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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL Centro de Desarrollo de Productos Bióticos Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México T E S I S Que para obtener el grado de Maestría en Ciencias en Desarrollo de Productos Bióticos Presenta IBQ. Olga Lidia Rosales Reynoso Directora de tesis Dra. Edith Agama Acevedo Yautepec, Morelos; Noviembre, 2012 DECLARACIÓN DE RESPONSABILIDAD Con base en el artículo 57 fracción I del Reglamento de Estudios de Posgrado vigente y en la Sección IV del Código de Ética del IPN, hacemos constar que el trabajo de tesis “Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México” es responsabilidad de la Dra. Edith Agama Acevedo y Olga Lidia Rosales Reynoso, y que ni los datos experimentales ni el texto han sido usados para obtener otro grado académico en el país o en el extranjero. Cualquier colaboración o cita textual fue declarada y reconocida en el documento. Yautepec, Morelos, a 19 de Noviembre del 2012 A T E N T A M E N T E ___________________________ Olga Lidia Rosales Reynoso Alumna CARTA CESIÓN DE DERECHOS En la Ciudad de Yautepec, Morelos el día 19 del mes de _Noviembre_del año _2012, la que suscribe Olga Lidia Rosales Reynoso alumna del Programa de _Maestría en Ciencias en Desarrollo de Productos Bióticos_ con número de registro _B101256, adscrito al _Centro de Desarrollo de Productos Bióticos_, manifiesta que es autora intelectual del presente trabajo de Tesis bajo la dirección de la _Dra. Edith Agama Acevedo_ y cede los derechos del trabajo intitulado _Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México, al Instituto Politécnico Nacional para su difusión, con fines académicos y de investigación. Los usuarios de la información no deben reproducir el contenido textual, gráficas o datos del trabajo sin el permiso expreso del autor y/o director del trabajo. Este puede ser obtenido escribiendo a la siguiente dirección, Centro de Desarrollo de Productos Bióticos, Carretera Yautepec-Jojutla Km. 6, Calle CEPROBI No. 8, Col. San Isidro, C.P. 62731 Yautepec, Morelos, México, Fax: (52) (0155) 57296000 ext. 82512 ó (01735) 3941896, e-mail: ceprobi@ipn.mx. Si el permiso se otorga, el usuario deberá dar el agradecimiento correspondiente y citar la fuente del mismo. ______________________________ Olga Lidia Rosales Reynoso INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL SECRETARÍA DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO El presente trabajo se llevó a cabo en el Departamento de _Desarrollo Tecnológico_ del Centro de Desarrollo de Productos Bióticos del Instituto Politécnico Nacional bajo la dirección de la Dra. Edith Agama Acevedo. En el laboratorio de _Análisis de Carbohidratos. Para la realización de los estudios se obtuvo el apoyo económico de la beca CONACYT (370160), beca del Programa Institucional de Formación de Investigadores (2011-3392 y 2012-1198) y del Programa de Becas Institucionales (Beca tesis de maestría). La investigación fue realizada con el financiamiento económico de los proyectos de la Secretaría de investigación y Posgrado SIP 2011- 3392; SIP 2012-1198 y CONACYT 131762. Agradecimientos Gracias!!! Primeramente a Dios que siempre me ha dado confianza y fortaleza cuando más la he necesitado. A la Dra. Edith Agama por su paciencia, consejos, pláticas, etc., al fin se va su dolor de cabeza. A los miembros de mi comisión revisora, Dra. Silvia, Dra. Rosalía, Dra. Carmen, Dr. Bello y Dr. Mario gracias por las observaciones y conocimiento brindado. A mis padres y hermanos por acompañarme nuevamente en este proyecto. A mi familia adoptiva Quintana Vega no existen palabras para agradecer todo lo que han hecho por mí, muchísimas gracias por su apoyo en todos los aspectos, son un gran ejemplo de familia. A mis compañer@s y amig@s de la maestría, tantas cosas, tantos momentos, tantos recuerdos gratos, han dejado una huella enorme en mi corazón, Toñita, Sir, Aldo, Miri, Ale extrañaré esas pláticas tan profundas a la hora de la comida ☺ Glen, Don Alex, Erika y a todos los integrantes del departamento de Desarrollo Tecnológico que me ayudaron a pelar plátanos, fueron parte fundamental para este trabajo ☺ Sam, si otra vez ☺, las palabras salen sobrando lo sabes ♥ Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT), al Programa Institucional de Formación de Investigadores (PIFI) y al Programa de Becas Institucionales por las becas otorgadas para la culminación de este trabajo. Dedicatoria A mi familia, principalmente a ti mamá, gracias por tenerme siempre presente en tus oraciones. Recibid mi enseñanza, y no plata; y ciencia antes que el oro escogido. Porque mejor es la sabiduría que las piedras preciosas; y todo cuanto se puede desear, no es de compararse con ella. Proverbios 8:10.11 Página i RESUMEN En México se cultiva una amplia gama de variedades de plátanos (Musa spp.) los cuales pueden ser clasificados en base a la forma de consumo; los plátanos de postre se comen crudos cuando alcanzan la madurez deseada por el consumidor (la cual ocurre en un periodo de tiempo corto después de la cosecha), a diferencia de los plátanos para cocción que se someten a un proceso térmico en diferentes etapas de madurez. Esta diferencia en la forma de consumo podría estar relacionada con el tipo y metabolismo de los polisacáridos presentes en el fruto, por lo que el objetivo de este trabajo fue caracterizar físicamente el fruto de plátanos de postre y de cocción y evaluar las propiedades químicas, fisicoquímicas y capacidad antioxidante de la pulpa. Se analizaron dos variedades de platanos de cocción, Macho (VMa) y Enano (VEn) y dos de postre, Morado (VMo) y Valery (VVa), 24 horas después del corte del racimo. Se realizó la evaluación física al fruto completo, y la pulpa se deshidrató para realizar el resto de los análisis. Los plátanos de cocción se distinguieron por mostrar mayor tamaño (29.98 cm) y peso (0.345 kg), mayor firmeza (9.55 N), alto contenido de almidón (73.95 %), menor contenido de cenizas (3.18 %) y proteínas (2.69 %) que los de postre. No se encontró tendencia en el contenido de almidón resistente (AR) y fibra dietaria (FD) para diferenciar entre plátanos de postre y de cocción. VMo presentó un balance entre la fibra soluble e insoluble (5.20 y 5.04 g/100g, respectivamente), el más alto contenido de FD (10.24 g/100g), polifenoles extraíbles (3.46 mg equivalentes de ácido Gálico/g) y taninos condensados (44.65 mg/g), así como mayor viscosidad (3002 cP) pero menor temperatura de gelatinización (60.89 °C) que el resto de las variedades. En todas las muestras, los taninos condensados mostraron mayor capacidad antioxidante que los polifenoles y taninos hidrolizables, pero ésta fue notablemente mayor en VMo (57.87 μmol equivalentes de Trolox/g). En general se encontraron diferencias tanto físicas como químicas que permiten diferenciar entre plátanos de postre y de cocción, aunado a esto todas las muestras presentaron un alto contenido de almidón y dentro de este el AR ocupa también un porcentaje alto, por lo cual estas variedades son una alternativa para ser utilizadas como materia prima en la elaboración de productos para el consumo humano ya que aporta importantes cantidades de nutrientes, fibra y compuestos antioxidantes. Página ii ABSTRACT A wide number of varieties (Musa spp.) harvested in Mexico can be classified based on their consumption: dessert bananasare consumed when they reach at specific maturity stage preferred by the consumers, which happens in a short period of time after harvest; cooking bananas are processed with a thermal treatment regardless of their ripening stage. This difference could be related to the type of polysaccharides present in the fruit and their metabolism during development of the fruit. The aim of this study was carry out a physical characterization of dessert and cooking bananas, and evaluate the chemical and physicochemical properties, as well as the antioxidant capacity of the pulp. We used two varieties of cooking bananas, Macho (VMa) and Enano (VEn), and two dessert bananas (VMo) and Valery (VVa); the varieties were analyzed 24 hours after harvest. Physical tests were performed to the fruits, and the pulp was dried for the other analysis. Cooking bananas showed larger size (29.98 cm), weight (0345 kg), and firmness (9.55 N), higher starch content (73.95%), lower ash content (3.18%) and protein (2.69%) than dessert bananas. No pattern was found in the resistant starch (RS) and dietary fiber (DF) content for distinguishing between dessert and cooking bananas. VMo showed higher DF content(10.24 g/100g) and similar soluble and insoluble fiber content (5.20 and 5.04 g/100 g, respectively), as well as higher extractable polyphenols content (3.46 mg gallic acid equivalent / g) and condensed tannins (44.65 mg / g), lower gelatinization temperature (60.89 ° C) and higher peak viscosity (3002 cP). In all samples, condensed tannins showed higher antioxidant capacity than hydrolysable tannins and polyphenols, but it was significantly higher in VMo (57.87 micromol Trolox equivalents / g). In general, physical and chemical differences were found, and these allow distinguish between cooking and dessert bananas. All samples showed high starch content; these varieties are a good