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La firmeza y dureza en la valoración de la calidad física de los frutos de arándano

JUAN JOSÉ FERREIRA. Área de Cultivos Hortofrutícolas y Forestales. Programa de Genética Vegetal. jjferreira@serida.org
ANA CAMPA NEGRILLO. Área de Cultivos Hortofrutícolas y Forestales. Programa de Genética Vegetal. acampa@serida.org



¿Sabías que las variedades de arándano presentan diferentes valores de firmeza y dureza del fruto, y que estos caracteres guardan relación con su calidad?

El primer carácter que determina la calidad del fruto del arándano (Vaccinium spp) es su aspecto visual, incluyendo la ausencia de daños. Los frutos del arándano son bayas con un contenido en agua en torno al 97% de su peso. Son frutos frágiles que, una vez alcanzada la madurez y su característico color azulado, se conservan unos pocos días antes de comenzar a deteriorarse. Este deterioro se manifiesta externamente en la pérdida de color (pruina), la presencia de roturas y exudados, el ablandamiento, el arrugamiento, y la aparición de podredumbres y mohos (ver Figura 1). A nivel interno se detectan cambios en la coloración que torna a un color pardo (Moggia et al 2017). Estos defectos pueden ser consecuencia del proceso natural de maduración del fruto o de su manipulación en la recolección (manual o mecanizada) y postcosecha (selección, transporte y conservación). Aunque con el tiempo los frutos pierden calidad y su aspecto comercial, se puede prolongar su conservación en cámaras de frío o de atmósfera controlada.

 

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Figura 1. Defectos y deterioros en frutos de arándano: a) Frutos deteriorados en el racimo debido a estrés hídrico. b) Frutos con moho seis días después se su recolección. c) Frutos con roturas y ablandamiento. d) Sección de un fruto mostrando un fruto sin daños (izquierda) y un fruto con una marcha parda debido a golpes (derecha). 



La firmeza y la dureza de la piel del fruto del arándano son dos rasgos íntimamente relacionados con el comportamiento en su manipulación, la conservación y, en consecuencia, con la calidad final. Así mismo, estos caracteres están relacionados con la calidad organoléptica, de tal modo que los frutos extremadamente blandos o duros pueden ser rechazados por los consumidores. Una adecuada firmeza se asociada a frescura. Con la maduración, los frutos pierden firmeza por pérdida de agua y cambios en su composición y estructura celular (Yang et al 2009).

Los valores de estos dos caracteres están afectados tanto por la componente genética (variedad) como por el ambiente (climatología, abonado, riego, presencia de plagas), por lo que una variedad puede presentar cierta variación para estos caracteres en función del lugar y condiciones de cultivo. En este trabajo se describen los resultados del análisis de firmeza y dureza del fruto de 76 variedades de arándanos cultivados en Villaviciosa. El conocimiento de estas características ayudará a diseñar las plantaciones y trazar estrategias de manejo de los cultivos y de la postcosecha.



Descripción del trabajo
 

Durante las campañas de 2016 y 2017 se recolectaron manualmente frutos de 76 variedades conservadas en la colección de campo del SERIDA entre las que se encuentran las principales variedades cultivadas en el norte de España.

Se realizaron dos recolecciones manuales por variedad en cada campaña y los frutos fueron inmediatamente almacenados en frío (4-7 ºC) durante 24-48 horas. Dentro de cada recolección, se seleccionaron 20 frutos enteros y se midió, con un equipo FirmTech 2 (Figura 2): la firmeza (g mm-1), definida como la fuerza aplicada para obtener un aplastamiento del fruto de 1 mm; la dureza (g), definida como la resistencia a la penetración de la piel del fruto con una punta de 2 mm de diámetro; y el diámetro del fruto (mm) en su sección trasversal a la cicatriz. A partir de los datos obtenidos en cada fruto se estimaron las medias y la correlación entre las tres variables. Además, se agruparon las variedades mediante un análisis cluster combinado con un análisis de componentes principales (PCA). Los resultados se visualizaron en un gráfico bidimensional. Las diferencias significativas entre los grupos establecidos se estudiaron mediante test de Tukey. Todos los análisis estadísticos se realizaron en el entorno R (R Core Team 2018).

  

Figura 2. Equipo FirmTech2 usado en la medida de la firmeza y dureza de los frutos de arándano.

 

Resultados obtenidos
 

Los resultados revelaron una amplia variación en el juego de variedades analizadas para los tres caracteres medidos. Se detectaron diferencias significativas entre variedades. La firmeza osciló entre 99,1 g mm-1de la variedad Pacific y 397,6 g mm-1 de la variedad Star, mientras que la dureza osciló entre los 87,3 g de la variedad Elizabeth y los 206,2g de la variedad Overtime. Para el diámetro de fruto los valores extremos fueron observados en las variedades Northcountry (10,2 mm) y Bonus (21,8 mm), respectivamente.

Se detectaron correlaciones positivas y significativas entre las tres variables, particularmente entre la firmeza y la dureza (r=0,67; p<0,001), esto es, los frutos con valores de dureza altos también tuvieron valores altos en firmeza. Por otro lado, en el análisis de agrupaciones se identificaron 4 grupos principales (test Elbow) que fueron representados sobre la gráfica bidimensional dibujada con las dos componentes principales obtenidas en el análisis PCA (Figura 3). Las características de cada grupo son (Tabla 1):


Tabla 1. Media y error de cada uno de los rasgos medidos en los cuatro grupos establecidos mediante un análisis cluster. Para cada carácter se muestra el resultado del Test de Tukey. Medias con la misma letra indican diferencias no significativas (α =0,05) entre grupos para el carácter considerado.



