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Agronomía Tropical

versión impresa ISSN 0002-192X

Agronomía Trop. v.58 n.4 Maracay dic. 2008

 

Caracterización postcosecha del apio criollo cultivado en el municipio Tovar, estado Mérida - Venezuela1

Auris García* y Emperatriz Pacheco Delahaye*

1 Trabajo financiado parcialmente por el Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico de la Universidad Central de Venezuela.

* Profesoras. Universidad Central de Venezuela. Facultad de Agronomía, Instituto de Química y Tecnología. Laboratorio de Bioquímica de Alimentos. Apdo. 2105 Maracay 2101, estado Aragua. Venezuela. E-mail. aurisgarcia@hotmail.com ; Olivier@telcel.net.ve

RESUMEN

Actualmente, Venezuela y los países del  grupo andino, promueven el consumo de raíces y tubérculos autóctonos, por la importancia económica y de beneficios a la salud. Por ello, esta investigación tuvo por objetivo, caracterizar la calidad postcosecha del apio criollo, Arracacia xantho­rriza Bancroft, de los morfotipos blanco y amarillo, culti­vados en la cordillera andina venezolana. La metodología usada, permitió determinar algunas propiedades físicas, químicas y reológicas, aplicables al diseño de normas de calidad y a la selección del producto para su proceso industrial. Como resultado, los morfotipos, presentaron variabilidad en el rango de masa fresca (34,90-312,20 g), tamaño (7,00-24,00 cm de longitud, con un grosor de 2,4 a 8,60 cm) y forma (cónica (12,8%), cónica-cilíndrica (15,0%), cilíndrica (6,6%), fusiforme alargada (29,8%), fusiforme cilíndrica (30,0%), cilíndrica ovovalada (18,30%) y cilíndrica bifurcada (5,20%), las cuales fueron atribuidas al efecto de los factores agronómicos y de la altitud sobre las características físicas durante el desarrollo de la raíz. En la composición química, presentaron bajos contenidos de grasas (0,64 g 100 g-1), proteínas (3,82 g 100g-1) y azúcares reductores (3,69 g 100g-1), pero una relación media en fibra (6,79 g 100 g-1), alta en almidón (79,39 g 100 g-1) y en minerales como el calcio (210,25 mg 100 g-1) y el fósforo (215,0). En conclusión para hacer un estándar de calidad comercial del apio criollo, se siguiere el estableci­miento de cultivos de producción en sistemas controlados y para evitar las mermas producidas durante el transporte y la comercialización, usar la refrigeración o congelación según sea el caso.

Palabras Clave: Apio criollo; Arracacia xanthorriza Bancroft; calidad postcosecha.

Characterization of post-harvest arracacha grown in the municipality Tovar, Merida state -Venezuela 1

SUMMARY

At the present time, due to the economic importance and health benefits, the group of Venezuela and the countries of the Andean group, are promoting the consumption of roots and autochthonous tubers. Therefore, this investigation had for objective to characterize the postharvest quality of arracacha, Arracacia xanthorriza Bancroft, of the white and yellow morphotipes, cultivated in the Andes area of Venezuela. The used methodology allowed to determine some physical, chemical and rheological properties, applicable to the design of norms of quality and the selection of the product for industrial processes. The results shown, for the evaluated morphotipes, that the fresh mass fluctuated between 34.90 and 312.20 g, the size between 7.00 and 24.00 cm the longitude and the thickness between 2.4 and 8.60 cm, and the shape were conical (12.8%), conical ­cylindrical (15.0%), cylindrical (6.6%), fusiform lengthened (29.8%), fusiform cylindrical (30.0%), cylindrical oval (18.30%), and cylindrical forked (5.20%), which were attributed to the effect of agronomic factors, and of the altitude in the physical characteristics during the deve­lopment of the root. The chemical composition, shown that it is low in lipid (0.64 g 100g-1), protein (3.82 g 100g-1) and sugars reducers (3.69 g 100g-1), but a it has a medium content in fiber (6.79 g 100g-1), and high content of starch (79.39 g 100g-1) and in minerals as calcium (210.25 mg 100g-1) and phosphrus (215.0 mg 100g-1). In conclusion for make an comercial standard of quality for the arracacha, we suggest the stablishment of this crop under controlled conditions. Moreover to prevent the lost of weight during the transportation and commercialization we suggest to freeze and to refrigerate.

