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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN ESTUDIO COMPARATIVO DE TRATAMIENTOS POSCOSECHA SOBRE LA CALIDAD Y CONTROL DE ANTRACNOSIS EN MANGOS TOMMY ATKINS Y KEITT PARA EXPORTACIÓN. TESIS QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERA EN ALIMENTOS PRESENTA: MARICELA DE LA CRUZ SANTIAGO ASESORA: DRA. MA. ANDREA TREJO MÁRQUEZ CUAUTITLÁN IZCALLI, EDO. DE MEX. 2013 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. El presente trabajo fue financiado por el proyecto PAPIME: 'Elaboración de materiales educativos para fortalecer la enseñanza en el Taller Multidisciplinario de Ingeniería en Alimentos-Procesos Tecnológicos de Frutas y Hortalizas (PE-202610) de la DGAPA. AGRADECIMIENTOS Y DEDICATORIAS A mis padres: Por apoyarme durante toda la etapa estudiantil, que además de brindarme el apoyo económico para cumplir esta meta, siempre me enseñaron a luchar por lo que se desea. Aunque pasamos por momentos difíciles, ustedes siempre estuvieron ahí para que nada faltara en casa. Estoy orgullosa de ustedes, porque me han demostrado que con trabajo y perseverancia se logra lo que se quiere y por eso mismo quiero que hagan suya también esta satisfacción de concluir una de las etapas más importante de mi vida. Los quiero mucho. A mis hermanos: Ana, gracias por tus palabras de apoyo cuando las cosas no andan bien, a pesar de que cuando éramos unas niñas peleábamos por cualquier cosa, ahora puedo decirte que te veo como mi hermana mayor, preocupándote siempre por mí. Te quiero. Luis Ángel, gracias por no abandonarnos y por ser fuerte; aunque ahora las cosas han cambiado deseo que sepas que te quiero, y que si alguna vez sentiste lo contrario por mi forma de ser, lo hice porque quiero que seas una mejor persona y más ahora que comenzarás un nuevo ciclo en tu vida, ser padre. AGRADECIMIENTOS Y DEDICATORIAS Sergio, quiero que sepas que te quiero mucho, discúlpame por todos esos días en los que te he gritado y hasta hecho sentir mal, aunque no lo demuestro me duele llamarte la atención, pero a veces es necesario, más ahora que estas pasando por la etapa de rebeldía, por eso mismo te digo que las metas se logran con esfuerzo y dedicación, cuenta conmigo y quiero llegar a ver el día en el que termines una licenciatura. Nunca te dejes llevar por lo que digan o hagan los demás, siempre se tú mismo. A mis amigas: Eli, Rox, Meli, Mimi, gracias por su amistad, la cual espero perdure por muchos años más. Cada una de ustedes ocupa un lugar muy especial en mi vida, agradezco infinitamente todos sus consejos, los cuales me han ayudado a ser una mejor persona. Las quiero niñas. Viry, Lety, Lore, Diana, porque además de ser compañeras de la universidad nos hicimos compañeras de salidas, pasé momentos muy agradables con ustedes, anécdotas que solo se pudieron haber vivido con ustedes, además hicieron mi estancia en la universidad más agradable. Marcela, aunque te comencé a tratar al final de la carrera, encontré en ti una buena amiga. Gracias por tu apoyo durante la experimentación, así que también formas parte de esta tesis. AGRADECIMIENTOS Y DEDICATORIAS A la Dra. Andrea, gracias por su apoyo y dedicación para la realización de esta tesis y por hacer agradable mí paso por el Taller de Poscosecha, de los cuales me quedo con muy buenos y agradables momentos, junto con Selene y Adela. Sin duda tomar el Taller de frutas, es una de las mejores experiencias. También se agradece por el apoyo técnico para los tratamientos de irradiación a la QFB María del Carmen Casar y al Ing. César Moreno Garza de la empresa STERIGENICS Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página I ÍNDICE Página ABREVIATURAS IX RESUMEN XI INTRODUCCIÓN 1 1. ANTECEDENTES 3 1.1 Origen del mango 3 1.2 Clasificación botánica 4 1.3 Descripción del fruto 5 1.4 Variedades de mango 6 1.4.1 Variedades de mango producidas en México 6 1.5 Producción y exportación de mango en México 8 1.5.1 Producción nacional de mango 8 1.5.2 Exportación de mango 10 1.6 Composición química del mango 11 1.7 Cambios durante la maduración del mango 12 1.7.1 Color 12 1.7.2 Aroma 12 1.7.3 Sabor 12 1.7.4 Firmeza 13 1.7.5 Ácidos orgánicos 13 1.7.6 Respiración 13 1.7.7 Producción de etileno 14 1.7.8 Carbohidratos 16 1.7.9Proteínas 16 1.7.10 Pardeamiento enzimático 16 1.7.11 Fenoles 18 1.8 Plagas y enfermedades que afectan al mango en poscosecha 18 1.8.1 Enfermedades 18 1.8.2 Plagas 20 1.8.3 Desordenes fisiológicos 22 1.9 Tratamientos poscosecha utilizados como tratamiento cuarentenario y para el control de enfermedades 24 1.9.1 Tratamiento con agua caliente (hidrotérmico) 24 Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página II 1.9.2 Control químico 25 1.9.3 Irradiación 26 2. OBJETIVOS 38 2.1 Objetivo general 38 2.2 Objetivos particulares 38 3. MATERIALES Y MÉTODOS 39 3.1 Cuadro metodológico 39 3.2 Material biológico 40 3.3 Tratamiento de la muestra 40 3.4 Caracterización física, química y fisicoquímica del mango 40 3.5 Aplicación de tratamientos 40 3.5.1 Tratamiento hidrotérmico 40 3.5.2 Tratamiento con fungicida 41 3.5.3 Tratamiento hidrotérmico-fungicida 42 3.5.4 Tratamiento con irradiación gamma 42 3.5.5 Tratamiento irradiación gamma-hidrotérmico 44 3.5.6 Tratamiento irradiación gamma-hidrotérmico-fungicida 44 3.6 Evaluación del efecto de los tratamientos hidrotérmico, fungicida e irradiación gamma sobre los parámetros de calidad, nutricionales, fisiológicos y bioquímicos en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ 44 3.7 Evaluación del efecto de los tratamientos hidrotérmico, fungicida e irradiación gamma sobre la calidad y el control de antracnosis en mangos variedad ‘Keitt’ 45 3.7.1 Obtención de la solución de esporas de Colletotrichum gloeosporioides 45 3.7.2 Inoculación de los frutos 46 3.8 Evaluación de los parámetros de calidad, nutricionales, fisiológicos y bioquímicos del mango variedad ‘Keitt’ 48 3.9 Métodos analíticos 48 3.9.1 Parámetros químicos 48 3.9.2 Parámetros de calidad y nutricionales 50 3.9.3 Parámetros fisiológicos 52 3.9.4 Parámetros bioquímicos 53 3.9.5 Análisis estadístico 54 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 55 4.1 Evaluación de la caracterización física, química y fisicoquímica en mangos Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página III ‘Tommy Atkins’ y ‘Keitt’ 55 4.1.1 Evaluación física de los mangos variedad ‘Tommy Atkins’ y ‘Keitt’ 55 4.1.2 Evaluación de las características químicas y fisicoquímicas de los mangos ‘Tommy Atkins’ y ‘Keitt’ 56 4.2 Efecto de los tratamientos hidrotérmico, fungicida e irradiación gamma sobre los parámetros de calidad, nutricionales, fisiológicos y bioquímicos en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ 57 4.2.1 Efecto sobre los parámetros de calidad 57 4.2.2 Efecto sobre los parámetros fisiológicos 78 4.2.3 Efecto sobre los parámetros bioquímicos 80 4.3 Efecto de los tratamientos