Composicion quimica de los frutos citricos

Composicion quimica de los frutos citricos.

COMPONENTES MINERALES

Agua

Es el componente principal de todos los cítricos. El porcentaje medio de agua en los cítricos oscila entre el 80-90% variando según el estado de desarrollo, madurez y según las variedades.

Sales minerales

Se encuentran en los cítricos en pequeñas cantidades y las más importantes son las potásicas y cálcicas.

COMPONENTES ORGÁNICOS

Hidratos de carbono

Tienen una influencia fundamental en la calidad gustativa de los frutos. Son el origen de los azúcares, que son el material de reserva del fruto y su fuente de energía.

La cantidad de azúcares oscila entre el 1-18% dependiendo de la especie y del estado de madurez del fruto. Los azúcares más importantes en los frutos cítricos son: glucosa y fructosa.

Ácidos orgánicos

Contribuyen conjuntamente con los azúcares, a desarrollar la calidad gustativa y nutricional de un fruto. Desempeñan un papel importante en la vida de los frutos, siendo un factor de resistencia contra los hongos. Los ácidos más representativos en los cítricos son: ascórbico, cítrico y metálico.

Lípidos

Desempeñan un papel importante, en el control de la transpiración y en la protección contra el ataque de parásitos. Se concentran en las semillas y en la cutícula, que es una fina capa que cubre la epidermis del fruto. Los lípidos más conocidos son ceras y cutinas.

Proteínas

El contenido en proteínas de un fruto es bajo. Son importantes como componentes de las estructuras celulares y como constituyentes de enzimas implicados en el metabolismo del fruto.

Pigmentos

Son los elementos que producen la coloración de los frutos. El color constituye uno de los factores más atrayentes de los frutos y es debido a la clorofila y carotenoides. La clorofila nos da el color verde y los carotenoides las coloraciones roja y amarilla.

Vitaminas

Son elementos fundamentales para la dieta humana. Las vitaminas más importantes son la A y la C y en menor proporción las del grupo B. El contenido en vitaminas aumenta con el grado de maduración de la fruta.

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Los frutos citricos y su fisiologia

Los frutos citricos y su fisiologia. El fruto de los cítricos es, botánicamente, un hesperidio con una corteza exterior flexible y dividida interiormente en segmentos (gajos). El tamaño del fruto es variable, dependiendo de los factores climáticos, edáficos y culturales, incluso dentro de la misma variedad.

Las formas de los frutos cítricos pueden ser: globosa, achatada, ovoide, piriforme, etc. El número de segmentos es variable y puede conocerse desprendiendo suavemente la “roseta” del pedúnculo y contando los pequeños apéndices situados en el círculo que deja ésta.

El fruto al cortarse de forma transversal nos permite distinguir:

  • – La corteza, compuesta por el flavedo (parte más externa y coloreada) y el albedo (parte más interna y de color blanco).
  • – Los segmentos, que contienen vesículas de zumo y las semillas, en el caso de que las haya. Los segmentos están separados unos de otros por las membranas celulares.
  • – Corazón o eje central.

 “ … La correcta manipulación poscosecha de las frutas y hortalizas precisa tener en cuenta que se están tratando de estructuras vivas. Las frutas y hortalizas no se encuentran vivas sólo cuando están unidas a la planta de procedencia; tras la recolección, continúan estándolo y siguen desarrollando los procesos metabólicos y manteniendo los sistemas fisiológicos, que operaban mientras se hallaban uni-das…».

La vida de un fruto la podemos dividir en 3 etapas fisiológicas fundamentales: el crecimiento, la maduración y la senescencia (o envejecimiento)

  • El crecimiento comprende el aumento del número de células y el posterior alargamiento celular, ambas responsables del tamaño final alcanzado por el fruto.
  • La maduración suele iniciarse antes de que termine la fase de crecimiento e incluye diferentes actividades metabólicas.
  • A la senescencia podemos definirla como una fase en la que los procesos anabólicos (sintéticos) dan paso a los catabólicos (degradativos) conduciendo al envejecimiento y, finalmente, a la muer-te del tejido.