Key Words: Arracacha; Arracacia xanthorriza Bancroft; quality postharvest.

RECIBIDO: febrero 12, 2008  ACEPTADO: agosto 06, 2008

INTRODUCCIÓN

Actualmente, Venezuela y los países del grupo andino, promueven el consumo de raíces y tubérculos en forma fresca o procesada, por la importancia de las propiedades funcionales, los aportes nutricionales y beneficios a la salud, en la reducción de riesgos de enfermedades cardiovasculares. El apio criollo, Arracacia xanthorrhiza Bancroft, al igual que la papa, Solanum tuberosum, yuca, Manihot esculenta, batata, Ipomoea batata y zanahoria, Daucus carota, han sido cultivos autóctonos de lo altos del Perú, Bolivia, Ecuador, Colombia y Venezuela, así como fuente tradicional de la alimentación y economía de estas regiones (González y Pérez, 2003; Espinoza, 1999).

Actualmente su producción, se encuentra estancada, por los cambios de consumo de la población, la falta de tecno­logías para el aprovechamiento integral y de normas de calidad para valorizar y potencializar su uso en el mercado nacional y de exportación (Lana et al., 2004).

En general, las raíces de apio, son fusiformes, varían en tamaño, forma y color, siendo conocidos los morfotipos blancos, amarillos y morados. Este último una especie silvestre poco cultivada y de bajo a ningún interés comercial (Espín et al., 2003).

Las propiedades físicas, químicas, reológicas y senso­riales, son la base para caracterizar la calidad de las raíces y seleccionar las técnicas de transformación en fritos ("chips"), congelado, snack u otros productos (Vitti et al., 2003).

Un programa de control de calidad para tubérculos, fue propuesto por Borruey et al. (2000) basado en la deter­minación del color de la pulpa, forma, textura, facilidad de pelado, tiempo de cocción, nivel de aceptación en función al grado de madurez hortícola y zonificación del cultivo. En vista de la poca información de calidad en apio criollo, se planteó como objetivo en esta investi­gación, la caracterización de la calidad postcosecha del apio criollo, de los morfotipos amarillo y blanco, culti­vadas en forma comercial en la zona productora de la cordillera andina venezolana.

MATERIALES Y MÉTODOS

Las raíces de apio criollo de los morfotipos blanco y amarillo, fueron donadas por la empresa Agroceres C.A., ubicada en Timotes, municipio Tovar, estado Mérida. Las muestras se recibieron en el grado de madurez hortícola, utilizado por los agricultores para comercializar el producto, correspondiente al índice agronómico de 12 meses. Para el estudio, se tomaron de forma aleatoria, 20 lotes de cada morfotipo conformado por un prome­dio de 5 unidades por lote, para un total de 200 muestras (Covenin, 1981, norma nº 1769), trasladadas en condi­ciones controladas al Laboratorio de Bioquímica de Ali­mentos del Instituto de Química y Tecnología, de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela, Maracay, estado Aragua.

Preparación de las muestras

Previo a la conformación de los lotes, las raíces fueron sometidas a una selección, descartando el material no entero, malformado, con daños por insectos-plaga, hongos, bacterias (pudriciones), roturas, rajaduras, raspa­duras, y manchas. Posteriormente, se lavaron los apios, utilizando cepillos para eliminar la tierra y otras impu­rezas, por inmersión en una solución de jabón cuater­nario al 1%, con la finalidad de disminuir los residuos de agroquímicos y la carga microbiana presente (bacterias mesófilas y de coliformes fecales). A continuación se rea­lizó un enjuagado con suficiente agua y un secado con ventilación forzada, para eliminar el exceso de humedad y los riesgos de posibles cambios indeseables (Flores, 2000).