hidrotérmico, fungicida e irradiación gamma sobre los parámetros de calidad, nutricionales, fisiológicos, bioquímicos y control de antracnosis en mangos variedad ‘Keitt’ 88 4.3.1 Efecto en los parámetros de calidad 89 4.3.2 Efecto en los parámetros fisiológicos 104 4.3.3 Efecto en los parámetros bioquímicos 106 4.3.4 Efecto en el índice de decaimiento 116 4.4 Relación entre el contenido de fenoles y el índice de decaimiento en mangos variedad ‘Keitt’ 124 5. CONCLUSIONES126 6. RECOMENDACIONES 129 7. REFERENCIAS 130 Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página IV ÍNDICE DE FIGURAS Número Título Página 1. Distribución mundial del mango 3 2. Historia tentativa de la difusión del mango 4 3. Fruto de mango y sus partes 5 4. Producción de mango, mangostanes y guayabas a nivel mundial durante 2010 8 5. Estados productores de mango en México durante 2010 9 6. Porcentaje de producción de mango por variedad en 2010 9 7. Producción de mango, mangostanes y guayabas a nivel mundial en México durante 2009 10 8. Exportación de mango a Estados Unidos durante el 2010 11 9. Cambio de color durante la maduración de mango variedad ‘Tommy Atkins’ 12 10. Cambios en color, firmeza y respiración de los frutos climatéricos 14 11. Velocidad de respiración del mango con aplicación de etileno 15 12. Producción de etileno en mango 15 13. Hidrólisis del almidón respecto al tiempo 16 14. Mecanismo de acción de la polifenoloxidasa sobre los compuestos fenólicos 17 15. Reacción de la peroxidasa usando como sustrato guayacol 17 16. Instalaciones de tratamiento hidrotérmico para mango 24 17. Espectro electromagnético 27 18. Irradiador de cinta transportadora 32 19. Símbolo internacional de los alimentos irradiados 37 20. Cuadro Metodológico 39 21. Material biológico: a) mango ‘Tommy Atkins’ y b) mango ‘Keitt’ 40 22. Sistema para el tratamiento hidrotérmico 41 23. Hidroenfriamiento (A) y secado de mangos (B) 41 24. Aplicación de fungida por inmersión en mangos 42 25. Mangos en cajas especiales para su transporte y almacenamiento 42 26. Sistema de transporte de las cajas de fruto hacia el área de tratamiento 43 27. Fuente de irradiación bajo el agua (A) y posición de las bandas durante la Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página V irradiación (B) 43 28. Almacenamiento de los frutos en la cámara de refrigeración 44 29. Siembra del hongo C. gloeosporioides 45 30. Esquema del conteo obtenido en una Cámara de Neubauer 46 31. Imagen Microscópica de conidios de C. gloeosporioides 46 32. Desinfección y enjuague de mangos 47 33. Penetrómetro manual 50 34. Refractómetro manual 50 35. Potenciómetro manual 50 36. Colorímetro marca Minolta 51 37. Sistema de color Hunter Lab 52 38. Analizador de gases 52 39. Espectrofotómetro 54 40. Efecto de los tratamientos sobre la firmeza en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 58 41. Efecto de los tratamientos sobre el contenido de sólidos solubles en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 60 42. Efecto de los tratamientos sobre el pH en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 62 43. Efecto de los tratamientos sobre la acidez en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 64 44. Efecto de los tratamientos sobre la vitamina C en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 66 45. Efecto de los tratamientos sobre la luminosidad en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 68 46. Efecto de los tratamientos sobre el croma en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 70 47. Efecto de los tratamientos sobre el ángulo de tono en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 71 48. Efecto de los tratamientos hidrotérmico, fungicida e irradiación gamma sobre la apariencia en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ almacenados a 13±1°C el día 1 73 49. Efecto de los tratamientos hidrotérmico, fungicida e irradiación gamma sobre la apariencia en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ almacenados a Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página VI 13±1°C el día 7 74 50. Efecto de los tratamientos hidrotérmico, fungicida e irradiación gammasobre la apariencia en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ almacenados a 13±1°C el día 14 75 51. Efecto de los tratamientos hidrotérmico, fungicida e irradiación gamma sobre la apariencia en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ almacenados a 20±1°C el día 21 76 52. Efecto de los tratamientos sobre la respiración en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 77 53. Efecto de los tratamientos sobre la respiración en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 79 54. Efecto de los tratamientos sobre la actividad residual de la enzima polifenoloxidasa (PPO) en pulpa de mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 82 55. Efecto de los tratamientos sobre la actividad residual de la enzima polifenoloxidasa (PPO) en piel de mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 83 56. Efecto de los tratamientos sobre la actividad residual de la enzima peroxidasa (PDO) en pulpa de mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 85 57. Efecto de los tratamientos sobre la actividad residual de la enzima peroxidasa (PDO) en piel de mangos variedad ‘Tommy Atkins’ durante su maduración 87 58. Efecto de los tratamientos sobre la firmeza en mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 89 59. Efecto de los tratamientos sobre el contenido de sólidos solubles en mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 91 60. Efecto de los tratamientos sobre el pH en mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 93 61. Efecto de los tratamientos sobre el contenido de ácido cítrico en mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 95 62. Efecto de los tratamientos sobre el contenido de vitamina C en mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 97 Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página VII 63. Efecto de los tratamientos sobre la luminosidad en piel de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 98 64. Efecto de los tratamientos sobre el croma en piel de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 100 65. Efecto de los tratamientos sobre el ángulo de tono en piel de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 101 66. Efecto de los tratamientos sobre la pérdida de peso de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 103 67. Efecto de los tratamientos sobre la respiración de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 104 68. Efecto de los tratamientos sobre la actividad residual de la polifenoloxidasa en pulpa de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 106 69. Efecto de los tratamientos sobre la actividad residual de la polifenoloxidasa en piel de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 108 70. Efecto de los tratamientos sobre la actividad residual de la peroxidasa en pulpa