alternative to use as raw material in the development of new products for human consumption due to that provide significant amount of nutrients, dietary fiber and antioxidant compounds. Página iii ÍNDICE GENERAL RESUMEN I ABSTRACT Ii ÍNDICE GENERAL Iii ÍNDICE DE FIGURAS Vi ÍNDICE DE CUADROS Vii ABREVIATURAS Ix 1. INTRODUCCIÓN 1 2. REVISIÓN DE LA LITERATURA 3 2.1. Plátano (Origen) 3 2.1.1. Descripción de la planta 3 2.1.2. Taxonomía 6 2.1.3. Producción 10 2.2. Composición química 13 2.2.1. Carbohidratos 13 2.2.2.Componentes menores 14 2.3. Características nutricionales 16 2.4. Usos del plátano 16 2.5. Propiedades fisicoquímicas 17 2.5.1. Gelatinización 18 2.5.2. Propiedades de formación de pastas 18 3. JUSTIFICACIÓN 21 4. OBJETIVOS 22 5. METODOLOGÍA 23 5.1. Material biológico 24 Página iv 5.2. Caracterización física del fruto 24 5.2.1. Relación pulpa/cáscara 25 5.3. Color 25 5.4. Textura 26 5.5. Obtención de la harina 26 5.6. Composición química 27 5.6.1. Análisis proximal 27 5.6.1.1. Humedad 27 5.6.1.2. Lípidos 27 5.6.1.3. Proteínas 27 5.6.1.4. Cenizas 28 5.6.2. Almidón total 28 5.6.3. Almidón resistente 30 5.6.4. Fibra dietaria total, soluble e insoluble 31 5.7. Compuestos polifenólicos 32 5.8. Propiedades fisicoquímicas 34 5.8.1. Gelatinización 34 5.8.2. Propiedades de formación de pastas 34 5.9. Propiedades nutracéuticas 34 5.9.1. Capacidad antioxidante de polifenoles 34 5.10. Análisis estadístico 35 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 36 6.1. Caracterización física del fruto 36 6.2. Color 37 6.3. Textura 39 6.4. Composición química 40 6.5. Contenido de polifenoles 44 6.6. Propiedades fisicoquímicas 45 6.6.1. Propiedades térmicas de gelatinización 45 6.6.2. Propiedades de formación de pastas 47 Página v 6.7. Propiedades nutracéuticas 49 6.7.1. Capacidad antioxidante de los polifenoles 49 7. CONCLUSIONES 51 8. PERSPECTIVAS 53 9. REFERENCIAS 54 Página vi ÍNDICE DE FIGURAS No. Figura Pag. 1 Esquema de una planta de plátano. 4 2 Características de los frutos de plátano: forma, color y tipo de ápice. 5 3 Características morfológicas principales para distinguir entre clones de M. acuminata (a) y M. balbisiana (b). (Simmonds y Shepherd, 1995). 8 4 Perfil típico de viscosidad registrado por un ARV. 20 5 Diagrama experimental. 23 6 Medición de la longitud y circunferencia de cada dedo. 25 7 Esquema del sistema L* a* b* y L* C* h* utilizado para medir el color. 26 8 Perfiles de formación de pastas de la pulpa de plátanos de postre y de cocción. 48 Página vii ÍNDICE DE CUADROS No. Cuadro Pág. 1 Características de la planta de plátano usadas para asignar un puntaje taxonómico a los cultivares de plátano. 7 2 Clasificación de los plátanos comestibles. 10 3 Cierre de producción de plátano por estado en 2011. 11 4 Producción de plátano en México durante el año 2011. 12 5 Composición química por 100g de pulpa de plátano. 13 6 Composición química porcentual de harina de variedades de plátano de postre y de cocción en estado verde. 17 7 Modo de consumo y clasificación de las variedades de plátano. 24 8 Características físicas del racimo, penca y los frutos de las variedades de plátano. 37 9 Color de la cáscara en frutos de plátano de diferentes variedades. 38 10 Firmeza de la pulpa de plátano de diferentes variedades. 40 11 Análisis proximal de la pulpa de plátanos de postre y de cocción. 41 12 Contenido de almidón total, almidón resistente y fibra en la pulpa de plátanos de postre y de cocción. 43 13 Contenido de polifenoles y taninos en plátanos de postre y de cocción. 45 14 Propiedades térmicas de gelatinización de la pulpa de plátanos de postre y cocción. 46 Página viii No. Cuadro Pág. 15 Propiedades de formación de pastas de la pulpa de plátanos de postre y de cocción. 48 16 Capacidad antioxidante de polifenoles y taninos presentes en la pulpa de plátanos de postre y de cocción. 50 Página ix ABREVIATURAS Abreviatura Significado AACC American Association for Clinical Chemistry ANDEVA Análisis de varianza AMG Amiloglucosidasa AR Almidón resistente ARV Analizador rápido de viscosidad AT Almidón total bs Base seca cP Centipoise EAG Equivalentes de ácido gálico FDI Fibra dietaria insoluble FDS Fibra dietaria soluble FDT Fibra dietaria total g Gramos GOPOD Glucosa oxidasa/peroxidasa h Hora Ha Hectárea HCl Ácido clorhídrico Kg Kilogramo KOH Hidróxido de potasio M Molar mg Miligramo min Minuto mL Mililitro mm Milímetro mM Milimolar NaOH Hidróxido de sodio nm Nanómetro Página x pH Potencial de hidrógeno rpm Revoluciones por minuto S.P. de R.L. Sociedad de Produccion Rural de Responsabilidad Limitada SIAP Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera T Toneladas U/mL Unidades por mililitro VMa Variedad Macho VEn Variedad Enano VMo Variedad Morado VVa Variedad Valery v/v Volumen/volumen x g Por gravedades μL Microlitros μm Micrómetro μM Micromolar °C Grados centígrados % porcentaje Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 1 1. INTRODUCCIÓN En México se cultivan diferentes variedades de plátanos, estos pueden ser clasificados como plátanos de postre y de cocción, los primeros son consumidos cuando alcanzan cierto grado de madurez (generalmente un sabor dulce) lo cual ocurre en un tiempo relativamente corto después de la cosecha, aproximadamente 4 días después del corte (Nascimento y col., 2006); los segundos contienen una gran cantidad de almidón aún en las primeras etapas de maduración del fruto, por lo que son consumidos preferentemente después de un proceso térmico (Heslop-Harrison y Schwarzacher, 2007; Gibert y col., 2009).Se tienen reportes del uso de estos frutos en la elaboración de platillos regionales y algunas variedades son utilizadas también en la medicina tradicional (Vazquez- Castrejon y col., 2005) y como remedio contra la diarrea (Rabbani y col., 2010), esta acción antidiarréica de los plátanos verdes podría estar relacionada con el alto contenido de almidón resistente ya que este al ser fermentado en el colon produce ácidos grasos de cadena corta y estos podrían estimular la absorción de sales y agua en el colón (Binder, 2010). El plátano se consume principalmente en fresco y de manera industrial algunas empresas (Mic Foods de México, Mi Ranchito Bananas, S de P.R de R.L.) se dedican a la comercialización de productos elaborados con este fruto en estado verde como canapés o snacks, así como el fruto congelado y una masa de plátano ya maduro, la cual sirve como base para la elaboración de mole y productos de repostería. En otros países se comercializa también la harina de plátano verde, usándose como base para atoles u otros productos de panificación. A pesar de la gran cantidad de variedades poco se sabe de la composición química de los plátanos en estado inmaduro ya existen pocos estudios relacionados a la caracterización de este fruto que permita entender el porqué la diferencia en la forma de consumo o que componentes son responsables de esta funcionalidad, en México se han realizado estudios para la obtención de almidón o caracterización de harina y sus posibles aplicaciones en alimentos pero sólo de la variedad denominada “Macho” (Bello-Pérez y col. 2000; Juárez-García y col. 2006) por lo tanto, es necesario Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 2 estudiar diferentes variedades que pudieran tener propiedades interesantes para la industria de alimentos. Debido a lo anterior en este estudio se propone realizar la caracterización física y química de diferentes variedades de plátano que son consumidas como postre y cocinados, para saber si están relacionadas con la diferencia en la forma de consumo, con lo cual se ampliaría el conocimiento de las variedades existentes en nuestro país así como impulsar el uso de variedades poco utilizadas. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 3 2. REVISIÓN DE LA LITERATURA 2.1. Plátano (origen) Actualmente, uno de los cultivos más importantes en la agricultura es el plátano, el cual es considerado como una de las frutas básicas en la alimentación humana, debido a su bajo precio, a la sensación de saciedad que produce, así como a su alto valor nutritivo. Los registros más antiguos de plátanos comestibles proceden de la India (600 a.c.); sin embargo, existen evidencias arqueológicas que apoyan la existencia de los primeros cultivos en Papúa, Nueva Guinea hace 7,000 o 10,000 años (Denham y col., 2003). Se cree que fueron introducidos en Europa en el siglo X, y a inicios del siglo XIV los marineros portugueses transportaron la planta desde la costa occidental Africana hacia Sudamérica (Morton, 1987). Hoy en día, este fruto se cultiva en cada región del trópico húmedo y constituye el cuarto cultivo de frutos más grande en el mundo. 2.1.1. Descripción de la planta El plátano es una planta herbácea perenne gigante (Figura 1), se compone de un tallo verdadero con raíces (cormo) y un tallo falso (pseudotallo) formado por las vainas de las hojas, estas hojas se desarrollan a partir del meristemo del cormo, el pseudotallo de los plátanos de postre es verde o verde oscuro con algunas manchas negras mientras que el de los plátanos de cocción es de color verde amarillento con algunas manchas que van del color marrón al negro (Simmonds, 1962). La inflorescencia emerge a través del pseudotallo, en el centro de la corona de hojas se producen las flores femeninas que son las que se convertirán en frutos y las flores masculinas que pueden producir polen y pueden o no ser fértiles, estas flores son protegidas por las brácteas. En general, la planta se desarrolla y muere después de su fructificación (Simmonds, 1962), pero su vida se perpetúa por medio de los retoños que se desarrollan en el rizoma, esta es la forma de propagar este cultivo, aunque también hay algunas especies silvestres que se propagan por medio de semillas (Stover y Simmonds, 1987). Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 4 Figura 1. Esquema de una planta de plátano. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 5 El fruto del plátano se considera una baya, contiene muchos óvulos pero en las variedades cultivadas sin semillas se desarrollan por partenocarpia, es decir, sin fertilización, a un grupo de frutos se le denomina “mano” y a un solo fruto “dedo”, los dedos se diferencian entre variedades por características tales como forma, tamaño, color de la cáscara y sabor (Figura 2) (Samson, 1986). El ápice de la fruta es importante en la identificación de la variedad ya que puede ser cónico o redondeado; la cáscara puede ser de color amarillo, verde o rojo, su grosor varía también entre cultivares, algunos tiene la cáscara más fina y son más susceptibles a los daños durante el transporte. La pulpa puede ser de color blanco cremoso, amarillo, amarillo- naranja o naranja, y pueden presentar un sabor dulce o insípido dependiendo del grado de madurez y la variedad. Los frutos se diferencian también por la forma de consumo, de esta manera, se denominan de postre aquellos que se consumen crudos en diferentes etapas de madurez, y de cocción aquellos que se consumen después de un proceso térmico también en diferentes etapas de madurez (Gibert y col., 2009). Figura 2. Características de los frutos de plátano: forma, color y tipo de ápice. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 6 2.1.2. Taxonomía Los plátanos son plantas comprendidas dentro de las Monocotiledóneas. Pertenecen a la familia botánica Musáceae y ésta al orden Scitamineae. La familia Musáceas está constituida por los géneros Musa y Ensete. El género Ensete se reproduce por semilla, es de uso ornamental y hábitat subtropical. El género Musa está formado por cuatro secciones: Australimusa, Callimusa, Rhodochlamys y Eumusa. La sección Eumusa es la de mayor importancia económica y difusión geográfica, ya que en ella se incluyen los plátanos comestibles. En esta sección, las especies silvestres Musa acuminata y Musa balbisiana son las más importantes porque por hibridación y poliploidía dieron origen a los plátanos cultivados (Vásquez-Castrejón y col., 2005). El nombre genérico musa se deriva de la palabra árabe mouz, los plátanos aparecen en el Corán como “el árbol del paraíso”; la primera clasificación científica la realizó Linneo en 1783, dándole el nombre de Musa sapientum a todos los plátanos de postre y el de Musa paradisiaca a los plátanos de cocción. Ahora se sabe que estas dos especies aparentes no lo son en absoluto sino que son híbridos estrechamente relacionados, por lo que estos nombres no pueden utilizarse para diferenciar entre plátanos de postre y de cocción. Posteriormente, muchos taxónomos dieron nombre de diversas formas a los plátanos comestibles encontrados. Por ejemplo: Musa nana y Musa cavendishii se propusieron para el cultivar “Cavendish enano”, Musa rubra para el cultivar “rojo”, todos esto nombres inducían a errores y ya no son utilizados (Robinson y Galán, 2010). El método moderno de clasificación de los plátanos comestibles fue ideado por Simmonds y Shepherd (1955), tomando en cuenta que estos frutos se originaron de dos especies silvestres M. acuminata colla (genoma A) y M. balbisiana colla (genomaB); esta clasificación está basada en primer lugar en la contribución relativa de M. acuminata y M. balbisiana en la constitución de cada cultivar, y en segundo la ploidía o el número de cromosomas de cada variedad. En el Cuadro 1 y Figura 3 se muestran las características de la planta de plátano originales usadas por Simmonds y Shepherd (1955) para clasificar los plátanos, mediante el uso de estas características mostraron que es posible distinguir claramente la contribución de las dos especies; de esta forma por cada característica Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 7 Cuadro 1. Características de la planta de plátano usadas para asignar un puntaje taxonómico a los cultivares de plátano. Característica M. acuminata M. balbisiana Color del pseudotallo Manchas marrón o negro más o menos marcadas Manchas leves o ausentes Canal peciolar Margen erecto No pegado al pseudotallo Margen cerrado Pegado al pseudotallo Pedúnculo Generalmente velloso o peludo Glabro Pedicelo Corto Largo Óvulos Dos filas regulares en cada lóculo Cuatro filas irregulares en cada lóculo Hombro de la bráctea Alto Bajo Encrespamiento de la bráctea La bráctea se refleja y retrocede después de la apertura La bráctea se levanta pero no se encrespa Forma de la bráctea Lanceolada o estrechamente ovalada, disminuye considerablemente desde el hombro Ampliamente ovalada, no disminuye bruscamente Ápice de la bráctea Agudo Obtuso Color Rojo, púrpura o amarillo por fuera, dentro rosa, púrpura opaco o amarillo Marrón-púrpura por fuera, rojo brillante por dentro Alteración del color En el interior el color se desvanece a amarillo hacia la base En el interior el color continua hasta la base Cicatrices de la bráctea Prominentes Escasamente prominentes Tépalo libre de la flor masculina Variablemente ondulado por debajo de la punta Rara vez ondulado Color de la flor masculina Blanca cremosa Enrojecida o rosa Color del estigma Naranja o amarillo Crema, amarillo pálido o rosa pálido Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 8 que coincide completamente con la variedad acuminata se le da una puntuación de 1 y 5 por cada una que coincida con balbisiana, a las expresiones intermedias de cada característica se les asignó una puntuación de 2, 3 o 4 de acuerdo a la intensidad con la que se presenten. Figura 3. Características morfológicas principales para distinguir entre clones de M. acuminata (a) y M. balbisiana (b) (Simmonds y Shepherd, 1955). Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 9 En lo concerniente a la ploidía, los plátanos comestibles pertenecientes a la sección Eumusa tienen 22, 33 o 44 cromosomas. El número haploide básico es 11, por lo cual los cultivares solo pueden ser diploides, triploides o tetraploides. De los 200-300 clones que se cree existen, más de la mitad son triploides y el resto son mayormente diploides. Los clones tetraploides son muy raros. El área sembrada con plátanos triploides es 100 veces mayor que la de diploides, estos son más resistentes y más fáciles de cultivar. Se dice que tanto el espesor de la hoja como el tamaño celular incrementan con el aumento de la ploidía (Robinson y Galán, 2010). En general, los híbridos que poseen una alta proporción de M. acuminata producen frutos dulces, mientras que los que poseen una alta proporción de M. balbisiana producen frutos con alto contenido de almidón (Crane y Balerdi, 1998). Así mismo, M. balbisiana se considera más resistente a la sequía y a las enfermedades que M. Acuminata, y a menudo estas características se encuentran en las variedades que contienen un genoma "B" (Arvanitoyannis y col., 2008). De acuerdo a las características de cada variedad se obtiene puntajes, por ejemplo a M. acuminata pura le corresponden 15 puntos y a M. balbisiana pura 75, para los puntajes intermedios Simmond y Shepherd (1955) usaron la clasificación mostrada en el Cuadro 2. Todos los taxónomos de plátano están de acuerdo en que no se le puede dar un solo nombre científico a todos los plátanos comestibles, M. acuminata puede ser aplicado a la variedad pura, la variedad diploide sin semillas (AA) y las formas triploides (AAA) de plátanos de postre. De manera similar M. balbisiana se podría aplicar al diploide puro sin semillas (BB) y las formas triplodes (BBB) de plátanos de cocción; sin embargo, muchos híbridos no pueden llevar un nombre especifico debido a su composición mixta y a las diferencias en ploidía, por lo cual para evitar confusiones se ha aceptado internacionalmente que todos los cultivares de plátano sean referidos por el género Musa seguido por un código que denota el grupo genómico, nivel de ploidía así como el nombre del subgrupo (si existe) y el nombre popular de la variedad (Robinson y Galán, 2010), por ejemplo: Musa AAB (Subgrupo plátano de cocción) “Macho”. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 10 Cuadro 2. Clasificación de plátanos comestibles. Grupo genómico Puntaje AA diploide 15-23 AAA triploide 15-23 AAB triploide 24-46 AB diploide 49 ABB triploide 59-63 ABBB tetraploide 67 Fuente: Robinson y Galán, 2010 2.1.3. Producción El plátano es el cuarto cultivo más importante del mundo, después del arroz, el trigo y el maíz. Además de ser considerado un producto básico y de exportación, constituye una fuente importante de empleo e ingresos en numerosos países en desarrollo. El productor de plátano de postre más grande a nivel mundial es la India. Según datos de la FAO, para el 2010 este país reportó una producción de 31,897,900 Toneladas (T). Le siguen en orden de importancia China y Filipinas. México ocupa el 9 º lugar en este rubro, registrando en el mismo año una producción de 2,103,360 T. En la producción de plátanos de cocción México no figura en las estadísticas de la FAO, donde como mayor productor de este fruto se encuentra Uganda. La producción de plátanos de postre y de cocción constituye una de las ramas más importantes de la fruticultura mexicana. Tal importancia radica en sus siguientes cualidades: es una de las frutas más apreciadas por la población en virtud de su disponibilidad permanente, bajo precio y alto valor nutricional como fuente de energía y minerales. En nuestro país, las primeras plantaciones se registraron en el estado de Tabasco, alcanzando importancia comercial a partir de la década de los treinta. El cultivo del plátano se ubica en 18 entidades, pero en solo 5 de ellas: Chiapas, Veracruz, Tabasco, Michoacán y Colima, se concentra el 78 % de la superficie sembrada y cosechada (Cuadro 3). Es también uno de los frutales más extensamente cultivados y cosechados en el país con 74,284.16 Ha cultivadas y 2,138,686.85 T producidas durante el año 2011 con un valor de $ 6,163,079.29; a la Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 11 vez es un importante generador de empleos: cerca de 100 mil empleos directos en el campo y alrededor de otros 150 mil empleos indirectos. En México, se cultivan principalmente seis variedades de plátano: Enano Gigante, Macho, Dominico, Valery, Tabasco y Criollo (www.siap.gob.mx), como se muestra en el Cuadro 4. Cuadro 3. Cierre de producción de plátano por estado en 2011. Estado Superficie sembrada (Ha) Superficie cosechada (Ha) Producción (T) Rendimiento (T/Ha) Valor de la producción (miles de pesos) Chiapas 24,355.57 24, 205.57 792,892.43 32.76 2,022,538.29 Tabasco 10,678.02 10,660.02 475,612.77 44.62 1,932,597.70 Veracruz 14,937.17 14,673.17 270,799.61 18.46 676,687.35Colima 5,130.56 4,115.56 150,985.98 36.69 327,143.75 Michoacán 4,197.00 3,920.00 142,077.90 36.24 312,292.92 Guerrero 3,173.00 3,145.00 73,098.32 23.24 312,011.50 Jalisco 2,869.50 2,143.00 81,504.25 38.03 173,474.03 Oaxaca 3,287.90 3,219.90 50,090.95 15.56 154,530.86 www.siap.gob.mx http://www.siap.gob.mx/ Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 12 Cuadro 4. Producción de plátano en México durante el año 2011. Variedad Producción (T) Superficie cosechada (Ha) Rendimiento (T/Ha) Valor de la producción (miles de pesos) Enano gigante 1,271,605.37 30,453.17 41.76 2,915,450.88 Macho 343,366.61 18,616.27 18.44 867,577.54 Tabasco 157,047.83 5,394.00 29.12 207,325.97 Criollo 94,594.73 5,744.90 16.47 190,940.30 Dominico 77,935.08 6,681.41 11.66 214,210.33 Valery 76,934.48 2,477.05 31.06 207,679.35 Pera 25,735.71 2,601.15 9.90 29,191.67 Morado 15,687.88 1,093.66 14.34 27,090.01 Manzano 13,346.90 1,386.67 9.62 47,264.69 www.siap.gob.mx Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 13 2.2 Composición química del plátano La composición química del plátano va a depender del estado de madurez en el cual se encuentre la fruta. En estado verde o inmaduro, el plátano presenta un 67 – 75 % de humedad, 1 % de proteína, 0.3 - 0.5 % de lípidos, 20-30 % de carbohidratos totales, 0.5 % de fibra total y 1 % de cenizas (Cuadro 5). Este fruto alcanza aproximadamente un contenido energético de 4 Kcal/g (Chávez y col., 1992; Tobin y Muller, 1998). Cuadro 5. Composición química por 100 g de pulpa de plátano. Tipo de plátano Componentes (g) Agua Azúcares Almidón Fibra dietaria Proteína Grasa De postre (maduro) 75.1 20.9 2.3 3.1 1.2 0.3 De cocción (verde) 67.5 5.7 23.7 2.3 1.1 0.3 Fuente: Holland y col., 1991 2.2.1 Carbohidratos Dentro de los componentes del plátano la fracción de carbohidratos es la más importante, de los cuales el almidón y la fibra dietaria son los más abundantes cuando el plátano alcanza la madurez fisiológica (estado inmaduro o verde) y es cosechado (Juárez-García y col., 2006). Durante la maduración del fruto, el almidón es hidrolizado hasta convertirse en azúcares solubles (Cordenunsi y Lajolo, 1995), en el caso de los plátanos de postre está degradación es más rápida que en los de cocción (Aparecida-Soares y col., 2011) por lo cual la concentración de azúcares y almidón varía de acuerdo al estado de madurez del fruto; en plátanos en estado verde el almidón comprende cerca del 80 % del peso seco de la pulpa y los azúcares comprenden sólo el 1.3 % de la materia seca total; sin embargo, durante la maduración el almidón disminuye hasta el 1-2 % y los azúcares llegan hasta el 17 %, estos azúcares se encuentran en una proporción aproximada de 20 % de glucosa, 15 % fructosa y 65 % sacarosa (Simmonds, 1962). La fibra dietética (FD) se define como los carbohidratos y lignina, que resisten a la hidrólisis de las enzimas digestivas humanas y que son fermentados por la microflora Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 14 colónica y/o excretados por las heces (García y col., 2002). De acuerdo a la AACC, el término FD se define como la parte comestible de plantas o carbohidratos análogos, que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado humano, con fermentación completa o parcial en el intestino grueso. La FD incluye a los polisacáridos, oligosacáridos, lignina y componentes asociados como los polifenoles (Nelson, 2002). La FD puede dividirse en dos grupos principales según sus características químicas y sus efectos en el organismo. Estos dos tipos son: FD insoluble y soluble, la primera está compuesta principalmente por celulosa, hemicelulosa y lignina, estos componentes disminuyen el tránsito de los alimentos y las heces a través del tubo digestivo (Spiller, 2000); la segunda está conformada por inulina, pectinas, gomas y fructooligosacáridos, estos son solubles en agua y tienen la capacidad de formar geles, lo cual confiere volumen a las heces (Anderson y col., 2002). La pulpa de plátano verde contiene un total de 3.5 % (base seca) de celulosa y hemicelulosa (fibra insoluble) y entre 0.5 y 0.7 % de pectinas (fibra soluble), por lo cual constituye una buena fuente de FD; aunado a esto, dentro del almidón se encuentra una porción que no es hidrolizada por las enzimas digestivas, esta fracción es denominada almidón resistente (AR) y debido a esta característica se considera como parte de la FD (Lehemann y col., 2007). El contenido de AR en el plano en estado inmaduro es de 84 % (base seca) (Zang y Hamaker, 2012), debido a esto actualmente su uso se ha acrecentado en el desarrollo de alimentos funcionales, ya que contribuye a la prevención de enfermedades como el cáncer de colon (Topping y Clifton, 2001). 2.2.2. Componentes menores Proteína y grasas En relación al peso seco, el contenido de proteína es cerca del 3.5 % en la pulpa madura y es un poco menor en el fruto verde; los aminoácidos que se encuentran en concentraciones más altas en este fruto son arginina, aspartato y glutamina, el más limitado es la metionina. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 15 El contenido de grasa en los plátanos es muy bajo, menor al 0.5 %, y no contribuye mucho al contenido energético del fruto, los principales ácidos grasos de la pulpa son los ácidos palmítico, oleico, linoleico y linolénico, a pesar de que este contenido de grasa permanece sin cambios esenciales durante la maduración, se ha observado que la composición de ácidos grasos, específicamente la fracción de fosfolípidos, decrece en saturación (Ogazy, 1996). Vitaminas y minerales Los plátanos son una buena fuente de vitamina A (carotenos), B (tiamina, niacina riboflavina y B6) y C (ácido ascórbico). Este contenido de vitaminas difiere entre variedades, los plátanos de cocción por ejemplo, son más ricos en vitamina C que los de postre. A pesar de que este fruto no se considera una fuente importante de minerales dentro de la nutrición humana, ya que tiene un contenido relativamente bajo de calcio, hierro así como iodo, es notablemente alto en potasio y muy bajo en sodio (Sharrock y Lusty, 2000). Polifenoles Los polifenoles se consideran agentes reductores que junto con otros agentes como las vitaminas C, E y carotenoides protegen los tejidos del cuerpo contra el estrés oxidativo. Como antioxidantes pueden prevenir varias enfermedades asociadas a este estrés como cáncer, enfermedades cardiovasculares, inflamación, entre otras (Scalbert y Williamson, 2000). Los polifenoles junto con otros compuestos están asociados con el reforzamiento de la pared celular y los mecanismos de defensa (Osbourn, 1999; Morant y col., 2008). La pulpa de plátano es una fuente importante de varias catecolaminas como la dopamina la cual es la predominante en el fruto. Una desventaja de los polifenoles es que le confieren al plátano inmaduro un sabor astringente, además de oscurecer el fruto cuando este es deshidratado (Kanazawa y Sakakibara, 2000). El aroma característico del plátano ha recibido especial atención, se han identificado cerca de 350 compuestos volátiles, los mayores constituyentes de estos son ésteres amil e isoamil de los ácidos acético, propiónico y butírico (Daniells, 2003). Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 16 2.3. Características nutricionales del plátano Cuando están maduros los plátanos de postre son considerados un alimento muy completo para bebés y personasde la tercera edad ya que son un alimento de fácil digestión y muy nutritivo, a la vez es excelente para personas con problemas del estomago, particularmente úlceras y es ideal para dietas bajas en colesterol, grasa y sodio (Daniells, 2003). Del plátano verde también se obtiene una harina la cual presenta la apariencia de un polvo fino, esta va adquiriendo una coloración café con el paso del tiempo lo cual se atribuye a compuestos polifenólicos remanentes (Da Mota y col., 2000). Juárez-Gracía y col. (2006) elaboraron un pan con harina de plátano Macho, al realizar un análisis químico encontraron que esté producto tenía un alto contenido de AR, FD y la fracción indigestible fue alta también por lo que estos autores concluyen que los productos elaborados con esta harina podrían ser aptos para personas con dietas especiales o bajas en calorías ya que esté pan mostró también un índice glucémico bajo. Se han realizado estudios sobre la caracterización química de variedades de plátanos cultivados en Brazil (Da Mota y col., 2000), así como en Colombia (Gibert y col., 2009); en este último estudio la caracterización se realizó de acuerdo a la forma de consumo, obteniéndose diferencias entre los componentes presentes en los plátanos de postre y de cocción principalmente en la fracción correspondiente a carbohidratos (Cuadro 6). 2.4. Usos del plátano El fruto de plátano se consume primordialmente como postre, en algunas comunidades los plátanos para cocción se agregan a algunos platillos, y se usan también para tratar algunas enfermedades como la anemia, enfermedades del estomago, reumatismo, estreñimiento, cálculos, hepatitis, obesidad, hemorroides, gastritis, entre otros padecimientos, así como para propiciar el aumento de la secreción de leche materna (Vázquez-Castrejón y col., 2005); se ha reportado también como un remedio efectivo contra la diarrea (Rabbani y col., 2010). Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 17 De manera industrial algunas empresas en México se dedican a la comercialización de productos hechos a base de plátano, por ejemplo del plátano verde se producen algunas botanas que se consumen con otros alimentos. A partir de los plátanos maduros se elabora una masa que sirve como base en la elaboración de mole o de otros productos de repostería; en Colima existe una pequeña microempresa (Mi Ranchito Bananas, S de P.R de R.L.) que se dedica a la comercialización de su propia cosecha, elaborando chips de plátano verde en tres presentaciones, salados, con chile y dulces; en otros países se comercializa la harina de plátano verde como base para atoles o productos de panificación (spanish.alibaba.com). Cuadro 6. Composición química porcentual de harina de plátano en estado verde. Variedad Azúcares Ceniza Proteína Almidón Fibra total Variedades de postre Gros michel 2.3 3.2 4.01 83.5 2.1 Tafetán morado 8.4 3.3 3.18 77.0 3.2 Bocadillo 1.7 2.9 3.06 82.6 2.2 Variedades de cocción Hartón 1.3 2.6 2.32 85.2 2.6 Dominico harton 1.1 2.6 2.93 85.5 2.4 Africa 2.5 3.4 3.14 88.2 2.6 Fuente: Gibert y col. (2009). 2.5. Propiedades fisicoquímicas La composición de la pulpa de plátano deshidratada es principalmente almidón, este polisacárido imparte textura a una gran diversidad de alimentos procesados, sin embargo estos parámetros son afectados también por otros componentes como azúcares, proteínas, grasas y otros polisacáridos no amiláceos, de ahí la importancia de evaluar la gelatinización y formación de pastas en las harinas para de esta manera conocer cómo estos otros componentes presentes en la misma afectan estos parámetros. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 18 2.5.1. Gelatinización La gelatinización es el término usado para describir eventos moleculares asociados con el calentamiento de almidón en agua, el cual cambia de una forma semicristalina (que no es digerible), a una forma eventualmente amorfa (digerible) (Tester y Debon, 2000). La gelatinización del almidón se lleva a cabo cuando los gránulos son sometidos a un proceso de calentamiento en exceso de agua, lo que propicia el hinchamiento del gránulo, manifestándose cambios irreversibles en algunas propiedades tales como : pérdida de la estructura cristalina nativa (solubilización) y pérdida de la birrefringencia (Atwell, 1988). La temperatura a la cual ocurre este fenómeno se conoce como temperatura de gelatinización, este parámetro es afectado por la presencia de otros compuestos tales como azúcares y lípidos entre otros (Eliasson,1996). La temperatura y entalpía de gelatinización se han relacionado con las características del gránulo de almidón, como el grado de cristalinidad (Krueger y col., 1987). Se ha reportado que una temperatura de transición elevada indica un alto grado de cristalinidad, lo cual provee estabilidad estructural y hace más resistente al gránulo a la gelatinización. La gelatinización y el hinchamiento del gránulo son controlados en parte por la estructura molecular de la amilopectina (longitud de las cadenas, número de ramificaciones, peso molecular y polidispersidad), la composición del almidón (relación amilosa/amilopectina y contenido de fosforo) y la arquitectura del gránulo (Tester, 1997). La gelatinización del almidón es importante en el cocimiento, esterilización por calor, extrusión y deshidratación de alimentos que contienen almidón, ya que de esto dependerá el tipo de procesamiento a emplear, así como las características que tendrán los alimentos elaborados. 2.5.2. Propiedades de formación de pastas El término “pasta de almidón” engloba varios procesos como el hinchamiento del gránulo, lixiviación de los componentes a partir del gránulo (principalmente amilosa) y eventualmente la desintegración del mismo (Atwell, 1988). La amilopectina es la Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 19 responsable del hinchamiento del gránulo y de la viscosidad de la pasta de almidón (Tester y Morrison, 1990). Durante el hinchamiento de los gránulos, los puentes de hidrógeno entre las cadenas del almidón se disocian y son reemplazados por puentes de hidrógeno con las moléculas de agua, incrementando la viscosidad del sistema. La amilosa es el principal componente que lixivia del gránulo y la concentración de amilopectina solubilizada incrementa conforme aumenta la temperatura. En general, las propiedades de formación de pastas de los almidones son afectadas por la concentración de almidón, la velocidad de calentamiento, el esfuerzo de corte aplicado, la estructura molecular de la amilopectina, el tamaño del gránulo y el contenido de componentes minoritarios (Srichuwan y Jane, 2007). El analizador rápido de viscosidad (ARV) es un instrumento utilizado comúnmente para medir los cambios de viscosidad en las dispersiones de almidón. En la Figura 4 se presenta un perfil de viscosidad típico registrado por un ARV. Durante la fase inicial de calentamiento se registra un aumento de la viscosidad como indicativo de que los gránulos de almidón comienzan a hincharse, en este punto, los polímeros con bajo peso molecular, particularmente la amilosa, comienzan a lixiviar a partir del gránulo. La amilopectina dentro del gránulo capta agua hasta saturarse, presentándose un pico de viscosidad, lo que indica que la mayoría de los gránulos han llegado a su máxima capacidad de hinchamiento. Cuando la temperatura de 95 °C se mantiene constante durante un tiempo especifico (10 min), se registra una disminución de la viscosidad debido a que los gránulos incapacitados de absorber más agua se rompen, las moléculas de almidón se disocian solubilizándose, a esta transición se le conoce como “rompimiento”, por último, en la fase deenfriamiento, la amilosa forma mallas tridimensionales a través de los gránulos rotos, y la amilopectina solubilizada dentro de estos gránulos comienza a reasociarse, manifestándose otro incremento en la viscosidad, el cual es conocido como viscosidad de recuperación, por lo que a esta etapa se le llama recuperación (Thomas y Atwell, 1999). Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 20 Figura 4. Perfil típico de viscosidad registrado por un ARV (Srichuwong y Jane, 2007). Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 21 3. JUSTIFICACIÓN Los plátanos se clasifican en base a la forma de consumo: los plátanos para cocción, que se someten a un proceso térmico independientemente de la etapa de madurez, y los plátanos de postre, que se consumen crudos cuando alcanzan un grado madurez preferido por cada consumidor (la cual ocurre en un periodo de tiempo corto). No es claro aun lo que determina su forma de consumo, lo cual pudiera estar relacionado con las características físicas y químicas del fruto. En estado inmaduro el plátano está constituido principalmente por agua y carbohidratos (almidón y fibra), y aunque en menor proporción, pero no por eso menos importante, por polifenoles, los cuales le confieren la propiedad de antioxidante natural. Por otra parte, las características fisicoquímicas y nutricionales están en función de los constituyentes químicos del fruto. Se han realizado estudios en el almidón y harina de la variedad Macho, encontrándose propiedades fisicoquímicas (altas temperaturas de gelatinización y viscosidades altas) y nutricionales (alto contenido de almidón resistente y compuestos antioxidantes), interesantes para la industria de alimentos, y su uso se expande cada vez más hacia otras industrias. En este sentido, en México existen variedades de plátano que se comercializan a nivel local y en ocasiones solo son sembradas para autoconsumo, usándose en la elaboración de platillos regionales, incluso dentro de la medicina tradicional; sin embargo, no hay un estudio sistemático de las características físicas y químicas de estas variedades que quizás repercutan en diferentes propiedades fisicoquímicas y nutricionales, que impacten para su uso y aplicación en la industria de alimentos funcionales. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 22 4. OBJETIVOS 4.1. Objetivo general: • Caracterizar físicamente el fruto de plátanos de postre y de cocción y evaluar las propiedades químicas, fisicoquímicas y capacidad antioxidante de la pulpa. 4.2. Objetivos específicos: • Caracterizar físicamente los frutos de plátanos de postre y de cocción • Realizar el análisis químico de la pulpa • Determinar las propiedades fisicoquímicas de la pulpa mediante Calorimetría Diferencial de Barrido y formación de pastas. • Determinar el contenido de polifenoles en la pulpa y su capacidad antioxidante Relacionar las características físicas y químicas de las variedades con la diferencia en la forma de consumo. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 23 5. METODOLOGÍA En la figura 5 se muestra el diagrama experimental de este estudio. Figura 5. Diagrama experimental. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 24 5.1. Material biológico Se utilizaron 4 variedades de plátano, dos de cocción (Macho y Enano) y dos de postre (Valery y Morado), en lo sucesivo se denominaran como VMa, VEn, VVa yVMo. Las tres primeras procedentes de la plantación Mundo Nuevo ubicada en Tuxtepec, Oaxaca, esta región se encuentra a una altura de 20 msnm con una temperatura promedio de 25.5 ºC durante el año y la variedad Morado se obtuvo en la colonia San Isidro del municipio de Yautepec de Zaragoza en el estado de Morelos. Las muestras fueron analizadas 24 h después del corte en estado de madurez verde. En el Cuadro 7 se muestra información del modo de consumo y clasificación de las variedades de plátano analizadas. 5.2. Caracterización física del fruto La caracterización física se realizó siguiendo la metodología descrita por Dadzie y Orchard (1997). Se inició registrando el peso en Kg de los racimos de cada variedad mediante una balanza, una vez pesados se contó el número de manos por cada racimo, así como la cantidad de frutos (dedos) de cada mano. Se procedió a separar cada dedo de las manos y se registró el peso de cada uno así como la longitud, la Cuadro 7. Modo de consumo y clasificación de las variedades de plátano. Nombre local Modo de consumo Genoma Subgrupo Imagen Macho Cocción AAB Plantain Enano gigante Cocción AAA Plantain Morado Postre AAA Red dacca Valery Postre AAA Cavendish Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 25 cual se obtuvo midiendo con una cinta métrica a partir de la juntura de la pulpa y del pedúnculo hasta la punta de la fruta, posteriormente se midió la circunferencia de cada dedo en su punto más ancho (Figura 6). 5.2.1. Relación pulpa/cáscara El peso de la pulpa y de la cáscara se determinó después de pelar los dedos pesando cada una por separado, el resultado se expresó como una relación pulpa/cáscara (es decir, el peso de la pulpa dividido entre el peso de la cáscara). 5.3. Color La determinación de color en la cáscara de plátano se realizó en un colorímetro (Color Mate, Milton Roy Company, U.S.A) utilizando el programa correspondiente a área pequeña con especular incluido, se realizaron las mediciones por triplicado en cada muestra, se obtuvieron los valores correspondientes a L*, a* y b* los cuales son los ejes de un plano tridimensional de color basado en un arreglo visual lógico del color (Figura 7a), en el cual L* indica la luminosidad, a* los componentes verde-rojo siendo –a* correspondiente al verde y +a* al rojo, b* a los componentes azul-amarillo donde -b* indica el azul y +b* al amarillo (Capilla y col., 2002) . Estas coordenadas cartesianas (L* a* b*), pueden ser convertidas a coordenadas cilindricas C*, h mediante las siguientes ecuaciones: C*=[(a*)2+(b*)2]0.5 y h=ar tanb*/a* Figura 6. Medición de la longitud y circunferencia de cada dedo. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 26 Estas corresponden al sistema L*,C*, h*, las variables utilizadas son luminosidad (L*) Chroma (C*) y ángulo Hue (h). El Chroma indica la intensidad del color con valores de 0 a 100, L* la luminosidad con un rango de 0 (negro) a 100 (blanco), es decir si el color es oscuro, claro ó pálido y el ángulo hue que indica la tonalidad (Capilla y col., 2002) (Figura 7b). Figura 7. Esquema del sistema L* a* b* (a) y L* C* h* (b) utilizados para medir el color (www2.konicaminolta.eu). 5.4. Textura La determinación de la firmeza se realizó en un texturómetro (TA modelo: XT2i, Godalming, England) con sonda cilíndrica de acero inoxidable de 2 mm de diámetro, usando una celda de carga de 25 Kg y una velocidad de prueba de 0.5 mm/s. Se hizo un corte transversal de la parte central del fruto con un cm de espesor. Se midió la fuerza requerida para penetrar un cm de pulpa, a cada rebanada se le hicieron cinco mediciones al azar. 5.5. Obtención de la harina Los plátanos fueron pelados y cortados en rodajas de aproximadamente 1 cm. Inmediatamente las rodajas se vertieron en una solución con ácido cítrico (3 g/L), posteriormente fueron colocadas en mallas y sometidas a un proceso de secadoa 50 a b Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 27 ± 1 ºC durante 24 h. Finalmente, se molieron y tamizaron en malla 40 (0.038 mm). La harina obtenida se almacenó a temperatura ambiente en un recipiente de plástico. 5.6. Composición química 5.6.1. Análisis proximal 5.6.1.1 Humedad Se determinó por el método oficial 44-19, de la AACC (2000). Se pesó 1 g de muestra en charolas de aluminio (puestas previamente a peso constante), se colocaron en la estufa a 100 ± 1 °C durante 3 h, posteriormente se enfriaron en un desecador por 20 min. Finalmente se pesaron y se determinó la humedad por diferencia de peso con la siguiente ecuación: 5.6.1.2. Lípidos Se utilizó el método oficial 30-25 de la AACC (2000). Se pesaron 3 g de muestra seca en cartuchos de celulosa. Se colocaron en el aparato de extracción Soxhlet (E- 812, Buchi, Suiza), se adicionaron aproximadamente 100 mL de éter de petróleo a los vasos del equipo y posteriormente se realizó la extracción por 2.5 h. Finalmente, los vasos se secaron en la estufa a 60 ± 1 °C por 1 h y se pesaron para determinar el porcentaje de extracto etéreo con la siguiente ecuación: é 5.6.1.3. Proteínas Se cuantificaron con el método oficial 46-13 de la AACC (2000). El porcentaje de proteínas se determinó indirectamente por la cuantificación de nitrógeno total utilizando el método Kjeldahl. Se pesó 1 g de muestra en un tubo Kjeldahl agregando 1 g de sulfato de cobre, 10 g de sulfato de potasio anhídro y 15 mL de ácido sulfúrico Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 28 concentrado. El tubo se colocó en el digestor (K-424, Buchi, Suiza) y se calentó gradualmente a 400 °C, hasta que el contenido del tubo presentó un color verde claro. Se dejó enfriar a temperatura ambiente. Se adicionaron 15 mL de agua para lavar los residuos de la pared del tubo, este se colocó en el destilador (B-414, Buchi, Suiza) captando el nitrógeno destilado en un matraz erlenmeyer con 50 mL de ácido bórico al 4 % y 10 gotas de indicador wesslow. El destilado obtenido se tituló con ácido clorhídrico 0.1 N. El porcentaje de proteína se calculó con la siguiente ecuación utilizando un factor de conversión de proteína de 6.25. í Donde F: Factor de conversión a proteína (6.25) N: Normalidad del titulador 5.6.1.4. Cenizas Se cuantificaron con el método 08-01 de la AACC (2000). Se pesó 1 g de muestra en un crisol (puesto a peso constante). La muestra se carbonizó sobre la flama de un mechero y se introdujo en una mufla a 550 ± 1 °C durante 5 h, al pasar este tiempo se sacaron y enfriaron en un desecador. Finalmente se pesaron y se calculó el porcentaje de cenizas de la siguiente manera: 5.6.2. Almidón total Se utilizó el inciso C del Kit de Megazyme (K-TSTA 04/2009) para determinar el contenido de almidón total en muestras que contienen almidón resistente, este método involucra la predisolución del almidón resistente con solución de hidróxido de potasio 2 M y una hidrólisis posterior con α- amilasa termoestable de la cual se obtienen maltodextrinas, las cuales, posteriormente son hidrolizadas a moléculas de Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 29 glucosa mediante el uso de la enzima amiloglucosidasa (AMG). Estas unidades de glucosa liberadas son oxidadas a D-gluconato por la adición de peróxido de hidrogeno y glucosa oxidasa, finalmente mediante el uso de peroxidasas se produce el colorante quinoneimida el cual se puede medir a 510 nm. Para cuantificar el almidón total en las muestras de plátano se pesaron 100 mg de muestra en base seca, en tubos de centrifuga de 50 mL. Se añadieron 0.2 mL de etanol acuoso (80 % v/v) para dispersar, se agregó un magneto y 2 mL de KOH 2 M y se dejó en agitación durante 18 h a 4 ºC, posteriormente se