La maduración organoléptica es el proceso por el que los frutos adquieren las características organolépti-cas (color, aroma, sabor, textura, etc.) que los definen como comestibles, proceso que, generalmente comienza durante las etapas finales de la maduración fisiológica (que en general coincide con el momento en que las semillas comienzan a ser viables y los frutos pueden proseguir con la maduración organolépti-ca aún separados de la planta madre) y constituye el comienzo de la senescencia. Durante dicho proceso tienen lugar una serie de cambios físicos, bioquímicos y fisiológicos determinantes de la calidad y vida postcosecha del fruto. Entre los más importantes podemos citar: cambio del color, cambios en la composi-ción de proteínas, carbohidratos y en la producción de aromas; cambios en los ácidos orgánicos y en los polifenoles. Una consideración especial merecen los cambios relacionados a la actividad respiratoria y producción de etileno que consideraremos a continuación, y que permiten distinguir entre frutos climatéri-cos y no climatéricos.

Índice de madurez
El índice de madurez o también llamado ratio es la relación entre el contenido de sólidos solubles y el porcentaje de acidez expresada como ácido cítrico anhidro. Los sólidos solubles se lo determinan por refractometría y es también denominado ºBrix corregidos.
El ratio determinado de esta forma da una idea del estado de madurez que tiene la fruta y depende de cada variedad. Para la naranja valencia cuando el mismo alcanza un ratio de 8, se comienza a comercia-lizar, siendo el óptimo entre 10 – 11. El pomelo tiene un ratio entre 6,5 – 7.0; las mandarinas son las va-riedades que mayor ratio tienen, llegando alcanzar ratios mayores de 20, mientras que los limones, son los de menor ratios, y los valores típicos están comprendidos entre 1.40 – 1.60.

Fisiología del Etileno.
La producción de etileno y la respiración de un fruto son dos variables fisiológicas de su actividad metabó-lica. En ciertos frutos, estas variables presentan valores muy bajos cuando se encuentran inmaduros o en estado verde, pero a medida que maduran, se elevan bruscamente hasta alcanzar un máximo. Este pico se llama máximo climatérico y los frutos que presentan este comportamiento se denominan frutos climatéricos (ej. duraznos, tomates, manzanas, bananas, etc.). Otros frutos, por el contrario, no presentan esta pauta respiratoria, siendo denominados no climatéricos (ej. naranjas, limón, pimiento, etc.). Todos los frutos producen pequeñas cantidades de etileno a lo largo de su desarrollo, sin embargo, durante la maduración organoléptica los frutos climatéricos lo producen en cantidades mucho más elevadas que los no climatéricos. De esta manera, las concentraciones de etileno varían ampliamente en los frutos climatéri-cos, pero no en los frutos no climatéricos en los que apenas se diferencian las tasas reinantes durante el desarrollo y las alcanzadas a lo largo de la maduración organoléptica. La exposición a concentraciones de etileno tan bajas como 0,1-1,0 partes por millón, durante un día, son suficientes para acelerar la plena maduración de los frutos climatéricos; en los no climatéricos el etileno en cambio acelera la actividad res-piratoria, siendo tanto más importante cuanto mayor sea la concentración en la atmósfera; también puede tener acción sobre otros procesos como la destrucción de la clorofila (color verde). Numerosos estudios, han permitido que en la actualidad se conozca bastante bien la síntesis natural del etileno a partir de un aminoácido: la metionina. En estos estudios han sido de vital importancia el descu-brimiento de inhibidores de la síntesis de etileno, algunos de los cuales comienzan a ser utilizados en la agricultura. Mientras que otros compuestos inhiben la acción del etileno, este sería el caso del dióxido de carbono a cuyos efectos benéficos se les saca provecho mediante el uso de tecnología con atmósferas controladas. Otro agente lo constituye el ión Plata (Ag+), aplicado bajo la forma de complejo con el ión tiosulfato, penetra rápidamente en los tejidos y retarda e inhibe los procesos de senescencia, esta técnica es muy usada para prolongar el período de conservación de flores cortadas, pero no se puede usar en alimentos dada la toxicidad de la plata.
En resumen, existen dos tipos de frutos denominados climatéricos y no climatéricos, los primeros incre-mentan su ritmo respiratorio y la producción de etileno después de la cosecha, mientras que en los no climatéricos el ritmo respiratorio va disminuyendo hacia la senescencia que parece ser el patrón que le corresponde a los cítricos

Factores que afectan la producción de etileno.
Los niveles de producción de etileno en cada fruto varían considerablemente en función de varios facto-res, que pasamos a detallar brevemente a continuación:

  1. Especie y Cultivar, tal como se ha comentado la producción de etileno es distinta según se trate de frutos climatéricos (manzana) o no climatéricos (cítricos). Además, dentro de una especie se pueden encontrar diferencias importantes entre los cultivares;
  2. Temperatura, como es conocido, el aumento de la temperatura acelera las reacciones metabólicas, sin embargo, temperaturas superiores a 30 °C dan lugar a una disminución importante de la producción de etileno debido a la desnaturalización de las enzimas involucradas en la síntesis;
  3. Nivel de CO2, este gas se destaca por ser un inhibidor competitivo de la acción del etileno, y también actúa sobre la biosíntesis;
  4. Nivel de O2, bajas tensiones de O2 reducen la producción de etileno;
  5. Etileno ambiental, la exposición de los frutos al etileno ambiental estimula mayor producción de etileno, es el efecto autoestimulador (autocatalítico) que existe notablemente en frutos climatéri-cos. Por otra parte, algunos compuestos poseen una acción similar a la del etileno aunque su efectividad es menos que la de este, entre los más importantes figuran el propileno y el acetileno
  6. Situaciones de estrés, los golpes, cortes, agresiones químicas, bajas temperaturas (en especies sensibles), estrés hídrico, etc. inducen la biosíntesis del etileno. Por otra parte, el desarrollo de hongos y bacterias, a causa de heridas, son fuentes de etileno.
  7. Cambios químicos y físicos durante la maduración y/o senescencia

En general los procesos metabólicos relacionados con el proceso de maduración involucran cambios de-gradativos y de biosíntesis según lo siguiente:

DEGRADATIVOS:

  • Actividad de enzimas hidrolíticas
  • Destrucción de cioroplastos
  • Degradación de clorofila
  • Hidrólisis de almidón
  • Oxidación de sustancias o sustratos
  • Inactivación de compuestos fenológicos
  • Solubilización de pecticinas
  • Ablandamiento de la pared celular
  • Cambios en permeabilidad de membranas

BIOSINTESIS

Mantenimiento de la estructura mitocondrial

  • Formación de carotenoides
  • Interconversión de azúcares
  • Aumento en la actividad del ciclo de los ácidos tricarboxílicos
  • umento en la generación de ATP
  • Formación ciclo de etileno
  • Síntesis de aromas

MÉTODOS DE CONTROL DE LA MADURACIÓN Y SENESCENCIA
En forma general el control de la maduración y senescencia de los frutos puede ser conseguido por dos grandes técnicas:

  • Manejo de la temperatura
  • Modificación de la atmósfera

“ Los frutos climatéricos son aquellos que tienen una vida post cosecha muy corta, pues rápidamente se ablandan y son menos resistentes a los golpes, como el agua-cate y la papaya. Mientras que los frutos no climatéricos son los que tienen una vi-da más larga, ya que las magulladuras les afectan menos, como la naranja ”.

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Partes de un fruto citrico, naranja, mandarina, limon, pomelo

Partes de un fruto citrico, naranja, mandarina, limon, pomelo.

FLAVEDO Y ALBEDO.

En el flavedo son importantes los pigmentos y los aceites esenciales. Los pigmentos dan su color amarillo o anaranjado a los frutos. Antes de madurar predomina el color verde del pigmento clorofila (el mismo que tienen las hojas). A medida que la fruta va madurando aparecen los caroteroides que estaban enmascarados por la clorofila. Pueden utilizarse sustancias que destruyen la clorofila para acelerar la aparición de los carotenoides (desverdización). Los principales carotenoides son: caroteno, xantofila y criptoxantina.

El contenido global de carotenos es mayor en las naranjas, le siguen las mandarinas y es muy pequeño en las limas, limones y pomelos. En las naranjas oscila de 30 a 300 miligramos por kilo de corteza fresca; en las mandarinas de 80 a 140 y en los demás de 1 a 5 miligramos.

En la corteza del limón existen flavonas (que son otros pigmentos) en mucha mayor proporción que las naranjas (1,5 miligramos en limón; 0,08 miligramos en naranjas).

Los aceites esenciales también se localizan en células especiales de la corteza. En las naranjas y mandarinas predomina el limoneno; en los limones existen además de limoneno otros terpenos. La proporción en que se encuentran los diferentes terpenos es la que da el aroma característico de cada fruta. Uno de los cítricos más aprovechados por su aceite esencial es el bergamota que se emplea para fabricar agua de colonia y aromatizar el té.

Entre los azúcares predomina la glucosa (63%), la fructosa (20%) y la sacarosa (16%).

Las sustancias pécticas tienen la propiedad de embeber grandes cantidades de agua y formar un gel, de aquí la importancia del albedo para la elaboración de mermeladas.

