INTRODUCCIÓN

El agraz (Vaccinium meridionale Swartz) es una especie que crece en condiciones silvestres en la zona Alto Andina, entre los 2.300 y .3500m s.n.m., siendo una planta de páramo (^{Patiño & Ligarreto, 2006}). V. meridionale, también se encuentra en la zona norte de los Andes, desde el norte de Ecuador hasta los límites con Venezuela (^{Briceño & Morillo, 2002}), siendo destacada para Colombia, como especie promisoria frutal de clima frio (^{Ligarreto Moreno et al. 2010}).

La importancia económica del agraz, se centra en las propiedades físico químicas del fruto, por presentar compuestos polifenólicos y antocianinas (^{Alzate-Arbeláez et al. 2019}; ^{Diaz-Uribe et al. 2019}), en altas concentraciones, comparado con otras especies de Vaccinium de diferente origen (^{González et al. 2017}). Es posible diferenciar agraz de otras especies, dentro de su género, por su único patrón de antocianinas (^{Garzón et al. 2010}), excelente fuente de antioxidante y colorante natural e ingrediente de alimentos funcionales. El fruto (Figura 1) es una baya globosa de, aproximadamente, 0,5cm de diámetro ecuatorial, que varía de un color verde en estado inmaduro, pasando por color rojo, llegando a morado, en estado maduro (^{Buitrago Guacaneme et al. 2015}); esto último indica el índice de cosecha, tiempo apropiado para su consumo (^{Medina Cano et al. 2019}).

Figura 1 Etapas fenológicas en la producción de agraz. a. Racimo floral; b. Flor de agraz; c. Fruto de agraz inmaduro color verde; d. Fruto de agraz verde rojizo; e. Fruto de agraz en madurez de consumo. 

La maduración fisiológica del fruto, se suele iniciar antes de que termine el crecimiento e, incluye, diferentes procesos, como la madurez del embrión en la semilla, que no está directamente relacionado con la madurez de consumo del fruto (^{Wills & Golding, 2016}). Para el caso de agraz, se han determinado 5 etapas de maduración del fruto, clasificados de acuerdo con el color de la epidermis, con variaciones fisicoquímicas en cada uno de los estadíos de desarrollo (^{Buitrago Guacaneme et al. 2015}). Estos cambios en características, como sólidos solubles totales y acidez total titulable, son identificables en las diferentes etapas de maduración; también, se presenta degradación de ácidos orgánicos durante la respiración del fruto, siendo varios, de estos elementos, componentes esenciales en el ciclo respiratorio de los ácidos tricarboxílicos, junto con una disminución de la acidez durante la maduración de los frutos (^{Kays et al. 2004}). Asimismo, la velocidad de transpiración determina la pérdida de agua del tejido vegetal, siendo influenciada por las características morfológicas o anatómicas, la relación entre superficie y volumen, los daños superficiales y el estado de madurez o también por la temperatura, la humedad relativa, la velocidad y movimiento de aire y la presión atmosférica. En los últimos años, se ha evaluado la vida poscosecha de agraz para temperaturas que oscilan entre 1 y 2ºC, manteniendo un efecto aceptable en las características, que definen la calidad de la fruta (^{Ávila Rodríguez et al. 2007}).

Una de las maneras de controlar el cambio en las características internas y externas de los frutos es el uso de empaques diseñados para modificar la tasa de respiración y transpiración de los frutos (^{Mangaraj et al. 2009}). En frutos, como arándano V. corymbosum, se han empleado empaques de poliactida para prolongar la vida poscosecha de este fruto (^{Almenar et al. 2008}). También, se han evaluado materiales, como polietileno de baja densidad (LDPE), policarbonato, tereftalato de polietileno (PET) y polipropileno PP, para determinar su capacidad de absorción de sabor y permeabilidad al oxígeno (^{Van Willige et al. 2002}). Por otro lado, el uso de polipropileno biorientado (BOPP) ha sido exitoso para el almacenamiento de guayaba, un frutal tropical (^{Vijayanand et al. 2000}); este polímero ha mostrado diversos resultados en cuanto a control de madurez del fruto de litchi, cuando es utilizado en conjunto con atmósferas modificadas (^{Somboonkaew & Terry, 2010}). Uno de los polímeros más utilizados en evaluaciones poscosecha es el polipropileno monoorientado, demostrando alta eficiencia para prolongar la vida poscosecha de los frutos, frente a los resultados alcanzados con polietileno (^{Karacay & Ayhan, 2010}).

