % y 2,5 %) y tres periodos de almacenamiento (1, 5 y 10 d�as). Las variables de respuesta incluyeron s�lidos solubles (�Brix), p�rdida de peso (%) y atributos sensoriales como aceptabilidad, textura y apariencia. Los resultados mostraron que el recubrimiento afect� las propiedades f�sicas, observ�ndose un incremento en los s�lidos solubles con el tiempo y una reducci�n en la p�rdida de peso a concentraciones m�s altas. En cuanto a los par�metros sensoriales, la concentraci�n del 2 % obtuvo las mejores valoraciones por parte de los evaluadores.

Palabras clave: Recubrimiento; almid�n; yuca; fresa.

 

Abstract

The purpose of this study was to analyze the impact of cassava (Manihot esculenta T.) starch concentrations as a coating on the quality of strawberries (Fragaria chiloensis L.) with the goal of extending their shelf life. An AxB design was used, with six treatments and their control groups, each with three replicates. Two starch concentration levels (2% and 2.5%) and three storage periods (1, 5, and 10 days) were evaluated. Response variables included soluble solids (�Brix), weight loss (%), and sensory attributes such as acceptability, texture, and appearance. The results showed that the coating affected physical properties, with an increase in soluble solids over time and a reduction in weight loss at higher concentrations. Regarding sensory parameters, the 2% concentration obtained the highest ratings from the evaluators.

Keywords: Coating; starch; cassava; strawberry.

 

Resumo

O objetivo deste estudo foi analisar o impacto da concentra��o de amido de mandioca (Manihot esculenta T.) como revestimento na qualidade de morangos (Fragaria chiloensis L.), com o objetivo de prolongar a sua vida �til. Foi utilizado um desenho AxB, com seis tratamentos e os seus grupos controlo, cada um com tr�s repeti��es. Foram avaliados dois n�veis de concentra��o de amido (2% e 2,5%) e tr�s per�odos de armazenamento (1, 5 e 10 dias). As vari�veis ​​de resposta inclu�ram s�lidos sol�veis (�Brix), perda de peso (%) e atributos sensoriais, como aceitabilidade, textura e apar�ncia. Os resultados mostraram que o revestimento afetou as propriedades f�sicas, com um aumento de s�lidos sol�veis ao longo do tempo e uma redu��o da perda de peso em concentra��es mais elevadas. Em rela��o aos par�metros sensoriais, a concentra��o de 2% recebeu as avalia��es mais elevadas por parte dos avaliadores.

Palavras-chave: Revestimento; amido; mandioca; morango.

 

Introducci�n

Los frutos climat�ricos tienen la capacidad de madurar tanto mientras est�n unidos a la planta como despu�s de ser cosechados, si se recolectan en la fase preclimat�rica (Kou et al., 2021). Su proceso de senescencia ocurre con mayor rapidez debido a un incremento en la producci�n de etileno, hormona que regula y sincroniza la maduraci�n y como resultado, estos frutos presentan un alto riesgo de deterioro en la etapa poscosecha, lo que puede generar p�rdidas significativas (Mart�nez et al., 2017); algunos ejemplos de estos frutos incluyen el tomate (Solanum lycopersicum) (Chen et al., 2022), banano (Musa spp.) (Gang et al., 2024) o fresas (Fragaria chiloensis L.) (Li et al., 2022).

La fresa (Fragaria chiloensis L.) es una fruta muy apreciada por su sabor, aroma y alto valor nutricional (Villarroel & Albornoz, 2024). No obstante, su car�cter altamente perecedero plantea importantes desaf�os para su conservaci�n (Abril et al., 2023) y durante el almacenamiento o transporte, puede experimentar una r�pida degradaci�n, lo que impacta negativamente su apariencia, sabor, seguridad alimentaria y la rentabilidad para los productores (Gonz�lez et al., 2022). Por ello, resulta fundamental desarrollar estrategias efectivas que prolonguen su vida �til y preserven su calidad.