Los glucósidos se encuentran no sólo en el albedo, sino en el jugo de los cítricos. El más importante es la hesperidina que se encuentra en todas las especies (excepto en el pomelo donde es sustituida por la naringina). Cuando hay heladas que afectan al fruto se forman cristales insolubles de hesperidina, principalmente en la pulpa, que sirven para diagnosticar las heladas (excepto lógicamente en el pomelo).

Entre los ácidos orgánicos destacan el ácido cítrico (90% del total) y después, sorprendentemente, el málico (de las manzanas) y el oxálico (de las acederas).

ENDOCARPO

El endocarpo es de la parte comestible de los cítricos. Mientras que en mandarinas, naranjas y pomelos la parte comestible supone el 80% del peso de la fruta, en el limón oscila del 65 al 70%. El conjunto de pulpa y zumo tiene la composición promedio reflejada en el cuadro de la página anterior (que varía mucho de una a otra especie y de una a otra variedad) medida en porcentajes sobre dicha parte comestible.

Como puede comprobarse, el contenido de proteínas y lípidos es sumamente bajo en los cítricos. Los sólidos solubles que se encuentran en el zumo de los cítricos están constituidos, al iniciarse la maduración, por muchos ácidos y pocos azúcares. Posteriormente, a lo largo de la maduración, disminuyen los primeros y aumentan los segundos, excepto en los limones donde perdura el ácido cítrico incluso maduros. En una naranja madura los azúcares del zumo suponen cerca del 75% de los sólidos solubles.

El ácido cítrico viene a suponer el 90% de los ácidos totales (cítrico, málico oxálico y ascórbico) dependiendo de las especies y variedades. La proporción de ácidos sobre el total del zumo suele ser del 1% en naranjas y mandarinas, pero llega al 6% en limones.

Resulta notable la desproporción entre el potasio y el sodio así como entre el calcio y el magnesio.

Respecto a las vitaminas, los cítricos contienen cantidades relativamente importantes de ácido ascórbico (vitamina C) por lo que se utilizaban en las largas travesías para combatir el escorbuto.

Una pieza de 200 gramos cubre las necesidades diarias de un adulto.

El contenido en Vitamina A de una naranja apenas si cubre el 4% de nuestras necesidades diarias. Tampoco los contenidos de vitaminas B y P alcanzan a cubrir dichas necesidades diarias.

ÍNDICE DE MADUREZ

Se trata de una “ratio” o relación entre el extracto seco de los sólidos solubles del zumo (E), en el que como hemos visto predominan los azúcares, y la acidez (A), que se considera como si toda ella fuera debida al ácido cítrico.

M = (E) / (A)

(E) Se mide en grados Brix. Cada grado Brix equivale a un 1% de azúcares que se determina en hidrómetros graduados y modernamente en refractómetros.

(A) Se mide neutralizando la acidez del zumo con sosa decimonormal.

A partir de aquí se calculan los gramos (teóricos) de ácido cítrico por litro.

El índice de madurez aumenta a medida que se acerca el momento de la recolección. Como los cítricos son frutas no climatéricas (es decir, que el grado de madurez adecuado sólo se alcanza en árbol), hay que esperar a que el índice alcance valores adecuados antes de proceder a la recolección. Conviene tener presente que existen varias modalidades de madurez:

Fisiológica, que es el momento en que las semillas son viables;

Organoléptica, que es el estado en que la fruta tiene una calidad óptima de color, sabor, olor turgencia, característica gustativas, contenido en zumo etc.;

Comercial, que es cuando reúne las características de calidad que exige el cliente.

Los índices de madurez mínimos y máximos para la exportación se suelen acordar para cada campaña y dependen del año, de la especie y de la variedad.

Un exceso de madurez (por ejemplo M = 13) pone en peligro la conservación posterior del producto.

Otro indicador, más inexacto, de la maduración es el color del flavedo. En principio color verde indica falta de madurez, pero esta afirmación no es del todo exacta. (M) puede tener valores aceptables y el viraje del verde al naranja no haberse producido. Este fenómeno ocurre en los países tropicales, donde el árbol no ha pasado por etapas frías durante el invierno. Se le puede dar color a la fruta mediante el proceso de desverdización, que suele realizarse aportando etileno exógeno. Existen variedades como la Valencia y la Lane Late en que el color de la fruta no recogida puede retroceder a verde (reverdecimiento).

Muchisima mas información en

Cuajado y desarrollo de los frutos citricos

  • Manuel Agustí
  • Amparo Martínez-Fuentes
  • Carlos Mesejo
  • Mariano Juan
  • Vicente Almela

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