- Grupo 1, constituido por 25 variedades que presentan frutos con valores de firmeza y dureza significativamente menores que los otros tres grupos y con un diámetro intermedio (Tabla 1). Dentro de este grupo se localizan variedades muy usadas como Dixi, Bluecrop, Lateblue e Ivanhoe. Estas variedades también mostraron valores bajos de firmeza en otras evaluaciones (Ehlenfeldt y Martin 2002).
- Grupo 2, formado por 24 variedades que, en general, presentan frutos de un diámetro medio y con unos valores de firmeza intermedios y significativamente distintos a los otros tres grupos (Tabla 1). Además, este grupo presenta valores intermedios para la dureza. Dentro de este grupo se encuentran variedades como Elliott, Aurora, Atlantic o la variedad extratardía, Centrablue.
- Grupo 3, constituido por 16 variedades con frutos que presentan valores para el diámetro significativamente mayores que el resto de grupos (Tabla 1). También presentan valores de firmeza significativamente mayores que los grupos 1 y 2. Entre las variedades incluidas en este grupo se encuentran Sierra, Chandler, Brigitta o Star, que mostraron valores elevados de firmeza en evaluaciones previas (Ehlenfeldt y Martin 2002).
- Grupo 4, constituido por 11 variedades con frutos que presentan valores de dureza significativamente mayores que los otros tres grupos (Tabla 1) y diámetro de fruto pequeño. En este grupo se encuentran variedades como Ochlockonee, Powderblue, Duke y Misty. Estos resultados confirman los valores elevados de las variedades Duke y Misty previamente descritos.



Figura 3. Gráfica mostrando la distribución de las variedades de arándano analizadas atendiendo a las dos principales componentes identificadas en el análisis de componentes principales y a los cuatro principales grupos detectados en el análisis cluster.

Tanto el manejo del cultivo como el manejo postcosecha del fruto deberían ser tenidos en cuenta dado que el ambiente tiene un efecto en los valores de firmeza y dureza. Por ejemplo, en la realización de este trabajo se ha detectado un ablandamiento prematuro en frutos cosechados durante días de alta temperatura, probablemente relacionado con una rápida deshidratación (ver Figura 1c). Se pudo minimizar este defecto almacenando rápidamente los frutos en cámara fría y evitando su exposición directa al sol. El efecto de determinadas prácticas culturales como abonado, riego, tipos de cosecha y hora de cosecha deberían ser evaluados en las condiciones locales junto la posible interacción entre el manejo y la variedad. Por otra parte, se ha relacionado la preferencia de la mosca Drosophila suzukii por cultivares de fruto blando, con valores de firmeza bajos (Kinjo et al. 2013). Se ha observado que las hembras de esta especie ovopositan preferencialmente en variedades de fruto blando como Dixi o Darrow con respecto a variedades más firmes como Brigitta. Esta plaga, de origen asiático, está presente en los cultivos locales y actualmente es una de las principales preocupaciones de los productores locales.

Los datos reunidos en este trabajo aportan información para la selección de las variedades en el diseño de las plantaciones o para la utilización de este carácter en programas de mejora genética. Así mismo, esta información resulta relevante para el manejo específico de cada variedad. Probablemente para las variedades con valores más bajos haya que diseñar estrategias de manejo adaptadas como una recolección manual en el punto óptimo, un envasado en pequeños volúmenes, o ser destinada al consumo de proximidad buscando la mayor calidad y rendimiento posibles.


 

Referencias

 
Ehlenfeldt MK, Martin RB. 2002. A survey of fruit firmness in highbush blueberry and species introgressed blueberry cultivars. HortScience 37(2):386-389

Kinjo H, Kunimi Y, Ban T, Nakai M. 2013. Ovoposition efficacy of Drosophila suzukii (Diptera: Drosophilidae) on different cultivars of blueberry. J Econ Entomol 106(4): 1767-1771

Moggia C, Graell J, Lara I, González G, Lobos GA. 2017.Firmness at harvest impacts postharvest fruit softeningand internal browning development in mechanically damaged and non-damaged highbush blueberries (Vaccinium corymbosum L.). Front. Plant Sci. 8:535.

R Core Team 2018. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. http://www.R-project.org/

Yang QQ, Hapole J, Finn CE, Strik. 2009. Evaluating berry firmness and total soluble solids of newly released highbush blueberry cultivars. In Pro. IX IS on Vaccinium (Hummer KR et al eds.) Acta Hort. 810:860-867



Agradecimientos

 

Este trabajo ha sido financiado en parte con el proyecto RTA2013-0076-C0-00. Los autores agradecen el apoyo de Marcos Bueno, José Ángel Poladura, Fernando Díaz así como el personal de campo del SERIDA.

 

 

 

Ficha Bibliográfica
TítuloLa firmeza y dureza en la valoración de la calidad física de los frutos de arándano
Autor/esJUAN JOSÉ FERREIRA. Área de Cultivos Hortofrutícolas y Forestales. Programa de Genética Vegetal. jjferreira@serida.org
ANA CAMPA NEGRILLO. Área de Cultivos Hortofrutícolas y Forestales. Programa de Genética Vegetal. acampa@serida.org
Año Publicación2019
Área

Cultivos Hortofrutícolas y Forestales.
Programa de Genética Vegetal.

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