Métodos físicos: Las características físicas, que descri­bieron el grado de madurez comercial de la raíz, se basaron en la determinación de la masa fresca en g (Flores, 2000),volumen por el principio de Arquímedes (cm3), peso específico (g cm-3), dimensiones de tamaño (referidas al largo, diámetro mayor y menor de la raíz en cm), área de la raíz (determinada a partir de la proyec­ción longitudinal sobre papel milimetrado cuantificando su área en cm2) según Echeverría y Rangel, (1992) y la forma, tomando como referencia la proyección longitu­dinal propuesta por Montaldo (1979).

Además del rendimiento en pulpa (g 100g-1) según Borruey et al. (2000), la humedad y el pH determinados por el método oficial de la AOAC (1990). El color por el método de Hunter -Lab, en un equipo colorimétrico DP-9000 marca Gardner/Neotec, color Queso II, cali­brado en el iluminante C (todos los colores) conforme a lo propuesto por Flores, (2000) y el índice de curvatura, calculado por el método de comparación del producto con una figura geométrica regular. En este caso se utilizóel Índice Elipsoidal (ÍE), para cuerpos fusiformes alar­gados (Figuras 1) de Echeverría y Rangel, (1992).

n:10 lotes: 45 kg /lote

 FIGURA 1. Formas típicas propuestas en raíces de apio criollo de los morfotipos blanco y amarillo.

Métodos químicos: Las determinaciones por triplicado del contenido de sólidos solubles, se realizaron siguiendo la norma COVENIN (1977) nº 924-77 y la de acidez (% ácido málico) por el método oficial de la AOAC (1990).

Método reológico: La característica de firmeza textural de la raíz, se determinó utilizando el penetrómetro modelo Chatillon, marca Jhon Chatillon y Sons INC, con una aguja de corte biselada (punta de cizallamiento) de 1,3 cm de longitud con el cual se aplicaron los esfuerzos de corte en la posición ecuatorial de la raíz. La fuerza máxima de resistencia, expresada en unidades de kilo­gramos fuerza (Kgf /mm deformación) y de newton (N/m deformación) fue determinada por la salida del jugo celular o la presencia de rotura en el tejido (Echeverría y Rangel, 1992).

Métodos químicos: La determinación por triplicado de proteína (N* 6,25), ceniza, grasa, fibra dietética, caro­tenos, azúcares reductores y minerales (calcio, hierro y fósforo), se analizaron aplicando los métodos oficiales de la AOAC, (1990), el contenido de almidón, se hizo por el método colorimétrico de Mc Cready et al. (1956), usando la solución de ácido perclórico al 52% y el reactivo de Yodo-Yoduro de potasio.

Análisis estadísticos: Se aplicó el método estadístico descriptivos previa conformación de la normalidad de los datos por la prueba de Shapiro- Wilk, análisis de varianza de un diseño completamente aleatorizado por dos vías y comparación de medias por el método de Tukey, para los casos donde se encontraron diferencias signi­ficativas de las variables en estudio (Mongomery, 1981).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los morfotipos de apio blanco y amarillo, presentaron variabilidad en el rango de peso fresco de 34,90-312,20 g y 53,30-240,0 g, respectivamente (Cuadro 1), lo cual fue atribuido al efecto de los factores agronómicos y de la altitud sobre las características físicas durante el desarrollo de la raíz. Sin embargo, los valores promedios del peso específico (1,036 g cm-3 y 1,138 g cm-3), no mostraron diferencias significativas coincidiendo, con lo señalado por Murillo (2003), para adecuar el rubro al procesamiento industrial en la obtención de chips, ya que indica, que valores mayores de 1,080 g cm-3 en papa, permiten obtener alto rendimiento de "Chips" crujientes y resistente a la rotura.

CUADRO 1. Valores promedio y análisis de varianza del peso (g), volumen (cm3) y peso espe­cífico (g cm-3) de las raíces de apio.