Los alimentos, por su composici�n y caracter�sticas intr�nsecas, presentan una alta susceptibilidad al deterioro, lo que hace imprescindible el cumplimiento de condiciones �ptimas para su manejo, almacenamiento y procesamiento (Pitt, 2022). La degradaci�n de estos productos se debe, en gran medida, a la acci�n de microorganismos como bacterias, levaduras y mohos, los cuales aceleran su descomposici�n (Shahi et al., 2021). Esta problem�tica no solo compromete la calidad y seguridad de los alimentos, sino que tambi�n genera p�rdidas econ�micas significativas para los productores, dado que tanto la materia prima como los productos elaborados pueden sufrir alteraciones antes de su comercializaci�n, afectando su aceptaci�n y posicionamiento en el mercado (Delgado et al., 2021).

La demanda de alimentos que conserven sus caracter�sticas sensoriales, f�sicas y qu�micas ha ido en aumento, lo que ha motivado el desarrollo y optimizaci�n de m�todos naturales en la industria alimentaria para garantizar su conservaci�n sin comprometer su vida �til (D�az et al., 2024; Moreira et al., 2023). En este contexto, se han intensificado las investigaciones sobre el uso de recubrimientos naturales en frutas climat�ricas (Uscocovich et al., 2024), debido a su capacidad para formar una barrera protectora de material comestible que, al aplicarse sobre la superficie del alimento, contribuye a prolongar su estabilidad y frescura (Palacios et al., 2024).

Uno de los biopol�meros m�s utilizados en frutas y hortalizas es el almid�n, un recubrimiento obtenido de carbohidratos complejos como papa o yuca, con buenas propiedades mec�nicas y de barrera contra compuestos de baja polaridad, aunque tienen deficientes propiedades de barrera contra la humedad (Loaiza, 2023).

Por lo expuesto anteriormente, el objetivo de esta investigaci�n fue prolongar la vida �til de la fresa (Fragaria chiloensis L.) al analizar el impacto de la concentraci�n de almid�n de yuca (Manihot esculenta T.) como recubrimiento. Aplicando diversos porcentajes de almid�n de yuca en un recubrimiento aplicado a fresas monitoreando sus propiedades poscosecha al largo de diez d�as.

 

Metodolog�a

Los an�lisis se llevaron a cabo en el laboratorio de Bromatolog�a de la Universidad T�cnica Estatal de Quevedo, en el Campus "La Mar�a," situado en el Km 7.5 de la v�a Quevedo-El Empalme, Cant�n Mocache, Provincia de Los R�os.

En esta investigaci�n se utiliz� un Dise�o AxB, considerando dos niveles de concentraci�n de almid�n (2 % y 2.5 %) y tres periodos de almacenamiento (1, 5 y 10 d�as), con seis tratamientos y su grupo de control en cada d�a de almacenamiento, todo con tres repeticiones. Las variables evaluadas fueron s�lidos solubles (�Brix), p�rdida de peso (%) y atributos sensoriales como aceptabilidad, textura y apariencia. Se utiliz� la prueba de significancia de Tukey para determinar las diferencias entre los promedios. Para el an�lisis sensorial se aplic� la prueba de Friedman.

En la Tabla 1 se muestran los factores y niveles propuestos en la investigaci�n y en la tabla 2 los tratamientos con sus interacciones.

 

Tabla 1. Factores de estudio

 

Tabla 2. Tratamientos

 

Elaboraci�n y aplicaci�n del biorecubrimiento

El almid�n de yuca se incorpor� gradualmente en peque�as cantidades dentro de un vaso de precipitaci�n. Durante el proceso de mezcla, se utiliz� un agitador-calentador Thermo Scientific Cimarec, equipado con una bala magn�tica para favorecer la formaci�n de una soluci�n con textura homog�nea y espesa. El equipo oper� a una temperatura de 200 �C y una velocidad de agitaci�n de 400 revoluciones por minuto (RPM). Una vez que la mezcla alcanz� los 90 �C, se redujo progresivamente la temperatura, manteniendo la agitaci�n hasta alcanzar los 45 �C. En este punto, se adicion� glicerol en una concentraci�n del 0,5 %, permitiendo que la soluci�n reposara durante unos minutos hasta obtener el recubrimiento final.

El recubrimiento preparado se transfiri� a bandejas previamente esterilizadas. Posteriormente, las frutillas, previamente lavadas y secadas, fueron sumergidas en la soluci�n, asegurando una cobertura uniforme. Para este procedimiento, se sigui� la metodolog�a descrita por Uscocovich et al. (2024), en la que las frutas fueron sometidas a un proceso de inmersi�n durante un minuto en las concentraciones establecidas.

