Las fresas son conocidas por su rápido deterioro. Para abordar este problema, se han realizado importantes investigaciones centradas en diversos métodos de conservación, como la congelación rápida, la refrigeración, el almacenamiento a temperatura ambiente, el tratamiento térmico, el envasado en atmósfera modificada, el tratamiento de radiación y las tecnologías de recubrimiento. Sin embargo, muchos de estos métodos son demasiado costosos o complejos para que los agricultores comunes los adopten.
En respuesta a las pérdidas económicas y las preocupaciones sobre la seguridad alimentaria asociadas con el deterioro de la fruta, en los últimos años se han desarrollado pesticidas ecológicos basados en oligosacáridos. Estos se derivan de recursos biológicos y se utilizan para prevenir enfermedades en cultivos alimentarios, plantas de interés económico y otra vegetación. Son eficientes, seguros, no tóxicos y no generan resistencia en las plantas. Los quitooligosacáridos, en particular, ofrecen varias ventajas, como buena resistencia a las plagas, seguridad, dosis mínimas requeridas, alta eficiencia y bajo costo. Pueden aumentar el rendimiento de frutas, verduras y granos entre un 10% y un 30% y pueden reemplazar parcialmente a los pesticidas químicos en los productos biopesticidas. Dado su efecto en las frutas y verduras poscosecha y su amplia aplicabilidad a la salud vegetal, los quitooligosacáridos están listos para convertirse en un producto líder para la próxima generación.
Para encontrar métodos de conservación de fresas adecuados para los agricultores comunes, nuestra investigación se centró en la eficacia de los quitooligosacáridos (COS) en la conservación de las fresas y su impacto en la calidad de la fruta.
Echa un vistazo a nuestro COS en este experimento.
¿Qué es el quitooligosacárido?
El quitosano, también conocido como β-1,4-oligosacárido glucosamina, es un producto de la degradación del quitosano, compuesto por entre 2 y 20 unidades de glucosamina unidas por enlaces β-1,4-glucosídicos. La quitina, presente en las paredes celulares o membranas de hongos, animales marinos y levaduras, es abundante, superada solo por la celulosa en cantidad. El quitosano, obtenido mediante la desacetilación de la quitina, es un biomaterial natural ampliamente utilizado en la agricultura.
Descubrimos que los quitooligosacáridos se destacan por su potencial en la agricultura sustentable, no sólo como un método eficaz para conservar las fresas, sino también por sus implicaciones más amplias en la mejora del rendimiento de los cultivos y la reducción de la dependencia de pesticidas químicos.
El oligosacárido de quitosano (COS) se distingue por su abundante materia prima y sus bajos costos de producción, lo que lo convierte en uno de los oligosacáridos más utilizados hasta la fecha. Las investigaciones sobre la funcionalidad y los mecanismos del COS en la actividad fisiológica de las plantas han revelado su papel en la regulación del crecimiento vegetal (incluida la inducción de resistencia), la actividad antimicrobiana (efectos bactericidas y bacteriostáticos), el aumento de la actividad insecticida y la repelencia.
Como regulador natural del crecimiento vegetal, el COS afecta significativamente el crecimiento vegetal, la germinación de las semillas y el desarrollo radicular de los cultivos, a la vez que mejora la calidad y el rendimiento. Diversos estudios han demostrado que la estructura específica del COS es activa y puede estimular la resistencia de las plantas a bajas concentraciones, lo que sugiere la existencia de receptores específicos para el COS en las plantas y que el COS se une a las células vegetales con especificidad y selectividad.
El COS se ha aplicado ampliamente a diversas plantas, como el trigo, la colza, el tabaco, el tomate, la pera y los cítricos. Curiosamente, se ha descubierto que el COS aumenta el contenido de polifenoles en el orégano y mejora los niveles de vitamina C y polifenoles en las cerezas. Estos hallazgos implican que el COS no solo actúa como un eficaz regulador inmunitario de las plantas para combatir enfermedades, sino que también influye en la calidad de las frutas y verduras al afectar el contenido de metabolitos secundarios.
Numerosos estudios sugieren que el tratamiento con COS puede afectar la maduración y el ablandamiento de albaricoques, cerezas, fresas y cítricos. Estos estudios se centran principalmente en la resistencia a enfermedades inducida por COS y en el mantenimiento de la calidad de la fruta, con pocos estudios sobre el mecanismo del COS para preservar la frescura.
Configuración de concentración del oligosacárido de quitosano (COS)
Con base en experimentos preliminares, se determinó que las concentraciones de 50 mg/L y 100 mg/L de COS eran las más efectivas. Por lo tanto, se seleccionaron estas concentraciones para los experimentos.
Las fresas seleccionadas para el estudio se seleccionaron rigurosamente para garantizar la ausencia de daños o descomposición y una frescura constante, con un nivel de madurez de aproximadamente el 70 %. Cada grupo de fresas constaba de 45 piezas, de las cuales 15 se reservaron para mediciones de calidad después de cinco días. Posteriormente, las fresas se remojaron durante 1 minuto a las concentraciones establecidas, se escurrieron y se secaron al aire.