En razón a las condiciones agroecológicas de Colombia, existe la posibilidad de ofrecer frutos continuamente; sin embargo, es primordial conocer las características físico químicas presentes del producto durante el almacenamiento, con el fin de preservarlas, mediante el uso de diferentes tecnologías poscosecha.

El objetivo del estudio fue evaluar los cambios de las características físico químicas de fruto de agraz durante poscosecha, considerando dos estados de madurez y tipos de empaques comerciales, en almacenamiento en frío.

MATERIALES Y MÉTODOS

El material vegetal de agraz (Figura 1), se recolectó en campo en la vereda Torres, localizada en el municipio de Ráquira, departamento de Boyacá, Colombia, en las coordenadas Latitud 5°32’26’’ N, Longitud 73°38’14’’ O, a una altitud de 2.635m s.n.m. La fruta, se clasificó por color y tamaño, mediante muestreo al azar, de acuerdo con parámetros establecidos sobre el área de influencia, para dos estados de madurez, rojo (inmaduro) y morado (maduro) (Figura 2), según ^{Buitrago Guacaneme et al. (2015)}. El establecimiento del ensayo y la toma de datos experimentales, se realizaron en el laboratorio de Fitotecnia de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A. Para los análisis, se tomaron muestras con un peso de 150g para cada unidad experimental, con cuatro repeticiones. Posteriormente, se procedió al almacenamiento en dos tipos de empaque, manteniendo las muestras de los productos, a una temperatura 2 ± 2°C y humedad relativa del 90 ± 5%.

Figura 2 Estados de madurez agraz, izquierda color rojo (inmaduro), derecha color morado (maduro). 

Los cambios de maduración en las dos etapas de maduración de frutos de agraz, se evaluaron a los 0, 3, 6, 9 y 12 días después iniciar los tratamientos (DDT). Se empleó un diseño completo al azar con arreglo de tratamientos factorial. Los factores fueron: dos estados de madurez, de acuerdo con la pigmentación del fruto: 1) rojo (inmaduro); 2) morado (maduro) y dos tipos de empaque: 1) polietileno biorientado (BOPP, E1) y 2) polipropileno monorientado calibre 1 (MOPP, E2). La combinación de los factores generó cuatro tratamientos. Los tratamientos tuvieron la siguiente nomenclatura: T1= morado x BOPP; T2=morado x MOPP; T3=rojo x BOPP y T4= rojo x MOPP.

Variables de respuesta

Sólidos solubles totales (SST): Fue estimada, mediante el uso de un refractómetro manual, modelo RF15, para medición con escala de 0 a 32%, expresado en ºBrix. El pH fue determinado en jugo obtenido a partir de 30g de fruta de agraz macerada en 5mL de agua destilada, por medio de un potenciómetro digital, marca Orion, modelo 420, mientras que la acidez total titulable (ATT), fue determinada por titulación con Hidróxido de Sodio 0.1 N, a partir de una muestra de 10mL de jugo de agraz.

La transpiración del fruto, se definió por medio de la pérdida gravimétrica en fresco, con respecto al tiempo, tomando muestras de 150g, como peso inicial, validando los cambios gravimétricos cada 24h, durante 14 días.

Los datos obtenidos fueron analizados por medio de un análisis de perfiles, usando el paquete “Profile R” de la herramienta software R v. 3.6.1. En el análisis de perfiles fueron probadas tres hipótesis, paralelismo, coincidencia y horizontalidad (^{Desjardins, 2005}; ^{Bulut & Desjardins, 2015}). Para paralelismo, se utilizó la prueba de Pillai. Los gráficos, se generaron con el paquete GGPLOT para R versión 3.6.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

No se determinó efecto de los factores y combinaciones en los sólidos solubles totales (Figura 3). Los frutos en etapa madura empacados en polipropileno monorienteado mostraron cierta tendencia a incrementar los SST, entre los 0 y 6 DDT, con una disminución leve entre los 6 a 13 DDT. En investigaciones previas, con almacenamiento a 1°C, en estado maduro (color del fruto morado), se obtuvo mayor concentración de SST, permaneciendo constante, a través del tiempo de almacenamiento (^{Rincón Soledad et al. 2012}), resultado que coincide como se indica en estudios realizados en pulpa almacenada en condiciones de frío (^{Franco-Tobón et al. 2016}).