Las variables evaluadas fueron las siguientes:

S�lidos solubles: Por maceraci�n de la fruta con mortero, determin�ndose por refract�metro digital marca Kruss (AOAC, 1990).

P�rdida de Peso: Los frutos fueron pesados cada cinco d�as en una balanza anal�tica Marca Sartorius (modelo AZ214). Se determin� la p�rdida de peso seg�n m�todo propuesto por Gonz�lez et al. (2009).

Sensoriales: Las pruebas sensoriales se realizaron en las instalaciones de la Universidad T�cnica Estatal de Quevedo, ubicada en la ciudad de Quevedo, provincia de Los R�os, Ecuador. En el estudio participaron 25 evaluadores semientrenados, de ambos sexos, con edades comprendidas entre los 18 y 35 a�os. Cada catador recibi� de manera aleatoria una muestra que conten�a una fresa recubierta, junto con un vaso de agua (30 gramos) para enjuagar el paladar y minimizar la influencia de los sabores residuales entre evaluaciones. Para registrar sus apreciaciones, se les proporcion� una hoja de evaluaci�n, en la que consignaron sus puntuaciones (1 la menos valorada y 5 la mejor puntuada), comentarios y sugerencias de acuerdo con el c�digo asignado a cada muestra (D�az, 2020).

 

Resultados

De acuerdo con la Tabla 3, en las variables f�sicas existi� significancia (p<0,05) en las fresas recubiertas con diferentes porcentajes de almid�n de yuca. Asimismo, los resultados mostraron una variaci�n altamente significativa (p<0,05) en los d�as de almacenamiento como su interacci�n.

 

Tabla 2. ANOVA de variables f�sicas

*Significativo, NS no significativo

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Como se aprecia en la Figura 1 est�n detallados los valores seg�n la prueba de Tukey para la variable s�lidos solubles, al incrementarse la concentraci�n del recubrimiento y los d�as almacenados, se elevaron los s�lidos solubles.

 

Figura 1. Prueba de Tukey para s�lidos seg�n los tratamientos

 

En la figura 2 es claro que, la p�rdida de peso tendi� a disminuir a medida que se incrementaba el porcentaje del recubrimiento, as� mismo se incrementaba con los d�as de almacenamiento. Claramente la p�rdida de peso se redujo con la aplicaci�n de los tratamientos, frente a sus testigos sin recubrir.

 

Figura 2. Prueba de Tukey para p�rdida de peso seg�n los d�as evaluados

 

Como lo expone la Tabla 4 existi� una variaci�n significativa (p<0,05) del control en comparaci�n con los tratamientos propuestos en las variables sensoriales.

 

Tabla 4. Prueba Friedman par�metros sensoriales

*Significativo, ** altamente significativo, NS no significativo

 

De acuerdo con los resultados obtenidos de la Figura 3, se observ� diferencia significativa en la aceptabilidad de los tratamientos aplicados. El testigo con una media de 2.58 se agrupa como un conjunto independiente, lo que indica que fue el menos aceptado en comparaci�n de los otros tratamientos, en cambio los tratamientos 2 % y 2,5 %, formando parte del segundo subconjunto homog�neo. La concentraci�n de 2 % se considera el tratamiento mejor aceptado por los evaluadores, este equivale a que los catadores prefirieron las frutillas que tuvieron esta concentraci�n.

 

Figura 3. Prueba de subconjuntos por Friedman para aceptabilidad

En la figura 4 se observa que el tratamiento mejor valorado fue el de fresas recubiertas con un 2 % de almid�n de yuca, seguido de la concentraci�n de 2,5 %. El menos puntuado fueron las fresas sin recubrir.

 

Figura 4. Prueba de subconjuntos por Friedman para textura

 

En la Figura 5 se aprecia nuevamente que la concentraci�n del 2 % destaca como el mejor valorado entre los tratamientos y el testigo.

 

Figura 5. Prueba de subconjuntos por Friedman para apariencia

Discusi�n

El incremento en los s�lidos solubles totales observado en la frutilla durante el almacenamiento se atribuy� a la interacci�n entre la concentraci�n del recubrimiento aplicado y los procesos fisiol�gicos asociados a la maduraci�n, raz�n por la que Figueroa et al. (2013) concluyeron que su incremento puede ser causado por la conversi�n del almid�n presente en el fruto, como resultado de los cambios fisiol�gicos durante el almacenamiento. Este comportamiento tambi�n se explica por la composici�n qu�mica de la frutilla, que experimenta la s�ntesis y acumulaci�n de az�cares y otros compuestos solubles a medida que avanza su maduraci�n (Passos et al., 2016).