de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 109 71. Efecto de los tratamientos sobre la actividad residual de la peroxidasa en piel de mangos variedad Keitt infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 111 72. Efecto de los tratamientos sobre el contenido de fenoles totales en pulpa de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 112 73. Efecto de los tratamientos sobre el contenido de fenoles totales en piel de mangos variedad ‘Keitt’ infectados por C. gloeosporioides durante su maduración 114 74. Efecto de los tratamientos sobre el control de antracnosis en mangos variedad ‘Keitt’ durante su maduración 117 75. Efecto de los tratamientos poscosecha sobre el control de antracnosis en mangos variedad ‘Keitt’ durante su almacenamiento 120 76. Efecto de los tratamientos poscosecha sobre el control de antracnosis en mangos variedad ‘Keitt’ durante su almacenamiento 121 Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página VIII 77. Efecto de los tratamientos poscosecha sobre el control de antracnosis en mangos variedad ‘Keitt’ durante su almacenamiento 122 78. Efecto de los tratamientos poscosecha sobre el control de antracnosis en mangos variedad ‘Keitt’ durante su almacenamiento 123 Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página IX ÍNDICE DE TABLAS Número Título Página 1. Clasificación botánica del mango 4 2. Principales características de los dos grupos de variedades de mango 6 3. Características de las principales variedades de mango producidas en México 6 4. Composición química y nutricional de mango fresco 11 5. Enfermedades que afectan al mango 18 6. Plagas que afectan al mango 21 7. Desordenes fisiológicos presentados en mango22 8. Límites máximos del producto químico residual permitido en el fruto del mango 26 9. Dosis genéricas de irradiación para el control de algunas moscas de la fruta 33 10. Respuestas de algunas variedades de mango a tratamientos por irradiación 34 11. Efecto de la irradiación sobre diversos frutos 34 12. Escala para la evaluación del índice de decaimiento 47 13. Caracterización física de los mangos 55 14. Composición química de mangos Tommy Atkins y Keitt 56 15. Parámetros de calidad de mangos variedad Tommy Atkins y Keitt 57 16. Contenido de vitamina C en mangos Tommy Atkins y Keitt 57 Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página X ABREVIATURAS ADN Ácido desoxirribonucleico ANOVA Análisis Estadístico de Varianza APHIS Por sus siglas en ingles “Animal and Plant Healt Inspection Service” CENA Centro de Energía Nuclear en Agricultura cm Centímetros CMEAI Comité Mixto de Expertos sobre la Comestibilidad de Alimentos Irradiados Co Cobalto CO2 Bióxido de carbono COEMANGO Consejo Estatal del Mango A. C. COVECA Comisión Veracruzana de Comercialización Agropecuaria Cs Cesio EE. UU. Estados Unidos de América FAO Organización de la Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura FDA Por sus siglas en inglés “Food and Drug Administration” FONAIAP Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias g Gramos Gy Gray h Hora Hz Hertz IAEA Por sus siglas en inglés “International Atomic Energy Agency” IAR Instituto Argentino de Radioastronomía IFIP Por sus siglas en inglés “Irradiation of Food, International Project” JECFI Por sus siglas en inglés “Joint Expert Committee on Food Irradiation” kg Kilogramos Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página XI kGy Kilograys L Litro mg Miligramos nm Nanómetro OIEA Organismo Internacional de Energía Atómica OMS Organización Mundial de la salud PDO Peroxidasa ppm partes por millón PPO Polifenoloxidasa PROSERCO Promotora de Servicios Comerciales de Campeche SIAP Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera SOLAGRO Soluciones Agrícolas, S. R. L. USA Por sus siglas en inglés “United States of America” USAEC Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos USDA Por sus siglas en inglés “United States Deparment of Agriculture” UV Ultravioleta WHO Por sus siglas en inglés “World Health Organization” Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página XII RESUMEN El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de tratamientos poscosecha simples: hidrotérmico, fungicida e irradiación y tratamientos combinados: hidrotérmico-fungicida, irradiación-hidrotérmico e irradiación-hidrotérmico-fungicida sobre los parámetros de calidad, fisiológicos, nutrimentales y bioquímicos en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ y ‘Keitt’. Mangos variedades ‘Tommy Atkins’ y ‘Keitt’ procedentes del estado de Guerrero, se seleccionaron en estado preclimatérico, libres de enfermedades y daños mecánicos. Una vez lavados y desinfectados, se sometieron a los diferentes tratamientos poscosecha y fueron almacenados durante 14 días a 13°C y transferidos a 20°C para lograr su maduración comercial, simulando el proceso de comercialización. Los frutos fueron evaluados a lo largo del almacenamiento mediante los cambios en sus parámetros de calidad (color, pérdida de peso, firmeza, pH, acidez) fisiológicos (respiración) y bioquímicos (actividad residual de peroxidasa y polifenoloxidasa). En el caso de la variedad ‘Keitt’ fueron inoculados con C. gloeosporioides antes de la aplicación de los tratamientos poscosecha simples y combinados y se evaluó el índice de decaimiento. La aplicación de irradiación en mangos ‘Tommy Atkins’ provocaron un descenso en la firmeza, el contenido de vitamina C, luminosidad, croma y tono, no afectándose el contenido de sólidos solubles, acidez y pH. La respiración se incrementó por la aplicación de todos los tratamientos, sin embargo, mangos sometidos a irradiación, presentaron la mayor producción de CO2 respecto al control, lo que generó la mayor pérdida de peso en frutos sometidos a este tratamiento. En cuanto a actividad enzimática, la aplicación de tratamientos simples y combinados provocó una disminución en la actividad de la enzima polifenoloxidasa en pulpa y piel. Sin embargo, el efecto en la actividad de la enzima peroxidasa tanto en piel como en pulpa fue retardada, mostrando un aumento conforme al tiempo de almacenamiento en piel y disminuyendo al final del mismo en pulpa. Para los mangos variedad ‘Keitt’ se observó una disminución en la pérdida de firmeza con los tratamientos hidrotérmico, hidrotérmico-fungicida e irradiación-hidrotérmico, observándose al control inoculado con la mayor pérdida de firmeza, debido a los síntomas de enfermedad que presentaron estos frutos. Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página XIII El proceso de respiración se vio afectado por la aplicación de irradiación notándose un incremento en comparación con los otros tratamientos, sin embargo, fueron los frutos inoculados los que registraron una mayor producción de CO2. La aplicación de tratamientos simples y combinados logró una disminución en la actividad de la enzima polifenoloxidasa, en pulpa y piel, mientras que la peroxidasa en pulpa se vio disminuida después de la aplicación de los tratamientos, contrario a lo observado en piel, en el cual se registró una activación de la enzima después de la aplicación de los tratamientos. El contenido de fenoles fue mayor en piel que en pulpa, y se encontró una disminución al final del almacenamiento. Los tratamientos fungicida, irradiación y el control inoculado presentaron el mayor índice de decaimiento, contrario a lo observado en frutos sometidos a tratamientohidrotérmico e irradiación-hidrotérmico, tratamientos con los cuales se logró un control de la antracnosis. El tratamiento simple hidrotérmico, así como los tratamientos combinados irradiación- hidrotérmico se consideran como una buena alternativa tecnológica para controlar la antracnosis en mangos variedad ‘Tommy Atkins’ y ‘Keitt’, ya que frutos sometidos a estos tratamientos no presentaron síntomas de antracnosis, preservando la calidad del fruto Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 1 INTRODUCCIÓN El mango (Mangifera indica L.), se originó en el noreste de la India (Assam) de donde se dispersó como cultivo a otras áreas tropicales y subtropicales del mundo (Galán, 2009), por lo que es una de las frutas tropicales más populares del mundo y tiene un amplio consumo en países asiáticos y en América Latina (Luna et al., 2006) En México se comercializan alrededor de 41 millones de cajas de mango con calidad de exportación, siendo las variedades ‘Ataulfo’, ‘Haden’, ‘Tommy Atkins’, ‘Kent’ y ‘Keitt’ las de mayor demanda por sus características de sabor, aroma y tamaño (Siller et al., 2009). El mango ‘Tommy Atkins’ se ha convertido en la variedad de exportación más extensamente plantada y es el punto de referencia comercial de la industria del mango (Moreno et al., 2006). Por otro lado, el mango ‘Keitt’, por ser la última variedad que se cosecha en México, cubre las demandas de los consumidores al final de la temporada, exportándose durante los meses de agosto y septiembre (PROSERCO, 2007). Debido a que el mango es hospedero de la mosca mexicana de la fruta [Anastrepha ludens (Loew)], la exportación de este fruto está reglamentada por normas internacionales, por lo que el cumplimiento del tratamiento hidrotérmico es obligado si se exporta a EE. UU. (Luna et al., 2006), reglamentada por la norma de Cuarentena de frutas y hortalizas (7 CFR 319.56) y las políticas de la APHIS-USDA (Minaya, 1999). Algunos miembros de la industria del mango han expresado inquietudes acerca de que el tratamiento hidrotérmico es uno de los factores, por el cual la calidad del mango a menudo es deficiente, por lo que la National Mango Board comisionó un proyecto de investigación para determinar alternativas viables al tratamiento hidrotérmico, resultando los tratamientos con aire caliente forzado e irradiación los de mayor potencial para el mejoramiento de la calidad del mango (Mitcham y Yahia, 2008). A pesar de que agronómicamente la producción de mango es altamente productiva, también posee una alta susceptibilidad al desarrollo de enfermedades poscosecha, principalmente a la antracnosis, ocasionada por el hongo Colletotrichum gloeosporioides. Los daños por antracnosis son más visibles en los frutos cuando inician su madurez fisiológica generando en el mango lesiones irregulares de color café oscuro a negro en cualquier parte del fruto penetrando hasta la pulpa, afectando la calidad, limitando su vida útil y por lo tanto reduciendo sus posibilidades de comercialización. Se estima que las pérdidas poscosecha por antracnosis fluctúan entre 30 y 60% del total de la producción. Entre las alternativas que han mostrado potencial en el control de enfermedades poscosecha además del tratamiento con fungicidas, se encuentran el uso de aire caliente, tratamientos hidrotérmicos, atmósferas modificadas, luz ultravioleta, extractos de plantas y microorganismos como agentes de control Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 2 biológico; sin embargo, cada vez son mayores las restricciones de orden higiénico-sanitarias sobre el uso de compuestos químicos, debido a sus efectos tóxicos y la inducción del desarrollo de patógenos resistentes (Carrillo et al., 2005), por lo que se buscan tratamientos alternativos que puedan ser una opción de control de esta enfermedad en mango dirigido a los mercados de Estados Unidos. La combinación del tratamiento hidrotérmico y fungicida es más eficaz para el control de la antracnosis del mango y por otro lado se ha probado la irradiación para el control de mosca de la fruta por lo que, la combinación de estos tratamientos podría ser exitosa. Por tal motivo, la presente investigación pretende estudiar el efecto de los tratamientos poscosecha individualmente y en combinación sobre el control de antracnosis y evaluar la calidad poscosecha en mangos variedades ‘Tommy Atkins’ y ‘Keitt’ al mismo tiempo que cumpla con los requisitos fitosanitarios de exportación. Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 3 1. ANTECEDENTES 1.1 Origen del mango El mango (Mangifera indica L.) se originó en el noreste de la India (Assam), la región Indo- Birmánica y las montañas de Chittagong en Bangladesh. Se le ha cultivado por más de 4000 años en la India, de donde se dispersó como cultivo a otras áreas tropicales y subtropicales del mundo (Figura 1). Figura 1. Distribución mundial del mango Fuente: Galán (2009) A México se han hecho tres introducciones importantes de este frutal (Mosqueda et al., 1996): a) La primera a fines del siglo XVIII, cuando el mango ‘Manila’ fue traído por los españoles en la Nao de China desde Manila al puerto de Acapulco; como cultivo se estableció y disperso en la costa del Golfo de México, sobretodo en el estado de Veracruz. b) La segunda introducción ocurrió a principios del siglo XIX desde las Antillas a la Costa del golfo de México; dominaron los mangos monoembriónicos que se diseminaron por la región tropical del país, originándose los llamados mangos “criollos” c) En la tercera introducción, se trajeron algunos cultivares obtenidos en Florida, E.U.A al estado de Guerrero, estos cultivares se propagaron por injerto y se diseminaron por los estados del Pacífico centro y norte primero, y más tarde en la región tropical del país (Figura 2). Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 4 Figura 2. Historia tentativa de la difusión del mango Fuente: Galán (2009) 1.2 Clasificación botánica La clasificación que se presenta a continuación proviene de trabajos Kostermans y Bompard (1993) donde clasifican en sub-géneros de acuerdo con la forma del disco de la flor (Tabla 1). El género Mangifera comprende 69 especies (Galán, 2009). Tabla 1. Clasificación botánica del mango División Angiospermaea Clase Dicotiledónea Sub-clase Archyclamydeae Orden Sapindales Sub-orden Anacardineae Familia Anacardiaceae Tribu Anacardieae Género Mangifera Especie Mangifera indica L. Fuente: Sergent (1999) Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 5 1.3 Descripción del fruto El mango se puede describir como (Litz, 2009): a) Fruto grande, carnoso, de forma alargada a oval, de tamaño, color, contenido de fibra y sabor que varían de acuerdo a la variedad. b) Fruto climatérico de color verde, rojo o amarillo que depende del grado de madurez del mismo, dado por pigmentos como la clorofila, carotenosy antocianinas, de un sabor que es función de los carbohidratos, ácidos orgánicos presentes y rico en vitamina C. El fruto consta de pericarpio (epicarpio, mesocarpio, endocarpio) y semilla, aplanada recubierta por el tegumento y constituida en su mayor parte por los cotiledones (Figura 3). Epicarpio: Se forma de células isodiamétricas con paredes duras y canales oleoresinosos en la parte inferior, producen el típico sabor y olor. Mesocarpio: Es la parte comestible y es un tejido parenquimatoso suave, con abundantes cromatóforos o plastidios que contienen a los pigmentos que originan el color de la pulpa; la cual es rica en sólidos solubles totales o azúcares. Endocarpio: Es un tejido duro, que en su lado externo se prolonga con fibras que penetran al mesocarpio. Figura 3. Fruto de mango y sus partes Fuente: Sergent (1999) Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 6 1.4 Variedades de mango Las variedades de mango se dividen en dos grupos monoembriónicos y poliembriónicos y se distinguen por caracteres morfológicos, fisiológicos, citológicos, químicos, entre otros (Sergent, 1999): Grupo monoembriónico es de origen hindú, la fruta es casi siempre amarilla con chapeo de tinte purpúreo o rojizo variable. Grupo poliembriónico procede de Indochina, Tailandia, Malasia, Indonesia y Filipinas. La fruta madura es generalmente de color verde pálido a amarillo, en ocasiones presenta un ligero tinte rosado (Tabla 2). Tabla 2. Principales características de los dos grupos de variedades de mango Carácter Hindú Indochino y Filipino Contenido de fibra Poco Mucho Color Rojizos y/o amarillentos Amarillo verdoso Forma Redondeados Achatados y/o alargados Fuente: Sergent (1999) 1.4.1 Variedades de mango producidas en México En México se cultivan al menos 20 variedades diferentes de mango, donde las más producidas son ‘Manila’, ‘Ataulfo’, ‘Haden’, ‘Tommy Atkins’, ‘Kent’ y ‘Keitt’ (Tabla 3). La primera de éstas se destina en su totalidad al mercado nacional, mientras que las restantes se cultivan en su mayoría para el mercado de exportación. Las variedades criollas y de otro tipo que se cultivan en menor proporción, son: ‘Irwin’, ‘Paraíso’, ‘Manililla’, ‘Sensation’, ‘Florida’, ‘Zill’, entre otras, y representan el 31% de la superficie total plantada en el país (COEMANGO, 2005). Tabla 3. Características de las principales variedades de mango producidas en México. (Continúa) VARIEDAD MESES ESTADOS PRODUCTORES CARACTERÍSTICAS MANILA Abril-Julio Guerrero, Oaxaca, Chiapas, Sinaloa, Veracruz Produce frutos de tamaño medio, pesa entre 200 y 275g, de forma elíptica, color amarillo, con cáscara delgada, pulpa amarilla, firme, muy dulce y bajo contenido de fibra Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 7 Tabla 3. Características de las principales variedades de mango producidas en México (Continuación) VARIEDAD MESES ESTADOS PRODUCTORES CARACTERÍSTICAS ATAULFO Marzo-Julio Chiapas, Nayarit, Colima, Guerrero y Michoacán De origen mexicano De sabor dulce y cremoso, pulpa suave y firme, sin fibra, amarillo vibrante, de forma ovalada y plana, pequeño, la piel se torna un color dorado profundo, y cuando madura por completo aparecen arrugas pequeñas y su peso varía de 200 a 370 g HADEN Abril-Mayo Colima, Jalisco, Michoacán, Guerrero, Nayarit, Sinaloa De Florida-EE.UU Presenta un sabor con matices aromáticos, la pulpa firme se debe a fibras finas, de color rojo vivo con matices verdes y amarillos y puntitos blancos, forma ovalada a redonda y registran un peso de 300 a 400g. Las áreas verdes del mango se tornan amarillas a medida que madura. Se le debe dar un ligero apretón para juzgar la maduración. TOMMY ATKINS Marzo-Julio Michoacán, Colima, Jalisco, Guerreo, Nayarit, Sinaloa, Campeche De Florida-EE.UU Pulpa firme debido a su constitución fibrosa, de un color rojizo oscuro que cubre la mayor parte de la fruta con acentos de color verde y anaranjado amarilloso, de tamaño mediano a grande, pesa entre 350- 450g con forma ovalada u oblonga. Este mango tal vez no demuestre indicadores visuales. Se le debe dar un ligero apretón para juzgar la maduración. KENT Junio- Agosto Jalisco, Michoacán, Nayarit, Sinaloa, Colima De Florida-EE.UU Presenta un sabor dulce, pulpa jugosa y tierna con fibra limitada, de color verde oscuro y a menudo tiene un rubor rojizo oscuro sobre un área pequeña del mango, es grande con forma ovalada, pesa entre 500-700g. Tiene matices amarillos o puntos que van cubriendo más el mango a medida que madura. KEITT Agosto- Septiembre Jalisco, Nayarit, Sinaloa De Florida-EE.UU De sabor dulce y afrutado, pulpa firme y jugosa con fibra limitada, de color verde oscuro a mediano, a veces con un rubor rosado sobre un área pequeña del mango, de forma ovalada y larga. La piel se mantiene verde aun cuando está maduro. Fuentes: COEMANGO (2005), COVECA (2011), National Mango Board (2011), Secretaría del campo (2011) Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 8 1.5 Producción y exportación de mango en México 1.5.1 Producción nacional de mango El mango ocupa el cuarto lugar en cuanto a superficie sembrada con 3%, dentro de los cultivos perennes considerados como frutales, siendo el principal el café (12.80%), seguido de la caña de azúcar (12.05%) y naranja (5.56%) (SIAP, 2010). La figura 4, muestra la producción de mango, incluyendo mangostanes y guayabas a nivel mundial durante el año 2010, ocupando México el sexto lugar. Figura 4. Producción de mango, mangostanes y guayabas a nivel mundial durante 2010 Fuente: FAO (2010) Durante 2011 la superficie sembrada de mango fue de 184 768.14Ha, de las cuales fueron cosechadas solo 175 673.90 Ha, obteniéndose una producción de 1 536 546.28 Ton lo que generó un valor de la producción de 4 659 595.11 miles de pesos (SIAP, 2011). La participación por estado dentro de la producción de mango, durante el 2011 se presenta en la figura 5, siendo Guerrero el mayor productor de mango con 329 939.65 toneladas, seguido de Nayarit con 229 696.82 toneladas y Chiapas con 193 041.60 toneladas. 