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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SAN LUIS POTOSI

FACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

Determinación de índices de madurez en frutos de jitomate saladette a través de parámetros

fisicoquímicos.

Alumna: Suárez Ríos María Matilde

Asesor: M.C. José Regulo Chávez Vázquez

1

Jitomate saladette (Solanum lycopersicum)

Familia: Solanáceas

Planta herbácea con hojasalternas y flores en formade estrellas amarillas oblancas.

Figura 1. http://www.biodiversidad.gob.mx/usos/alimentacion/jitomate.html

2

•Compuestos bioactivos.

•Minerales

•Vitaminas.

Coadyuvan a la buena nutrición, salud física y

mental. Auxiliar en la reducción del riesgo de

enfermedades crónicas y degenerativas 16.

En México: ocupa el primer lugar en volumen de producción y exportación 12.

Figura 2. http://20062012.sagarpa.gob.mx/agricultura/Paginas/Agricultura-Protegida2012.aspx

Periodo 2001 – 2007 : San Luis Potosí ocupaba la cuarta posición a nivel nacional 12.

Detonador de desarrollo económico y social debido a que genera fuentes de empleo 4,15.

Valor nutricional y funcional 2,11.

3

Importancia del cultivo

Figura 3. Foto tomada en el invernadero donde seevaluó el jitomate de variedad saladette.

Composición del fruto : sabor y aroma

Calidad y aceptación de frutos en el mercado.

4

Momento de la cosecha, es un aspecto fundamental

Relación: cambios fisicoquímicos externos o

internos 7.

Color, firmeza, forma, tamañocontenido de jugo, contenidode solidos solubles, vitamina C,relación azúcar-acido ycontenido de almidón.

Figura 4. www.sagarpa.Gob.mx

5

Índice de madurez

Madurez fisiológica

Madurez comercial

6

Evolución del fruto 6:

Madurez a cosecha

Madurez a consumo

Madurez acelerada

Calidad, ¡exigencia del mercado!

7

Problema que enfrentan los productores de jitomate:

❖ Determinación oportuna del momento de la cosecha, situación querepercute en la calidad de los frutos, en su manejo, en su vida de almacén,en su comercialización, en las pérdidas de frutos y en sus ingresos de losproductores 9.

Proponer, métodos mas simples y eficaces

Cosecha:

•Afecta el valor del producto, ya sea económico, industrial, nutricional o debeneficio para la salud.

Métodos subjetivos y arbitrarios:

•Proponer métodos objetivos que reflejen con fidelidad la etapa demaduración

•Den una predicción de la calidad que alcanzará el tomate. 8

Las características de madurez y calidad del jitomate, están influenciadas por su composición

9

PARÁMETRO AUTOR VALORREPORTADO

INFLUENCIA

Firmeza Cantwell (2004). 14 N (fuerza) Manejo.

°Bx Aguayo (2004). 4 – 5 Frutos de mejor sabor y aroma.

Vitamina C Badui (2006). 25 mg/100g Nutrición y salud humana (Joaquin, 1995).

Potasio Badui (2006). 25 mg/100g • Calidad del fruto.• Nutrición y salud humana (Maroto, 1992).

Acidez titulable (acido cítrico)

Kadeer (2007). 0.3-0.5 %. Mejor sabor y aroma (Aguayo y Artés, 2004).

pH Badui (2006). 4 y 5 . Mejor sabor y aroma (Aguayo y Artés, 2004).

CE(Conductividad

Eléctrica)

López-Ordaz et al. (2008).

2-6 ds/m. Concentración de solidos en el fruto (composición).

Objetivo General

Determinar el mejor índice de cosecha en frutos de jitomate saladette, a través de

parámetros fisicoquímicos que puedan predecir el más adecuado estado de madurez

para la cosecha, de manera que alcancen la mayor calidad para consumo en fresco.