Características

Apio criollo de los morfotipos

Blanco

Amarillo

Peso (g)

IR

135,41±75,14a

34,90–312,20

120,30±52,00a

53,30-240,00

Volumen (cm3)

IR

132,02±75,02a

30,80–310,00

106,87±49,16a

47,00-220,00

Peso específico (g cm-3)

IR

1,036±0,031a

1,000–1,163

1,138±0,098a

1,000–1,550

* IR: Intervalo de Rango. ** Letras iguales en una fila indican inexis­tencia de diferencias significativas entre las muestras (P≥0,05).

El tamaño de las raíces, también presentó variabilidad, siendo esto considerado una característica intrínseca de la fisiología del crecimiento y desarrollo de la raíz, razón posible que no determinará diferencias significativas entre los morfotipos.

Los valores de rango de longitud, diámetro mayor y menor, fueron de 7,00-24,00 cm, 2,4-8,60 cm y 1,00-5,30 cm, respectivamente (Cuadro 3), coincidiendo con los datos señalados por Real (1994), quién encontró apios con longitud entre 5 a 25 cm y diámetros variables en hasta 8 cm.

La forma del apio fue variable, por estar relacionada con el tamaño, peso, volumen y área de la raíz. En los lotes analizados, se encontraron algunas formas similares a las definidas por Montaldo (1979) para raíces de yuca, del tipo: cónica (12,8%), cónica- cilíndrica (15,0%) y cilíndrica (6,6%). Adicional, a estas se identificaron otras formas consideradas típicas para ambos morfotipos, denominadas en este estudio como: Fusiforme alargada (29,8%), fusiforme cilíndrica (30,0%), cilíndrica ovovalada (18,30%) y cilíndrica bifurcada (5,20%; Figura 1).

A pesar de la variabilidad de las características de tamaño y forma, el promedio del material analizado de los morfotipos de apio blanco y amarillo, presentaron un índice de curvatura (0,82 y 0,84), con tendencia elip­soidal fusiforme, a nivel de confianza del 95%. Esta característica de polimorfismo en apio, puede deberse, entre otros factores a la no selección, ni certificación de los materiales utilizados para las siembras comerciales, generando por ello, características físicas no uniformes. Sin embargo, los actuales mercados exigen categorizar de manera homogénea la calidad de las raíces, en base a peso, forma, tamaño, raíces sanas, enteras y con menor grado de defectos morfológicos, objetivo que sólo se lograría bajo sistemas de siembra controlados.

En este sentido, se hizo un análisis de distribución de frecuencia de los pesos y tamaños, previa normalidad de los datos, aplicando la prueba de Wilk-Shapiro y transformación de los mismos para homogeneizar y definir las categorías por rangos con un intervalo de confianza del 95%, determinándose las categorías del I al IV, indicativas de las raíces de mayor a menor peso (g) y tamaño (cm). Identificando con la categoría IV, las raíces de pesos y tamaños de menor aceptación comercial (Cuadro 2).

CUADRO 2. Propuesta de categorías por peso (g) y tamaño (cm) de acuerdo a los resultados de la distribución de frecuencia de las dimensiones de largo( cm) y diámetro mayor( cm) de las raíces de apio amarillo.

Categorías de peso del I al IV. corresponden a las raíces de mayor a menor peso (g). Categoría IV identifica las raíces de pesos posiblemente de poca aceptación comercial, dado que la frecuencia tiende hacia el valor mínimo de 55,3 g y hasta de menor peso. Categorías de tamaño del I al IV, corresponden a las raíces de mayor a menor largo (cm) y diámetro mayor (cm). Categoría IV identifica las raíces de dimensíones posiblemente de poca aceptación comercial, dado que la frecuencia tiende hacia el valor mínimo de 10 cm de largo y 3,5 cm de diámetro.

Para determinar los niveles de tolerancia de aceptación y rechazo de los lotes, se analizaron los defectos y daños presentes (Figura 2), encontrándose que los principales defectos se relacionaron con los polimorfismo de la raíz y los daños fueron del tipo físico-mecánico (lesiones por abrasión, cortes, roturas, y magulladuras), causados por el inadecuado manejo de las raíces durante las opera­ciones de cosecha y transporte. Este tipo daño coinciden con lo encontrado por Souza et al. (2003), en lotes de raíces de apio cultivados en Brasil.

n: 10 lotes: 45 kg flote.