0 4000000 8000000 12000000 16000000 P R O D U C C IÓ N ( To n ) PAÍS Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 9 Figura 5. Estados productores de mango en México durante 2011 Fuente: SIAP (2011) En la figura 6, se muestra el porcentaje de producción de mango de acuerdo a la variedad, registrada en el 2011. Figura 6. Porcentaje de producción de mango por variedad en 2011 Fuente: SIAP (2011) CHIAPAS 14% GUERRERO 24% MICHOACAN 9% NAYARIT 17% OAXACA 14% SINALOA 13% VERACRUZ 9% ATAULFO 26% CRIOLLOS 8% HADEN 12% KEITT 5% KENT 11% MANILA 19% TOMMY ATKINS 13% OTROS 6% Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos TommyAtkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 10 1.5.2 Exportación de mango El mango representa el tercer producto de exportación, después del café y junto con la naranja son los principales frutales proveedores de divisas (SIAP, 2007) En el año 2010, se exportaron de manera directa 837.69 toneladas de mango, principalmente a Estados Unidos de América, mientras que al resto del mundo, Canadá, Japón, Holanda, Francia y España, se les ha exportado hasta el momento 367.115 toneladas de mango de las cuales cabe destacar que las principales variedades son: ’Ataulfo’, ‘Kent’, ‘Keitt’ e ’Irwin’ (Guerrero, 2010). En la figura 7, se presenta la cantidad en toneladas de mango, incluyendo mangostanes y guayabas, de exportación registrada por la FAO, durante 2009, en el cual México se situó en el segundo lugar como exportador a nivel mundial. Figura 7. Producción de mango, mangostanes y guayabas a nivel mundial en México durante 2009 Fuente: FAO (2009) El principal país demandante de mango es Estados Unidos con el 85%, seguido de Canadá con el 13% y en menor medida los países bajos y Japón (SIAP, 2007). En la figura 8, se presenta el porcentaje de mango exportado mensualmente a Estados Unidos, de acuerdo a la National Mango Board, durante el 2010, siendo los meses de mayo, junio, julio y agosto los de mayor importancia durante el año. 0 100000 200000 300000 C A N TI D A D E X P O R TA D A ( To n ) PAÍS Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 11 Figura 8. Exportación de mango a Estados Unidos durante el 2010 Fuente: National Mango Board (2011) 1.6 Composición química del mango El mango contiene aminoácidos, carbohidratos, ácidos grasos, minerales, ácidos orgánicos, proteínas y vitaminas. Los principales azúcares del mango son: fructosa, glucosa y sacarosa. La sacarosa es el principal azúcar en el mango maduro, su contenido representa 15-20% del total de los sólidos solubles (Hernández, 2006). Los análisis hechos al fruto de mango para estudiar su valor nutritivo son numerosos. La tabla 4 muestra la composición química y valor nutritivo del mango de acuerdo a análisis basados en variedades ‘Tommy Atkins’, ‘Keiit’, ‘Kent’ y/o ‘Haden’ (USDA, 2011). Tabla 4. Composición química y nutricional de mango fresco CONSTITUYENTE Por cada 100g AGUA 83.46 g CARBOHIDRATOS 14.98 g FIBRA 0.85 g PROTEÍNAS 0.82 g GRASA 0.38 g MINERALES 0.36 g VITAMINA C (Ácido ascórbico total) 36.4 mg ENERGÍA 60kcal (250 kJ) Fuentes: Galán (2009), USDA (2011) Marzo 7% Abril 13% Mayo 20% Junio 19% Julio 22% Agosto 14% Septiembre 4% Otros 1% Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 12 1.7 Cambios durante la maduración del mango Cuando el fruto madura, se producen múltiples reacciones bioquímicas asociadas a un incremento respiratorio y con emisión de etileno que provoca el paso del fruto inmaduro a maduro (Pérez y Ramírez, 2010). El mango al ser un fruto climatérico sufre una serie de cambios en color, sabor, aroma y textura. 1.7.1 Color Existe un cambio en el color de la piel de verde a amarillo, en algunas variedades, así como un cambio de color en la pulpa de color blanco verdoso a amarillo naranja en todas las variedades (Figura 9). Este cambio es atribuido a que el contenido de carotenoides incrementa, el cual es el responsable de los colores amarillo y anaranjado, y a que el contenido de clorofila disminuye, el cual está relacionado con los cambios de color en la piel y la pulpa (Brecht, 2010). Figura 9. Cambio de color durante la maduración de mango variedad ‘Tommy Atkins’ Fuente: Brecht (2010) El proceso de maduración de los frutos está evidenciado por el cambio de color verde a amarillo-naranja debido a la rápida degradación de la clorofila y al aumento en la biosíntesis de carotenoides, principalmente β-carotenos (Luna et al., 2006). 1.7.2 Aroma Existe un aumento en los compuestos volátiles responsables del aroma (Brecht, 2010) Durante el proceso de maduración, aparecen los compuestos volátiles responsables del aroma. Se ha visto que en estado inmaduro existen muy pocos volátiles y que 70% de éstos corresponden al hexanal y al trans-2-hexenal (Badui, 1999). 1.7.3 Sabor El cambio del sabor está asociado con el almidón contenido en el fruto, ya que durante la maduración, el almidón se convierte a azúcares, lo que conduce a un aumento en el dulzor del fruto (Brecht, 2010). Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 13 También puede notarse una disminución en la acidez del fruto, debido a que lo ácidos van disminuyendo con la maduración. Desaparece el sabor agrio, y la astringencia, para dar un sabor suave y un equilibrio entre el dulzor y la acidez; los flavanos son responsables de la astringencia y las flavonas del amargor (Pérez y Ramírez, 2010). 1.7.4 Firmeza La firmeza del fruto de mango disminuye con la maduración, por lo que es usada como un índice de madurez (Brecht, 2010). Esta pérdida de firmeza, puede ser causada debido a que los compuestos pécticos (pectato de calcio) actúan como cementantes entre las células del fruto en crecimiento (alto contenido de auxinas), pero al finalizar la división y elongación celular las concentraciones de auxina disminuyen y consecuentemente se produce la solubilización del pectato de calcio que se encuentra en la laminilla media de las paredes celulares, lo que se debe al incremento de la poligalacturonasa y celulasa, ocurriendo finalmente la pérdida de firmeza del fruto (Sergent, 1999). La hidrólisis de los carbohidratos, también influye; el ablandamiento se inicia en los tejidos más internos del mesocarpio (cerca de la semilla), existiendo una correlación positiva entre los niveles de poligalacturonasa, fosofoenolpiruvato y los tejidos blandos en vías de maduración. En los frutos de mango, luego de alcanzado el climaterio, el ablandamiento se acelera, por lo que es recomendable un almacenamiento en frío para disminuir la velocidad de respiración (Sergent, 1999). 1.7.5 Ácidos orgánicos Durante la maduración ocurre una disminución de la acidez en el mango, debido a que los ácidos cítrico, málico y ascórbico disminuyen considerablemente (10, 40 y 2.5 veces, respectivamente) durante la maduración. Los ácidos orgánicos como sustratos de la actividad respiratoria en el fruto, juegan un papel importante, en el balance acidez/azúcares y, por tanto, influyen en su sabor y aroma (Luna et al., 2006), por lo que la acidez titulable disminuye debido a la disminución de la acidez (Brecht, 2010). 1.7.6 Respiración El desarrollo de todo el conjunto de reacciones que determinan la maduración, así como el mantenimiento de la actividad celular, necesitan un suministro de energía y la obtienen mediante la respiración. Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 14 La respiración es un proceso de oxidación de los alimentos con liberación de energía necesaria para la evolución natural de la maduración (Planella, 1987). La respiración designa dos fenómenos fisiológicos: a) La absorción de oxígeno y la liberación de anhídrido carbónico que tiene lugar en el desarrollodel metabolismo propio del tejido. b) Los procesos bioquímicos que acompañan y determinan dicho intercambio gaseoso y que tienen lugar en el interior de las células que integran el tejido. El consumo de oxígeno, la liberación de CO2 y la generación de calor son por lo tanto las manifestaciones externas y además mensurables de la respiración. Los cambios que el proceso respiratorio induce en la composición química y características físicas definen la ruta seguida por la maduración y determinan la evaluación de la calidad del producto (Planella, 1987). En la figura 10 se muestran los cambios en firmeza, color y respiración presentados en el fruto después de la cosecha. Figura 10. Cambios en color, firmeza y respiración de los frutos climatéricos FUENTE: Badui (1999) En mango, la producción de CO2 se incrementa hasta 4 veces de alrededor de 40-50 a 160- 200mg/kg h a 20°C (Brecht, 2010). 1.7.7 Producción de etileno Algunos autores consideran que este gas es la hormona natural de la maduración, debido a que su producción en algunos frutos aumenta la velocidad de respiración, otros que es un producto de la maduración y que contribuye a su aceleración (Sergent, 1999). Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 15 La figura 11, muestra la aceleración de la maduración del mango al aplicar etileno en una concentración de 1000-2000 ppm. Figura 11. Velocidad de respiración del mango con aplicación de etileno Fuente: Sergent (1999) Actualmente, se determina el contenido interno de etileno a través de nuevas técnicas, alcanzándose un nivel I que activa el climaterio respiratorio y la maduración del fruto, y un nivel II de etileno interno que se incrementa bruscamente acelerando el proceso respiratorio (Figura 12), lo que hace pensar que el inicio de la maduración o climaterio en mango dependen del etileno y otras sustancias (Sergent, 1999). Figura 12. Producción de etileno en mango Fuente: Sergent (1999) La producción de etileno en mango se incrementa 10 veces de 0.2-0.4 a alrededor de 2- 4mg/kg h a 20°C (Brecht, 2010). Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 16 1.7.8 Carbohidratos El contenido de azúcares aumenta invariablemente, mismos que son utilizados para la respiración. Durante la maduración del mango, el almidón acumulado se hidroliza, con la formación de azúcares como se muestra en la figura 13 (Sierra, 2007). Figura 13. Hidrólisis del almidón respecto al tiempo Fuente: Sergent (1999) 1.7.9 Proteínas Al igual que ocurre degradación enzimática de los polisacáridos durante la maduración, de igual manera algunas proteínas se hidrolizan en aminoácidos (Badui, 1999). El contenido de proteína en la pulpa o mesocarpio es alrededor del 0.7%, incrementándose después de alcanzado el climaterio respiratorio. Las enzimas que catalizan los procesos metabólicos, son proteínas que tienen un papel determinante en las reacciones de maduración y senescencia, algunas de ellas son pectinesterasa, poligalacturonasa, clorofilasa fosfatasa y otras (Pérez, 2008). 1.7.10 Pardeamiento enzimático Las enzimas son activadas al momento de la cosecha, por lo tanto durante la maduración se producen cambios en la actividad enzimática que alteran las estructuras subcelulares (García et al., 2006). El pardeamiento enzimático en los tejidos ha sido atribuido a la actividad de la polifenoloxidasa (PPO), una enzima que contiene cobre y que funciona como una mono oxigenasa, en la o-hidroxilación de los monofenoles a o-hidroxifenoles como una oxidasa, en la oxidación de los o-difenoles a o-quinonas (Figura 14); actúa en los compuestos fenólicos, Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 17 causando su oxidación y polimerización con el consecuente desarrollo de un color café (García et al., 2006; Wong, 1995). Figura 14. Mecanismo de acción de la polifenoloxidasa sobre los compuestos fenólicos Fuente: García et al. (2006) La importancia de estas enzimas en los alimentos deriva de la formación de quinonas que pueden tomar parte en reacciones secundarias de oxidación acoplada con otros sustratos y de condensación y de polimerización, que causan el pardeamiento de los tejidos vegetales (Wong, 1995). Dado a que el color es un atributo importante un cambio en él puede señalar otras alteraciones y, además, reducir la aceptabilidad del consumidor (García et al., 2006). La peroxidasa (PDO) cataliza transformaciones oxidativas de reactantes orgánicos con peróxido de hidrógeno como oxidante (Alia et al., 2005); es considerada como un índice de madurez y senescencia. El mecanismo de reacción implica una reacción oxidativa por medio de la formación inicial de un complejo intermedio con un aceptor de hidrógeno. La transferencia de hidrógeno a partir del sustrato donante da como resultado un segundo complejo intermedio antes de la regeneración de la enzima peroxidasa y la formación de un producto de reacción (Lamikanra, 2002). La reacción puede resumirse como muestra la figura 15, utilizando como sustrato guayacol. Figura 15. Reacción de la peroxidasa usando como sustrato guayacol Se ha estimado que se pierde hasta un 50% de las frutas tropicales por pardeamiento enzimático al ser el responsable del deterioro del color, del sabor y de la calidad nutricional en zumos y en vegetales frescos como la lechuga (Fennema, 2000). Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 18 1.7.11 Fenoles Los fenoles son compuestos químicos distribuidos en las plantas como producto de su metabolismo secundario, algunos de los cuales son indispensables para su funcionamiento y otros son útiles en los mecanismos de defensa bajo situaciones de tensión y contra el ataque de organismos patógenos (Cabrera et al., 2009). Estos compuestos se han considerado importantes en los vegetales por su participación en el sabor y color (especialmente en el pardeamiento enzimático) (Fennema, 2000). Los compuestos fenólicos están formados por un anillo aromático hidroxilado como fenol, p- cresol y 3-etilfenol. Los cambios en los sustratos fenólicos durante la maduración y el almacenamiento pueden favorecer el pardeamiento de un determinado tejido; disminuyen con el grado de madurez en las frutas, pero aumentan como respuesta al estrés producido por magulladuras y por infecciones fúngicas (Fennema, 2000). 