Figura 3 Variación de Sólidos Solubles Totales (SST) del fruto agraz, almacenado a 2°C y 90% HR, durante 12 días, con frecuencia cada 3 días, para 4 tratamientos. *Paralelismo (p-valor 0,3027), coincidencia (Pr>F 9,02 e-6), Horizontalidad (p-valor 0,5911). T1= morado x polietileno biorientado; T2=morado x Polipropileno Monorientado; T3=rojo x polietileno biorientado y T4= rojo x Polipropileno Monorientado. Las barras de error corresponden a la desviación estándar. 

En general, los tratamientos T1, T3 y T4 sugieren una pérdida continua de SST al final del periodo evaluado, durante el almacenamiento refrigerado, comparado con los SST obtenidos a los 0 DDT.

La reducción de SST en los tratamientos T3 y T4, en los instantes 0 a 3 DDT, se asocia con un gasto de energía, como consecuencia de la respiración del fruto, lo que concuerda con ^{Kays et al. (2004)}, aunque, en este caso, se prolongó hasta los 3 DDT. De los periodos 6 a 13 DDT, un efecto de concentración, ocasionó una reducción del peso del fruto, fomentando un aumento de los SST, resultado que coincide con lo manifestado por ^{Ávila Rodríguez et al. (2007)}, siendo particularmente evidente en los tratamientos T2 y T4, para los periodos 9 a 13 DDT.

Por otra parte, la tendencia de aumento de SST del tratamiento T2 es argumentada por la pérdida de humedad creciente, en la medida que acrecienta el periodo de almacenamiento del fruto en comparación con la tasa de desdoblamiento de azúcar ocurrido durante el proceso de respiración (^{Yao et al. 2018}), afectando el metabolismo del fruto y, por lo tanto, sus reservas energéticas.

El pH, se incrementó en todos los tratamientos de 2,9 a 3,1, en el periodo de evaluación (Figura 4). Los frutos en etapa morado empacado en polipropileno monorientado sufrió alteraciones en magnitud de este parámetro, para los 5 instantes evaluados; al final del periodo (13 DDT), alcanzó un pH similar al presentado al inicio de los tratamientos. Los resultados de variación en el pH, a través del tiempo de almacenamiento, son muy similares a los reportados por ^{Ávila Rodríguez et al. (2007)}, en almacenamiento a baja temperatura. El tratamiento T2 presentó las menores variaciones en pH, mientras se adelantó la evaluación del fruto de agraz bajo refrigeración, con frutos morados contenido en el empaque de Polipropileno Monorientado (E2).

Figura 4 Variaciones de pH en frutos de agraz, en un periodo de 12 días, para 4 tratamientos. Paralelismo (p-valor 0,0130). T1= morado x E1; T2=morado x E2; T3=rojo x E1 y T4= rojo x E2. Las barras de error corresponden a la desviación estándar. 

Para arándanos V. corymbusom completamente maduros, se registran valores de pH entre 2,5 y 3,4 (^{Saftner et al. 2008}), siendo coherente con los resultados alcanzados para agraz. Además, el incremento generalizado de pH en los tratamientos, en los periodos 0 a 6 DDT, se puede explicar, porque cuando se origina el llenado de frutos, la formación de sustratos, como sacarosa y glucosa, ocurre por cotransporte paralelo (simporte), con una alta participación de iones de hidrógeno (H⁺), concentración de iones que disminuye a nivel vacuolar, mientras ocurren las últimas fases de maduración (^{Ávila Rodríguez et al. 2007}). La disminución de pH, visible en los 4 tratamientos, para los periodos 6 a 13 DDT, supone un incremento de ácidos orgánicos, lo que coincide, además, con el aumento de Acidez Total Titulable (ATT), para el mismo periodo; esto es, una relación inversamente proporcional entre el pH y la ATT, en esos periodos específicos.