El efecto del oligosacárido de quitosano en la firmeza de la fresa
Influencia del oligosacárido de quitosano de diferentes grupos en la firmeza de la fresa
La firmeza de la fruta influye significativamente en la apariencia y textura de las fresas, y su disminución durante el almacenamiento se debe principalmente a la pérdida de sustancias relacionadas con la pared celular. Por lo tanto, la firmeza es un indicador crucial del ablandamiento de la fruta, lo que la convierte en una medida clave para determinar si la fruta ha sufrido un ablandamiento excesivo.
La imagen muestra que, a medida que aumentan los días de almacenamiento, la firmeza de las fresas generalmente disminuye. Sin embargo, los grupos tratados con concentraciones de 50 mg/L y 100 mg/L de oligosacárido de quitosano (COS) mostraron un retraso en la reducción de la firmeza en comparación con el grupo control. Cabe destacar que el grupo tratado con 100 mg/L de COS mostró una inhibición significativa (p<0.05) de la reducción de la firmeza en los días 2, 4 y 6 de almacenamiento. Esto sugiere que el tratamiento con COS podría mitigar la disminución de la firmeza de las fresas al inhibir la reducción de la fuerza de las conexiones entre las células.
El efecto del oligosacárido de quitosano sobre el contenido total de azúcar en las fresas
El contenido de azúcar en la fruta es un indicador crucial de su sabor y calidad. Un mayor nivel de azúcar se traduce en un mejor sabor y calidad, lo que se traduce en mayores beneficios económicos. Si bien se ha reportado que algunos tratamientos químicos tienen un impacto positivo y significativo en el contenido de azúcar de la fruta durante el almacenamiento, su uso puede generar problemas como la presencia de residuos químicos.
Nuestros datos anteriores muestran que el contenido de azúcar en las fresas tiende a disminuir con el aumento del tiempo de almacenamiento. Sin embargo, los grupos de tratamiento con concentraciones de 50 mg/L y 100 mg/L de oligosacárido de quitosano (COS) mostraron una reducción más lenta del contenido total de azúcar en comparación con el grupo control. El tratamiento con 100 mg/L de COS mostró una inhibición significativa de la reducción de azúcar en los días 4 y 6 (p<0.05). Esto sugiere que el tratamiento con COS puede mantener la calidad de las fresas durante el almacenamiento al ralentizar la disminución del contenido total de azúcar.
El efecto del oligosacárido de quitosano sobre la acidez titulable en fresas
La acidez titulable es una característica esencial de la calidad de las plantas, especialmente en las frutas, donde, junto con el azúcar, es un factor clave que afecta la calidad del sabor. Generalmente, una alta relación azúcar-acidez indica un sabor intenso y una calidad superior en las variedades de productos frescos.
Por lo tanto, la investigación cuantitativa sobre la acidez titulable reviste una importancia crucial para el mejoramiento de la calidad de los frutales. Estudios han demostrado que diversos tratamientos, como el quitosano, el 1-MCP y el etileno, pueden ralentizar la reducción del contenido total de ácido en la fruta durante períodos prolongados de almacenamiento. La relación azúcar-acidez es un indicador crucial del sabor y la calidad de la fruta, y una relación más alta indica un mejor sabor.
Según los datos, a medida que aumenta el tiempo de almacenamiento, la acidez de las fresas tiende a disminuir. Si bien no se observaron diferencias significativas entre los grupos tratados con 50 mg/L y 100 mg/L de COS en comparación con el grupo control, la relación azúcar-acidez fue un 17.59 % mayor al cuarto día en el grupo tratado con 100 mg/L de COS. Esto indica que el tratamiento con COS puede conservar el sabor de las fresas durante el almacenamiento.
En conclusión
El tratamiento de fresas con oligosacárido de quitosano (COS) retrasa significativamente la pérdida de firmeza que se produce durante el almacenamiento. En concreto, las fresas tratadas con 100 mg/L de COS mostraron una firmeza un 11 % mayor que el grupo control al quinto día de almacenamiento. Esto indica que el tratamiento con COS puede reducir significativamente el ablandamiento excesivo de las fresas, prolongando así su vida útil.
Además, el tratamiento con COS tiene cierto efecto retardante en la degradación de la calidad de las fresas durante el almacenamiento. Cabe destacar que las fresas tratadas con una solución de COS de 100 mg/L cuatro días después de la cosecha mostraron un contenido de sólidos solubles un 25.61 % mayor, un aumento del 15.15 % en el contenido de azúcares solubles y una disminución del 2.17 % en la acidez titulable, en comparación con el grupo control.
Los resultados de nuestros experimentos sugieren que el COS puede regular y controlar eficazmente la maduración y el envejecimiento poscosecha de las frutas, prolongando así su periodo de almacenamiento. Este hallazgo subraya el potencial del tratamiento con COS como método natural y eficaz para mantener la calidad y prolongar la vida útil de las fresas, destacando su importancia tanto para el sector agrícola como para los consumidores que buscan preservar la frescura y el valor nutricional de la fruta.