10

Objetivos específicos

❑Obtener la dinámica de los estados de madurez de frutos de jitomatesaladette, a través de parámetros fisicoquímicos como pH, CE, densidad,firmeza, vitamina C, acidez titulable, SST (°Bx) y potasio, y su relación conla calidad.

11

❑Asociar etapas de maduración con parámetros fisicoquímicos quesirvan como índices de cosecha.

Hipótesis

12

❑Es posible predecir con facilidad y exactitud el grado de madurez de los

frutos de jitomate saladette a través de algún parámetro fisicoquímico.

Variables a considerar

▪ Para el modelo de regresiónlineal simple son importantesdos variables, X y Y.

▪ Cada uno de los parámetrosfisicoquímicos seránconsiderados como variablesindependientes (X).

13

Grado de madurez:

• Variabledependiente (Y)

Cultivo y recolección de muestras

Invernadero: Municipio de Soledad de GracianoSánchez, S. L. P.

Carta de color USDA (U. S. Department ofAgriculture) 14:• E1. Verde maduro• E2. Quebrante• E3. Rayado,• E4. Rosa,• E5. Rojo claro,• E6. Rojo.

Tres cortes (cada grado de madurez se analizópor triplicado).

Metodología

14

15

COSECHA DE FRUTOS

AGRUPAR POR GRADO DE MADUREZ

PRUEBAS FISICOQUIMICAS

COMPARACION DE PARAMETROS CON

MADUREZ

pH, CE, densidad, firmeza, contenido de vitamina C, acidez titulable, °Bx y

contenido de Potasio

MODELO MÁS SENCILLO Y EFICAZ PARA ESTIMAR LA MADUREZ

Peso

Volumen

Diámetros

Firmeza

Vitamina C

Potasio

Acidez titulable

pH y CE

°Bx

Estado de madurez

16

Métodos

Valores de parámetros

fisicoquímicos

Relación con los

grados de madurez

Análisis de regresión

Elegir: mayor

ajuste y mas

factible

Análisis ANDEVA

17

• Relaciones entre la madurez (Y) con cada uno delos parámetros fisicoquímicos (X).

• Estimar el valor del grado de maduración quecorresponde al valor de alguno de los parámetros,se utilizaron los análisis de regresión y correlación.

Modelo y análisis estadístico

Diseño estadístico

y = a + bx + e

y = Valor representativo de una subpoblación de Y.a = Representa la ordenada al origen.b = Pendiente de la recta.e = Error (cantidad con la que y se desvía de la media de lasubpoblación de los valores de Y de la cual se extrae).

18

3419

Coeficiente de determinación

Medida estadística de la bondad de ajuste o fiabilidad

del modelo estimado.

Se representa por R2

Indica proporción de la variación total

Variable dependiente (Y)

Explicada por el modelo de regresión

estimado

Capacidad explicativa

Resultados

20

Cuadro 1. Valores promedio de los análisis fisicoquímicos realizados a frutos de jitomate saladette en diversos estados de maduración.

Grado de

madurezPeso (g)

Volumen

(cm3)

Diámetro

ecuatorial

(mm)

Diámetro

polar

(mm)

Densidad

(g·cm-3)

Firmeza

(kg)°Bx

Vitamina C

(mg·100 g-1)

Potasio

(mg·100 g-1)

Acidez

titulable

(% ác.

cítrico)

pHCE

(mS·cm-1)

E1 88.19 86.22 30.77 37.03 1.04 3.79 5.23 19.67 242.90 0.39 4.77 3.63

E2 79.47 81.24 28.60 37.00 1.03 2.83 4.65 19.67 225.10 0.35 4.68 3.42

E3 73.89 73.54 28.39 35.67 1.01 2.74 4.60 17.00 217.90 0.33 4.67 3.34

E4 70.33 69.02 28.16 35.57 1.01 2.70 4.44 17.00 217.10 0.33 4.57 3.27

E5 65.24 64.06 27.11 35.10 1.00 2.39 4.41 16.67 206.10 0.32 4.55 3.21

E6 57.14 57.86 26.56 34.39 0.98 1.78 4.24 16.67 202.90 0.22 4.52 3.18

Con los valores fisicoquímicos se procedió a relacionar cada parámetro (X) con el grado de madurez (Y), por mediode un análisis de regresión lineal, para determinar el modelo de regresión que mejor estimará los grados demadurez.