FIGURA 2.  Principales tipos de daños y defectos en las raíces frescas de apio criollo de los morfotipos blanco y amarillo.

Entre otras características físicas se determinó, el pH de la pulpa de la raíz con valores promedio entre 6,60–6,65, sólidos solubles de 7,20–7,80 ºBrix (Cuadro 3), rendi­miento de pulpa promedio de 82,64 y 84,35% y contenido de humedad promedio de 75,23 y 77,78 g 100 g-1, en los morfotipos blanco y amarillo, respectivamente. Al respecto, Barrera et al. (2003) en apio fresco, encontró contenidos de humedad (68,17–88,70 g 100 g-1) y de sólidos solubles (6,1 a 9,60 ºBrix.) similares a este estudio.

CUADRO 3. Valores promedio y de rango del pH de los raíces de apio de los morfotipos blanco y amarillo.

*Letras iguales en una columnas indican la no existencia de dife­rencias significativas entre las muestras (P≥0,05).

Con relación a la concentración de ácido málico promedio, este fue mayor en el morfotipo de apio blanco (0,092 g 100 g-1) que en el amarillo (0,086 g 100 g-1). El color en el apio blanco, presentó valores promedio de L: 73,14, a: –1,30 y b: 21,91, los cuales tuvieron diferencias significativas, con los promedios que caracterizaron al apio amarillo de L: 77,89, a: –0,25 y b: 32,16.

Desde el punto de vista reólogico no se encontró dife­rencias significativas en los valores promedio de la textura de los morfotipos en estudio, a nivel del punto de ruptura máximo de 2,00 -2,13 kgf (0,200 -0,213 N) con una deformación irrecuperable máxima de 4,0 mm (4*10-3 m) como se muestra en el Cuadro 4. Este comportamiento, caracterizó al apio fresco, como rubro de baja resistencia físico-mecánica al manejo postcosecha. Todas estas características físicas, químicas y texturales, definieron el grado de madurez hortícola de la raíz a nivel comercial.

CUADRO 4. Valores promedio y análisis de varianza de la resistencia físico mecánica de las raíces de apio de los morfotipos blanco y amarillo.

Apio Morfotipo

Área  (cm2)

Punto de ruptura (kgf)

Deformación (mm)

Blanco

48,43 ± 22,28b

2,00 ± 0,38a

4,00 ± 0,21a

Amarillo

55,30 ± 21,47a

2,13 ± 0,41a

4,00 ± 0,11a

*Letras iguales en una columnas indican la inexistencia de dife­rencias significativas entre las muestras (P≥0,05).

Con relación a la composición química (Cuadro 5), se determinó que el contenido de almidón disponible en el morfotipo blanco (79,39 g 1 00g-1) presentó diferencias significativas con respecto al amarillo (74,98 g 100 gol), ubicándose los promedios en el rango observado por Leonel y Pascoli (2002) para algunas raíces y tubérculos (73,6 a 94,28 g 100g-1).

CUADRO 5. Composición química proximal de lasraíces de apio blanco y amarillo culti­vadas en la región de Timotes del muni­cipio Tovar del estado Mérida.

Composición Química

Apio criollo (morfotipos)

(g 100 g-1)

Blanco

Amarillo

Humedad

75,23 ± 5,48b

77,78 ±3,91a

Materia seca

22,52 ± 2,85b

24,60 ±3,73a

Ceniza

3,43 ± 0,04b

5,50 ± 0,02a

Proteína

3,48 ± 0,13b

3,82 ± 0,12a

Grasa

0,59 ± 0,04b

0,64 ± 0,04a

Almidón

79,39 ± 0,04a

74,98 ±0,06b

Fibra

6,22 ± 0,06b

6,79 ± 0,04a

Azúcares totales

6,30 ± 0,09b

7,29 ± 0,09a

Azúcares reductores

3,32 ± 0,05b

3,69 ± 0,05a

Carotenoides

0,59 ± 0,02b

0,98 ± 0,09a

Promedios en base seca de la composición química de los conteni­dos de ceniza, proteína, grasa, almidón, fibra, azucares totales y carotenoides.