1.8 Plagas y enfermedades que afectan al mango en poscosecha 1.8.1 Enfermedades Los frutos después de la cosecha son sujetos a ataques por varios microorganismos, principalmente patógenos, hongos y bacterias, debido a que son ricos en humedad y nutrientes (Barkai, 2001). Tras la maduración, los frutos, se vuelven más susceptibles a lesiones y por lo tanto, más dispuestos al ataque de microorganismos. Por otra parte, durante un prologando almacenamiento del fruto ocurre una serie de procesos fisiológicos que conducen a la senescencia del tejido vegetal y paralelamente se incrementan los ataques de los microorganismos (Barkai, 2001). Algunas de las enfermedades que presenta el mango se muestran en la tabla 5: Tabla 5. Enfermedades que afectan al mango. (Continúa) ENFERMEDAD AGENTECAUSAL SÍNTOMAS CONTROL CENICILLA Oidium mangiferae Berther Se presenta con mayor intensidad al inicio de la floración provocando daños en flores y frutos jóvenes, observándose un polvo blanco sobre las partes afectadas. En ataques severos les provoca deformación con aspecto de manchones y ronchas. En forma preventiva azufre humectable (500g/100L) Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 19 Tabla 5. Enfermedades que afectan al mango (Continuación) ENFERMEDAD AGENTE CAUSAL SÍNTOMAS CONTROL ANTRACNOSIS Colletotrichum gloeosporioides Los frutos jóvenes afectados se desprenden y caen, en los maduros se forman manchas negras concéntricas y pequeñas que aumentan de tamaño a medida que madura el fruto. El hongo permanece latente en los frutos verdes y se desarrolla en el fruto maduro. La gravedad de la enfermedad aumenta con humedades altas y la presencia de precipitaciones. Se sugiere aplicar al inicio de la floración y después cada 20 días los fungicidas Benomyl (75g/L) Captán W 50% (250g/L), sulfato tribásico de cobre (450g/L) Inmersión en agua caliente 46°C FUMAGINA O NEGRINA Capnodium sp. Los síntomas se observan en las inflorescencias, ramas, tallos y frutos en forma de una costra de color negro que es fácilmente removible. No causa daño severo en el metabolismo de la planta, pero la comercialización de los frutos se ve afectada por su apariencia. La enfermedad se puede prevenir controlando los áfidos, escamas, trips y hormigas mediante aspersión de fungicidas u hongos parásitos de los insectos como Aschersonia. MANCHA CAFÉ Pestalotia mangiferae Se presenta en los frutos al inicio de la maduración en forma de pequeñas lesiones café claro que gradualmente aumentan de tamaño y adquieren un color café oscuro. Algunas lesiones se alargan quedando la parte central de color café grisáceo, en ataques severos los frutos se caen. El método de control recomendado para prevenir esta enfermedad es el químico ROÑA Elsinoe mangiferae Se forman manchas translúcidas esféricas o irregulares, que varían en color de gris a café pálido con el margen oscuro; al avanzar la lesión se forma una especie de costra corchosa sobre la superficie. Para el control se recomiendan aspersiones a base de cobre Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 20 Tabla 5. Enfermedades que afectan al mango (Continuación) ENFERMEDAD AGENTE CAUSAL SÍNTOMAS CONTROL MANCHA NEGRA Alternaria alternata Se presenta una vez que el fruto ha sido cosechado Aparecen pequeñas manchas circulares, se agrandan y dan lugar a una mancha única que llega a cubrir la mitad del fruto. La enfermedad progresa y las manchas penetran a la pulpa, se oscurece y se ablanda. Inmersión en agua 20 min a 48°C o aspersiones de Clorotalonil o Mancozeb alternados cada dos semanas PUDRICIÓN DEL PEDÚNCULO O MUERTE NEGRA Lasioidplidia theobromae y Dohiorell Esta enfermedad provoca la aparición de manchas negras en la base del pedúnculo y puede extenderse sobre todo el fruto en pocos días si las condiciones ambientales son favorables. Sales de cobre MANCHA NEGRA BACTERIANA Xanthomonas campestris. Aparecen áreas hundidas alrededor de las heridas y rápidamente llegan a ser grietas en la superficie del fruto Aspersiones cúpricas combate de manera eficaz esta enfermedad. Fuentes: Chávez et al. (2001); Mosqueda et al. (1996); Fátima et al. (2006); Pérez y Ramírez (2010). Imágenes de: Galán (2009); Rodríguez y Romo (2010); Bitterrot (2012); Nelson y Nishijima (2010); Brecht (2010); Solagro (2006). 1.8.2 Plagas El mango es afectado por numerosas plagas. Las plagas más importantes incluyen sin duda a diversas moscas de la fruta, al taladrador de la semilla, así como a diversas cochinillas, trips y varios ácaros (Tabla 6). Para un apropiado control de plagas, debe tenerse muy presente los seis principios básicos de exclusión, erradicación, protección, resistencia, terapia y escape (Galán, 2009). El mango es atacado por plagas cuando se le encuentra en condiciones apropiadas. Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 21 Tabla 6. Plagas que afectan al mango PLAGA NOMBRE CIENTÍFICO DAÑO CAUSADO CONTROL ESCAMAS Ceroplastes floridensis, Chrysomphalus dyctiospesperm y Coccus sp El daño lo producen en las hojas, frutos y ramas, causando ramas amarillas al follaje, así como una disminución en la calidad del fruto y debilitamiento del árbol. Malatión (1-1.5cc/L), Metidatión (1.5-3cc/L) y control biológico con Aphytis lingnanensis, A. holoxanthus, A. chrysomphali, Comperiella bifasciata TRIPS Selenotrips rubrocinctus Se alimentan de la savia. En las hojas se observa una mancha de color amarillo en el centro, la cual después se torna café. Pican y raspan los tejidos epidérmicos ocasionando marcas necróticas, cuando el daño es severo provoca la caída del follaje tierno, flores y frutos pequeños. Oxifionfos (1.5cc/L), Ometoato (1.5cc/L) Huertos libres de maleza COCCIDIOS Cochinilla blanca, la cochinilla de la tizne, el piojo rojo Sus daños se producen tanto en el tronco como en hojas y frutos; además originan una melaza sobre las partes afectadas que favorece el ataque de diversos hongos. Los frutos pueden sufrir decoloraciones que impiden su exportación. Ácido giberélico, Malatión, Napropamida MOSCA DE LA FRUTA Anastrepha ludens (Género Anastrepha) Las hembras depositan los huevos en la pulpa del fruto dando lugar la maduración prematura del fruto originando su pudrición. La aparición de los daños varía de pequeños pinchazos a heridas más grandes, que pueden llegar a necrosar la piel del fruto Malatión, proteína hidrolizada, tratamiento hidrotérmico, Irradiación gamma CHICHARRITA Aethalion reticulatum Se alimentan de la savia del follaje, ocasionando la caída de los órganos florales y de la fructificación; la mielecilla que secretan produce fumagina Endosulfan (1.5cc/L) y control biológico con Anagrus spp. y Gonotocerus spp. HORMIGAS Atta sp. Ocasiona la defoliación intensa de los brotes tiernos en los árboles en desarrollo vegetativo y la eliminación de inflorescencias, afectando el rendimiento Paratión 3%, Malatión Rastreo para eliminar hormigueros Estudio comparativo de tratamientos poscosecha sobre la calidad y control de antracnosis en mangos Tommy Atkins y Keitt para exportación FESC-UNAM Página 22 Tabla 6. Plagas que afectan al mango (Continuación) PLAGA NOMBRE CIENTÍFICO DAÑO CAUSADO CONTROL ÁCAROS Eriophyes mangifera Se alimentan de las capas superficiales de los tejidos de los vegetales, extrayendo su contenido celular, originando deshidratación, decoloración y deformación
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