La variable ATT presentó variación respecto al tiempo y a los tratamientos (Figura 6). Los tratamientos T1, T2 y T3 presentaron incrementos en los porcentajes de ATT (Figura 5), entre los 0 a 6 DDT, con excepción al tratamiento T4, que evidenció un aumento en todos los tiempos evaluados, sumado a un leve aumento en el tratamiento T3, también para los instantes 6 a 13 DDT, con variaciones generalizadas para los 4 tratamientos, entre 0,8% y 1,6%. ^{Magnitskiy & Ligarreto (2009)} presentaron resultados en donde ATT, en promedio, alcanzó 1,44%, resultados consistentes con los reportados en el presente estudio, mientras que ^{Ávila Rodríguez et al. (2007)} reportaron ATT, en un rango entre 1,44% a 1,63%, para una evaluación coincidente con frecuencias cada 3 días.

Figura 5 Acidez Total Titulable (ATT) evaluada en agraz, para un periodo total de 12 días, con frecuencia cada 3 días. *Paralelismo (p-valor 0,122), coincidencia (Pf>f 0,000635), horizontalidad (p-valor 5,086 e-5). T1= morado x polietileno biorientado; T2= morado x Polipropileno Monorientado; T3=rojo x polietileno biorientado y T4= rojo x Polipropileno Monorientado. Las barras de error corresponden a la desviación estándar. 

Figura 6 Índice de cosecha obtenido a partir de la relación entre Sólidos Solubles Totales y Acidez Total Titulable (SST/ATT), en un periodo de 12 días, y 4 tratamientos. *Paralelismo (p-valor 0,296), coincidencia (Pr>f 2,31 e-5), horizontalidad (p-valor 0,2591). T1= morado x polietileno biorientado; T2= morado x Polipropileno Monorientado; T3=rojo x polietileno biorientado y T4= rojo x Polipropileno Monorientado. Las barras de error corresponden a la desviación estándar. 

Los tratamientos T1 y T2 demostraron un comportamiento similar, en términos de variación de ATT, con incremento entre los periodos 0 a 6 y 9 a 13 DDT y reducción en el periodo comprendido entre 6 y 9 DDT. La disminución de ATT sugiere que los ácidos orgánicos son utilizados durante el proceso de respiración, con posibilidad de transformarlos en azúcares (^{Buitrago Guacaneme et al. 2015}). Las bajas temperaturas (2°C) durante el almacenamiento, suponen un desdoblamiento de los azúcares y encogimiento del fruto, como consecuencia de la pérdida de agua, durante el periodo de almacenamiento refrigerado, a pesar de mantener 90% de humedad relativa (HR).

La relación de madurez establece la relación de Sólidos Solubles Totales (STT), con respecto a la ATT; sin embargo, en el presente estudio, se encontró efecto solo por incidencia de los tratamientos (Figura 6). La relación SST/ATT señala, para los 4 tratamientos, un rango entre 2,5 y 5,0, resultado que coinciden con lo reportado por ^{Buitrago Guacaneme et al. (2015)}, definiendo la relación SST/ATT, como un indicador simple de la calidad de la fruta, en donde magnitudes bajas de la relación de madurez, sugieren un fruto con alta capacidad para resistir el ataque de microorganismos durante la poscosecha, con ºBrix superior a la ATT, demostrando un balance entre azúcares y ácidos, combinando características de aroma, textura y sabor, apetecibles por el consumidor. El balance entre azúcares y ácidos fue evidente en los 4 tratamientos; sin embargo, el tratamiento T2 fue el que presentó menor variación de la relación de madurez, cuando se dispone de un fruto morado, almacenado en el empaque de Polipropileno Monorientado (E2), por un periodo de 12 días.

En la presente investigación, se puede concluir que el fruto de agraz clasificado como rojo no modifica sus características internas, independientemente del material del empaque dispuesto para el almacenamiento refrigerado; sin embargo, el empaque de polipropileno monoorientado, genera un efecto favorable en la acumulación sólidos solubles totales en frutos categorizados como morados, condición necesaria para preservar las características de sabor del agraz. En general, el fruto de agraz tiende a modificar sus características internas durante el periodo postcosecha, característico de frutos climaterios (^{Rincón Soledad et al. 2012}).

Las características físico químicas de un fruto de agraz, clasificado como morado, son altamente susceptibles a los cambios de las condiciones de almacenamiento. Adicionalmente, definir el material de los empaques es fundamental para preservar el mayor tiempo posible los parámetros de calidad del fruto, de acuerdo con las exigencias del consumidor.