*Azucares reductores expresado sobre la base de glucosa

** Letras iguales en una fila indican la no existencia de diferencias significativas entre las muestras (P≥0,05).

El contenido de azucares totales y reductores de los morfotipos en estudio, mostraron diferencias signifi­cativas, con tendencia a una mayor concentración en el apio amarillo de 7,29 y 3,69 g 100g-1, respectivamente. La proporción de carotenoides en el morfotipo amarillo (0,98 g 100 g-I), como era de esperarse fue mayor con respecto al blanco (0,59 g 1 00g-1), existiendo diferencias significativas entre los valores promedios. La fracción de ceniza presentó mayor contenido en el morfotipo amarillo (5,50 g 100 gol).

La proporción de grasa, aunque fue superior en el ama­rillo (0,64 g 100 g-1), con respecto al morfotipo blanco (0,59 g 100 g-1), estos fueron considerados contenidos muy bajos. La cuantificación de fibra dietética (6,22 y 6,79 g 100 g-1) se considero de interés para el aporte nutricional, mientras la proteína (3,48 y 3,82 g 100g-1) tanto en las raíces de apio blanco y amarillo se presen­taron en bajos contenidos, encontrándose estos promedios en el rango señalado por Barrera et al. (2003) de 2,16 ­8,10 g 100 g-1 en fibra y 3,73 a 10,01 g 100 g-1 de proteína, para especies cultivadas en la región andina. En cuanto a los minerales se determinó que estas raíces, tienden en aportar calcio, fósforo y hierro principalmente, determi­nándose que el morfotipo amarillo presenta mayores valores promedios de estos componentes (210,25 mg 100g-1, 215,0 mg 100 g-1 y 45,75 mg 100 g-1, respectivamente) que en las raíces del morofotipo blanco (Cuadro 6). Sin embargo, los contenidos de estos minerales, fueron mayores a los señalados por Dos Santos (1998) en apio criollo cultivado en Brasil.

CUADRO 6. Valores promedio y análisis de varianza del contenido de calcio, fósforo y de hierro en las raíces de apio de los morfotipos blanco y amarillo.

Apio

Contenido de minerales (mg 100 g)

Morfotipo

Calcio

Fósforo

Hierro

Blanco

195,61 ±1,10b

120,0 ± 2,04b

24,33 ±0,32b

Amarillo

210,25 ±0,57a

215,0 ±1,32a

45,75 ± 0,16a

* Letras iguales en una columnas indican la no existencia de diferencias significativas entre las muestras (P≥0,05).

CONCLUSIONES

-Los morfotipos de apio criollo blanco y amarillo, presentaron una amplia variabilidad cuantitativa y cualitativa en las características físicas de peso (34,90­312,20 g), volumen, forma (cónicas a fusiformes cilíndricas) y tamaño (7,00-24,00 cm de longitud y 2,4-8,60 cm de grosor), que limitan la estandarización de la calidad en base a estas variables.

-Los valores texturales (0,275 N), caracterizaron a la raíz en un grado de madurez, de tejido crujiente y turgente, por el alto contenido de humedad presente (77,78 g 100 g-1).

-En la composición química, presentaron bajos contenidos en grasas (0,64 g 100 g-1), proteína (3,82 g 100 g-1), fibra (6,79 g 100 g-1) y azúcares reductores (3,69 g 100g-1), pero una alta relación de almidón (79,39 g 100 g-1)y de minerales como el calcio (210,25 mg 100 g-1) y el fósforo (215,0 mg 100 g-1).

-Como recomendación para estandarizar la calidad comercial del apio criollo, se sugiere establecer siembras en sistemas de producción controlada y para reducir las perdidas de peso, durante el transporte y la comercialización, establecer condiciones de refri­geración, para cada caso.

AGRADECIMIENTO

Los autores agradecen a la agroindustria Agroceres C.A en Timotes, estado Mérida y a la  ayuda técnica de Gloria de Pinto.

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