Los resultados obtenidos coinciden con la literatura cient�fica, que indica que el contenido de s�lidos solubles tiende a incrementarse con el tiempo debido a la conversi�n de almidones en az�cares simples a lo largo del proceso de maduraci�n. Este fen�meno puede verse acelerado o modificado en funci�n del tipo de recubrimiento aplicado, el cual influye en la tasa de respiraci�n y transpiraci�n del fruto, afectando as� su evoluci�n poscosecha (Uscocovich et al., 2023).

En este sentido, el estudio de Castro (2018) con mango recubierto con almid�n de yuca report� un aumento progresivo en los s�lidos solubles a lo largo de 12 d�as, con valores que oscilaron entre 7,85 y 8,80 �Brix, lo que sugiere que la maduraci�n contribuy� significativamente a esta variaci�n. Estos hallazgos refuerzan la idea de que el tiempo de almacenamiento y el tipo de recubrimiento influye de manera significativa en la concentraci�n de s�lidos solubles, lo que puede estar vinculado con la actividad metab�lica del fruto durante su maduraci�n y el inicio de su deterioro.

La p�rdida de peso en productos hortofrut�colas est� determinada principalmente por la eliminaci�n de agua durante los procesos metab�licos de respiraci�n a lo largo del almacenamiento (Izumi et al., 1996). Adem�s, esta variable est� estrechamente relacionada con la tasa de transpiraci�n, la cual depende de la difusi�n de agua y compuestos vol�tiles a trav�s de la epidermis de la fruta (Fias, et al., 2003). La aplicaci�n de recubrimientos ha demostrado ser una estrategia efectiva para retrasar estos procesos fisiol�gicos. Un ejemplo de ello es el estudio realizado por Castro et al. (2017), en el que peras recubiertas con almid�n de yuca presentaron una menor p�rdida de peso (2,20 %) en comparaci�n con el grupo de control (12,30 %) al finalizar el d�a 20 de almacenamiento. Estos resultados resaltan la importancia del uso de recubrimientos comestibles como una alternativa viable para reducir la deshidrataci�n y prolongar la calidad poscosecha de los frutos.

Diversas investigaciones han analizado la aceptabilidad, textura y apariencia de los recubrimientos a base de almid�n de yuca, Mota & Colivet (2019) evaluaron el impacto de estos recubrimientos en cascos de guayaba, evidenciando una mejora significativa en la aceptaci�n sensorial, especialmente en atributos como el sabor y la textura, lo que sugiere que un aumento en la concentraci�n del recubrimiento podr�a optimizar la percepci�n del consumidor.

Por otro lado, Tosne Zulma (2014) explor� una formulaci�n que combinaba almid�n de yuca modificado con cera de abejas en chontaduros, demostrando que esta mezcla no solo extendi� la vida �til del fruto, sino que tambi�n preserv� su aceptaci�n sensorial, con panelistas que destacaron positivamente su textura y sabor. Ambos estudios enfatizan la relevancia del dise�o de recubrimientos comestibles, se�alando que factores como la concentraci�n de almid�n y la inclusi�n de otros compuestos desempe�an un papel fundamental en la mejora de la calidad sensorial y la aceptaci�n de frutas en el mercado.

 

Conclusiones

Los distintos porcentajes de almid�n de yuca como recubrimiento mejoraron la las propiedades de solidos solubles y p�rdida de peso, con una mayor influencia positiva a mayores concentraciones de almid�n. El tratamiento m�s efectivo fue el 2,50 %, que mostr� una mejor conservaci�n de la fresa.

El an�lisis sensorial revel� que la formulaci�n con una concentraci�n de almid�n de yuca al 2 % present� una alta aceptabilidad, textura y apariencia ya que permiti� mantener caracter�sticas sensoriales favorables en las frutillas. Estos resultados coinciden con estudios previos que han demostrado que concentraciones moderadas de almid�n de yuca pueden contribuir a mejorar la calidad sensorial de los productos alimenticios, sin alterar significativamente el perfil sensorial de las frutas o afectar su aceptaci�n por parte del consumidor.

 

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� 2025 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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