agregaron 8 mL de regulador de acetato de sodio (1.2 M, pH 3.8), 0.1 mL de α- amilasa termoestable y 0.1 mL de AMG. Se mezcló y se puso en un baño con agua a 50 ºC, incubando durante 30 min agitando intermitentemente, el contenido de los tubos se aforó a 100 mL y se tomaron alícuotas de 10 mL, estas se centrifugaron a 1800 x g durante 10 min, se tomaron 0.1 mL de sobrenadante en tubos de vidrio, se preparó también un patrón de glucosa y un blanco. Se agregaron 3 mL de reactivo glucosa oxidasa/peroxidasa (GOPOD) a cada tubo, se incubaron en un baño con agua a 50 ºC durante 20 min, la absorbancia se leyó a 510 nm en un espectrofotómetro espectronic Genesys 5 (Spectronic Instruments, Inc. Rochester, N. Y. USA). Para calcular el porcentaje de AT, se utilizó la siguiente fórmula: Donde: : Absorbancia de la muestra (nm) F: Conversión de la absorbancia a μg ( F ) W: Peso de la muestra (g) FV: Volumen final (100 mL) Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 30 5.6.3. Almidón resistente Se utilizó el Kit de Megazyme (K-RSTAR 05/2008) correspondiente a almidón resistente este procedimiento se fundamenta en la solubilización e hidrólisis del almidón no resistente mediante α-amilasa y amiloglucosidasa (AMG) seguido de la disolución del almidón resistente con hidróxido de potasio 2 M e hidrólisis del mismo con AMG, la glucosa liberada es medida colorimétricamente con glucosa oxidasa/peroxidasa (GOPOD). Se pesaron 100 mg de muestra (bs) en tubos de vidrio con tapa roscada. Se agregaron 4 mL de α-amilasa pancreática (10 mg/mL) conteniendo 3 U/mL de amiloglucosidasa en cada tubo, se cerraron y mezclaron en un vortex y se colocaron en posición horizontal en un baño incubando a 37 °C con agitación continua (200 rpm) durante exactamente 16 horas, transcurrido este tiempo se agregaron 4 mL de etanol (99 % v/v) y se agitó vigorosamente en un vortex. Los tubos fueron centrifugados a 1500 x g durante 10 min sin tapar, el sobrenadante se decantó y guardó y el residuo se resuspendió en 2 mL de etanol al 50 %, se mezcló vigorosamente y se agregaron otros 6 mL más de etanol al 50 %. Se mezcló y centrifugó nuevamente (1500 x g, 10 min) el sobrenadante se colocó con el anterior y se repitió la suspensión y centrifugación una vez más, para resuspender el residuo se agregaron 2 mL de KOH 2 M y se agitó durante 20 min en un baño con hielo, se agregaron 8 mL de regulador de acetato (1.2 M, pH 3.8) a cada tubo con agitación magnética e inmediatamente se agregaron 0.1 mL de AMG. Cada tubo se puso en un baño con agua a 50 °C y se incubó durante 30 min mezclando intermitentemente sobre un vortex. Pasado este tiempo el contenido de los tubos se aforó a 100 mL con agua destilada, una alícuota de esta solución se centrifugó a 1500 x g durante 10 min, del sobrenadante obtenido se transfirieron 0.1 mL por duplicado en tubos de vidrio y se agregaron 3 mL de reactivo GOPOD incubando a 50 °C durante 20 min. Se midió la absorbancia a 510 nm en un espectrofotómetro espectronic Genesys 5 (Spectronic Instruments, Inc. Rochester, N. Y. USA). Para medir el almidón no resistente (este se midió para determinar el contenido de almidón total en la muestra analizada y de esta forma sacar el porcentaje de almidón resistente correspondiente a dicha muestra), se combinaron los sobrenadantes del Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en MéxicoPágina 31 procedimiento anterior y se ajustó el volumen a 100 mL con regulador de acetato (100 mM, pH 4.5) en matraces volumétricos. De esta solución se incubaron 0.1 mL por duplicado con 10 µL de solución de amiloglucosidasa (300 U/mL) diluida en regulador de maleato de sodio (pH 6.0), se incubó a 50 °C durante 20 min, finalmente se agregaron 3 mL de reactivo GOPOD y se incubó nuevamente a 50 °C durante 20 min y finalmente se midió la absorbancia a 510 nm. El contenido de almidón resistente se calculó como sigue: La misma fórmula se utilizó para calcular el almidón no resistente Donde : Absorbancia de la muestra (nm) F: Conversión de la absorbancia a μg ( F ) W: Peso de la muestra (g) FV: Volumen final (100 mL) 5.6.4. Fibra dietaria total, soluble e insoluble La fibra dietaria total se determinó por el método 32.05 de la AACC (2000), el cual se fundamenta en utilizar una combinación de enzimas: α-amilasa termoestable, amiloglucosidasa y proteasa, para digerir y eliminar almidón y proteínas; quedando el material no digerible (fibra) el cual se filtró y se pesó. El residuo fibroso fue corregido por la proteína residual y la contaminación de las cenizas. Se pesó 1 g de muestra seca y desgrasada, por cuadruplicado. Se agregaron 50 mL de regulador de fosfatos pH 6.0 y 0.1 mL de α-amilasa termoestable, comprobando previamente que el pH de la muestra era de 6.0, se incubaron durante 15 min a 95 °C, agitando a intervalos de 5 minutos. Las soluciones se enfriaron a temperatura ambiente, se ajustó el pH de la solución a 7.5 0.2 adicionando 10 mL de NaOH 0.275 N, se agregó 0.1 mL de solución de proteasa (50 mg/mL regulador de fosfatos) en cada vaso y se incubaron Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 32 durante 30 min a 60 °C con agitación continua. Se ajustó el pH a 4.5 0.2 adicionando 10 mL de HCl 0.325 M, se agregó 0.1 mL de amiloglucosidasa y se incubó durante 30 min a 60 °C, con agitación continua. Se agregaron 4 volúmenes de etanol al 95 % para precipitar la fibra dietaria soluble y se dejó en reposo a temperatura ambiente durante una noche. La solución se pasó por un filtro (40–60 μm) que contenía 0.5 g de celite. Se lavó con 60 mL de etanol al 78 %, 40 mL de etanol al 95 % y 40 mL de acetona. Los residuos se dividieron en dos, uno para determinar el contenido de proteína por el método de Kjeldahl y el otro para cenizas, para el contenido de fibra dietaria insoluble se siguió el mismo procedimiento pero la precipitación se realizó con agua al igual que los lavados. Se usó la siguiente fórmula para calcular la fibra dietaria total. 100x (mg)enmuestra ladePeso )CmuestraPmuestramuestra(R %FDT Donde: FDT = Fibra dietética total R muestra = peso del residuo (mg) P muestra = peso de la proteína (mg) C muestra = peso de la ceniza (mg) 5.7. Compuestos polifenólicos Extracción y determinación de polifenoles extraíbles Se pesaron 500 mg de muestra en tubos de centrifuga (previamente puestos a peso constante) y se adicionaron 10 mL de metanol acidificado, 0.8 % de una solución de HCl 2 N en metanol/agua (50:50), se agitaron enérgicamente durante 1 h a temperatura ambiente, se centrifugó a 2000 x g durante 10 min para recuperar el sobrenadante en un matraz aforado de 25 mL. Al residuo se le adicionaron 10 mL de una solución acetona:agua (70:30), se agitó enérgicamente a temperatura ambiente durante 1 h, posteriormente se centrifugó durante 10 min a 3000 rpm. El sobrenadante obtenido se mezcló con el obtenido anteriormente y se aforó con una Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 33 mezcla al 50 % de las soluciones utilizadas (metanol acidificado/ acetona:agua). El residuo se guardó a 4 ± 1 °C para análisis posteriores. Los polifenoles extraíbles se determinaron por el método de Folin-Ciocalteau (Singleton y col., 1999) utilizando ácido gálico como patrón. Determinación de taninos hidrolizables Se siguió la metodología de Hartzfeld y col. (2002) para lo cual el residuo obtenido de la extracción anterior se mezcló con 20 mL de metanol y 2 mL de ácido sulfúrico concentrado; se incubó a 85 ± 1 ºC por 20 h. Posteriormente se centrifugó a 3000 rpm durante 10 min; el sobrenadante se recuperó en un matraz volumétrico de 50 mL, el residuo se lavó con 10 mL de agua destilada, y este sobrenadante se agregó al mismo matraz y se aforó con agua destilada. La determinación de taninos hidrolizables se realizó con el método de Folin-Ciocalteau (Montreau, 1972). Una alícuota de 500 μL del líquido aforado, se mezcló con 500 μL del reactivo de Folin- Ciocalteau (VINIKIT, Panreac, Química, S. A.); se dejó reposar por 3 min y posteriormente se añadieron 10 mL de carbonato de sodio al 75 % y 14 mL de agua. Se dejó reposar a temperatura ambiente por 1 h, agitando de vez en cuando. Finalmente, se leyó la absorbancia a 750 nm en un espectrofotómetro Spectronic Genesys 5 (Spectronic Instruments, Inc. Rochester, N. Y. USA). La concentración se calculó con una curva patrón de ácido gálico. Determinación de taninos condensados Se siguió la metodología de Reed y col. (1982), al residuo obtenido de la extracción de polifenoles extraíbles, descrito anteriormente, se le adicionaron 10 mL de una solución butanol/HCl/FeCl3 (0.7 g de FeCl3.7 H2O más 25 mL de HCl al 37 %. Se añadieron 900 mL de 1-butanol y se aforó a 1000 mL con el mismo), se incubaron por 3 h a 100 ± 1 ºC; posteriormente, se centrifugó a 2000 x g por 10 min, el sobrenadante se recuperó y aforó a 25 mL con la solución antes utilizada. Las muestras se leyeron a una absorbancia de 555 nm en un espectrofotómetro Spectronic Genesys 5 (Spectronic Instruments, Inc. Rochester, N. Y. USA). La concentración se calculó con una curva patrón de taninos condensados. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 34 5.8. Propiedades fisicoquímicas 5.8.1. Gelatinización Las propiedades térmicas de gelatinización de la harina de plátano fueron estudiadas usando un calorímetro diferencial de barrido modelo 2010 (TA Instruments, Inc. New Castle, USA). Se pesaron 2 mg de muestra (en base seca, por triplicado) dentro de una charola de aluminio, posteriormente se le adicionaron 7 μL de agua desionizada. La charola se selló herméticamente y se dejó equilibrar por espacio de 1 h antes de realizar el análisis. Como referencia se utilizó una charola vacía. La muestra se sometió a un programa de calentamiento en un intervalo de temperatura de 30 a 120 °C y una velocidad de 10 °C/min. La temperatura de inicio (Ti), temperatura pico (Tp), temperatura final (Tf) y entalpía de gelatinización se obtuvieron directamente del análisis del software TA Instruments OS/2 versión 2.1. 5.8.2 Propiedades de formación de pastas Las propiedades de formación de pastas de las harinas fueron analizadas con un analizador rápido de viscosidad (RVA-4 Newport Scientific V416), se prepararon suspensiones con una humedad del 14 %, se pesaron 3.22 g de harina en el recipiente del RVA y se agregó agua destilada hasta completar 28 g, esta suspensión fue calentada a una velocidad de 6 °C/min desde 50 °C hasta llegar a 90 °C donde se mantuvo durante 5 min y posteriormente se enfrió a 50 °C a la misma velocidad, durante este tiempo se mantuvo una velocidad de rotación constante de 160 rpm. 5.9. Propiedades nutracéuticas 5.9.1. Determinación de actividad antioxidante, método ABTS Se utilizó la metodología descrita por Re y col. (1999) con una modificación de Pulido y col. (2003). En este análisis se cuantifica la capacidad de un compuesto antioxidante para captar el radical libre ABTS•+ (Ácido 2,2´-azinobis-(3-etilbenzotiazolin-6-sulfónico)). Este radical catión pre-formado por oxidación de ABTS con persulfato potásico, es reducido por la presencia de antioxidantes. Para ello se mide la decoloración producida en la mezcla por el antioxidante y se valora frente a un control sin antioxidante. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 35 Generación del catión ABTS+: El radical ABTS+ se generó por reacción de ABTS 7 mM con persulfato potásico 2.45 mM. Se añadieron 10 mL de la disolución de persulfato potásico 2.45 mM sobre 38.4 mg de ABTS en un frasco color ámbar. La mezcla se dejó en agitación suave de 12-16 h a temperatura ambiente en la oscuridad. El radical catión se conservo a 4 °C y en ausencia de luz durante dos días. Medida de capacidad de secuestrar el radical ABTS+: El ABTS+ generado, se diluyó con metanol puro hasta obtener una absorbancia de 0.70 ± 0.02 a 658 nm (aproximadamente 1 mL de ABTS+ en 75 mL de metanol puro); al llegar a esta absorbancia, el ABTS+ se mantuvo a 30 ± 1 ºC en un baño de agua. Para medir la capacidad antioxidante de la muestras, se utilizaron cuatro celdas simultáneamente, a la primera, como control, sólo se le adicionaron 3.9 mL de ABTS+ con 100 μL del disolvente de la muestra, al resto de las celdas, se les adicionaron 3.9 mL de ABTS+ y 100 μL de muestra problema (polifenoles extraíbles, taninos hidrolizables o condensados). El contenido de las celdas se mezcló por inmersión. Finalmente, se leyó la absorbancia cada 20 s a 658 nm durante 7 min con un espectrofotómetro (2800, Único, U.S.A.). Se graficó el porcentaje de inhibición frente al tiempo y se calculó el área bajo la curva de dicha gráfica. Aplicando el método anterior a distintas concentraciones de Trolox (entre 3 y 20 μM, concentración final en la celda) y representando el área bajo la curva frente a la concentración, se obtuvo una recta de calibrado. De esta forma, el área bajo la curva de las muestras se expresó como μmoles de equivalente trolox por gramo de muestra en base seca. 5.10. Análisis estadístico Para el análisis estadístico de los resultados obtenidos, se utilizó un análisis de varianza (ANDEVA) de una vía con un nivel de significancia α=0.05, utilizando el paquete estadístico SigmaStat (Jandel Scientific, versión 2.03). Cuando se encontraron diferencias estadísticas significativas entre las muestras se utilizó una prueba de comparación múltiple de Tukey. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 36 6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 6.1. Caracterización física del fruto En el Cuadro 8 se muestran las características del racimo, las manos y los frutos de cada variedad. VVa se caracterizó por presentar el racimo de mayor peso (29.33 Kg), el mayor número de manos por racimo (8) y frutos por mano (22), seguido de VEn con un peso de racimo de 15.13 Kg, VMa con 12.36 Kg, estas dos presentaron el mismo número de manos por racimo (6) así como de frutos por mano (6), finalmente VMo, quien a pesar de tener un mayor número de frutos por mano que VMa y VEn (15), presentó el racimo de menor peso (11.24 kg). Respecto al peso, longitud y circunferencia de los frutos, los plátanos de cocción presentan valores mayores que los plátanos de postre. El peso de los frutos obtenido para los plátanos de cocción fue de 0.349 kg (VMa) y 0.341 kg (VEn), mientras que para los plátanos de postre fueron de 0.123 kg y 0.151 kg para VMo y VVa respectivamente. La longitud del fruto no fue diferente entre los plátanos de cocción (31.70 cm en VMa y 28.27 cm en VEn), pero si se encontraron diferencias entre los plátanos de cocción y los de postre (14.98 cm en VMo y 20.55 cm en VVa); esta tendencia se pudo observar también en la circunferencia de los frutos, 16.30 cm y 17.03 cm para plátanos de cocción y 12.85 cm y 13.46 cm para las de postre. Estos valores son cercanos a los obtenidos por Gibert y col. (2009), quienes reportan valores de entre 0.105 a 0.164 Kg para el peso, 16.2 a 18.5 cm de longitud y 11.4 a 12.6 cm de circunferencia para plátanos de postre y de 0.193 a 0.598 kg, de 23 a 18.4 cm y 13.8 a 18.4 cm para el peso, longitud y circunferencia, respectivamente, para los plátanos de cocción cultivados en Colombia. Según algunos productores del estado de Oaxaca (Finca Mundo Nuevo), la variedad Valery es de las más cultivadas en esa región ya que su desarrollo es más rápido y su rendimiento es mayor, lo que ha podido constatarse con los resultados en este estudio, a pesar de que sus frutos son más pequeños, superan en número a las otras variedades y por ende el peso del racimo es mucho mayor. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 37 La cáscara representa entre 33.4 y 34 % del peso de los frutos; Gibert y col. (2009) reportaron entre 38 a 45 % de porcentaje de cáscara para plátanos de postre y de cocción, respectivamente; cuando estos porcentajes superan el 40 % del peso total del fruto se producen bajos rendimientos y se genera una mayor cantidad de desechos lo cual se considera una desventaja para el uso industrial de estos frutos. Los resultados obtenidos en este estudio abren la posibilidad del uso de estas variedades de manera industrial ya que su porcentaje de cáscara es bajo por lo que el rendimiento sería mayor. Cuadro 8. Características físicas del racimo, penca y los frutos de plátanos de postre y cocción Variedad Cocción Postre VMa VEn VMo VVa Peso racimo (Kg) 12.36 15.13 11.24 29.33 Manos por racimo 6 6-7 6 8 Frutos por mano 6 6 15 22 Peso de los frutos (Kg)* 0.349 ± 0.08a 0.341 ± 0.02a 0.123 ± 0.01b 0.151 ± 0.01c Longitud de los frutos (cm)* 31.70 ± 2.45a 28.27 ± 1.09a 14.98 ± 0.99b 20.50 ± 0.57c Circunferencia de los frutos (cm)* 17.03 ± 2.36a 16.30 ± 0.71a 13.46 ± 0.34b 12.85 ± 0.44c *Media de 30 repeticiones ± DE Valores con diferente letra en una misma columna son estadísticamente diferentes (p ˂ 0.05, Test de Tukey) 6.2. Color Los resultados obtenidos para el color de la cáscara de las diferentes variedades se muestran en el Cuadro 9. Se obtuvieron 5 parámetro por cada variedad; L*, a*, b*, chroma, y el ángulo hue. Todas las variedades presentaron diferencias en el valor de L*, el mayor valor corresponde a VVa (61.04) seguido de VEn (58.756), VMa con 54.23 y finalmente VMo con 37.89, estos valores indican que VVa presenta un color más claro que las demás, siendo el de VMo el más oscuro. Caracterización física y química de plátanos de postre y cocción cultivados en México Página 38 Los valores de a* fueron negativos para VMa, VEn y VVa (-9.30, -9.29 y -10.58, respectivamente), y positivo para VMo (8.20); el parámetro b* fue positivo para todas las variedades, siendo mayor para VEn (33.68), seguido de VMa (31.77), 30.64 para VVa y finalmente 9.76 para el VMo, estos valores indican que el color de la cáscara de VMa, VEn y VVa presenta una coloración verdosa con tonalidades amarillas, y en el caso del morado este presenta una tonalidad rojiza aún en estado verde. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas para el valor de chroma entre las variedades VMa, VEn y VVa (33.10, 33.68 y 32.41, respectivamente); sin embargo, estas fueron diferentes a la VMo con un valor de 12.77, lo cual indica que en el caso de las tres primeras variedades hay una mayor saturación de color y que en el caso del Morado este color es más opaco. Con el ángulo hue se comprueba la tonalidad obtenida con los parámetros a* y b*. Tee y col. (2011) realizaron un estudio en diferentes etapas de maduración de plátano donde observaron que el chroma en el color de la cáscara va disminuyendo conforme pasan las semanas de desarrollo del fruto, iniciando con un verde oscuro, pasando por verde claro hasta llegar
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