y = -85.401x + 89.898R² = 0.9516

0

1

2

3

4

5

6

7

0.97 0.98 0.99 1 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05

Gra

do

de

mad

ure

z p

or

cart

a d

e c

olo

r U

SDA

Densidad (g cm-3)

Figura 1. Modelo de regresión encontrado paraestimar la madurez de frutos de jitomate a partir delos valores de su densidad.

y = -2.6548x + 10.681R² = 0.8655

0

1

2

3

4

5

6

7

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Gra

do

de

mad

ure

z p

or

cart

a d

e c

olo

r U

SDA

Firmeza (kg)

Figura 2. Modelo de regresión lineal encontrado paraestimar la madurez de frutos de jitomate a partir delos valores de su firmeza (se usó un penetrómetroTPM-FT 10 con punta de 8 mm de diámetro).

21

Análisis de varianza (ANDEVA) a un 95% nivel de confianza, las hipótesis a probar fueron:

Ho: r = 0 Ha: r ≠ 0.

Fuente de

variación

Grados de

libertad

Suma de

cuadrados

Promedio

de los

cuadrados

FValor

crítico de F

Regresión 1 16.653285 16.653285 78.672414 0.0008924

Residuos 4 0.8467153 0.2116788

Total 5 17.5

Fuente de

variación

Grados de

libertad

Suma de

cuadrados

Promedio

de los

cuadrados

FValor

crítico de F

Regresión 1 15.145548 15.145548 25.730908 0.0071176

Residuos 4 2.3544522 0.588613

Total 5 17.5

Cuadro 2. ANDEVA para evaluar la regresión lineal simpleentre la densidad de los frutos de jitomate y su estado demadurez.

Cuadro 3. ANDEVA para evaluar la regresión lineal simpleentre la firmeza de los frutos de jitomate y su estado demadurez.

22

Relación entre parámetros

y = 21.229x + 161.24R² = 0.9329

0

50

100

150

200

250

300

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

K (m

g 1

00

g-1

)

Firmeza (kg)

r = 0.9658

Figura 3. Intensidad de la relación contenido depotasio de los frutos de jitomate y su firmeza.

y = 2.0325x - 2.197R² = 0.9645

0

1

2

3

4

5

6

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

°Bx

CE (mS cm-1)

r = 0.9493

Figura 4. Intensidad de la relación conductividadeléctrica del jugo de los frutos de jitomate y sus °Bx.

23

y = 7.1905x - 130.86R² = 0.9338

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

26 27 28 29 30 31

Pe

so (g

)

Diámetro ecuatorial (mm)

r = 0.9663

Figura 5. Intensidad de la relación diámetro ecuatorial de los frutos de jitomate y su peso.

24

Conclusiones

❖ El modelo lineal proporcionó un buen ajuste para estimar la madurez los frutos de jitomate apartir de parámetros fisicoquímicos que pueden funcionar como índices de madurez.

❖ El parámetro que mejor se relacionó con los grados de madurez fue la densidad del fruto, pero altomar en consideración la facilidad y factibilidad para su obtención, es recomendable utilizar losvalores de firmeza.

❖ Se obtuvo la dinámica de los estados de madurez de los frutos a través de parámetrosfisicoquímicos y se establecieron relaciones, encontrándose una fuerte correlación lineal simpleentre: contenido de potasio vs firmeza, CE vs °Bx y diámetro ecuatorial vs peso.

25

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