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Esta práctica de laboratorio se centra en la determinación del estado de madurez del camu camu (myrciaria dubia) utilizando la colorimetría cielab. Se analizan los parámetros fisicoquímicos y colorimétricos del fruto en diferentes etapas de maduración, incluyendo la acidez titulable, sólidos solubles y el ph. La práctica proporciona una guía para determinar el momento óptimo de cosecha del camu camu, asegurando la mejor calidad en términos de color, sabor y valor nutricional.
Tipo: Monografías, Ensayos
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DETERMINACION DEL ESTADO DE MADUREZ DE CAMU CAMU ( (Myrciaria dubia)
El camu camu (Myrciaria dubia) es una fruta tropical originaria de la Amazonía, reconocida mundialmente por su excepcional contenido de vitamina C, antioxidantes y otros compuestos bioactivos. La determinación del índice de madurez de esta fruta es esencial para maximizar su calidad y valor nutricional, así como para optimizar las prácticas de cosecha y poscosecha. La madurez del camu camu no solo influye en su valor nutricional y sabor, sino también en su aceptabilidad comercial y vida útil. Por lo tanto, es fundamental desarrollar métodos precisos y objetivos para evaluar la madurez del fruto. En esta práctica, se empleó la colorimetría CIELAB para determinar el índice de madurez del camu camu en diferentes etapas de desarrollo. La colorimetría CIELAB es un método ampliamente utilizado que proporciona mediciones objetivas del color basadas en tres parámetros: L* (luminosidad), a* (componente verde-rojo) y b* (componente azul- amarillo). Para determinar el índice de madurez del camu camu, se evaluaron los siguientes parámetros: Colorimetría CIELAB : Para medir objetivamente el color de la fruta en diferentes etapas de madurez. Acidez Titulable : Para evaluar la concentración de ácidos orgánicos, que disminuye a medida que la fruta madura. pH : Indicador del nivel de acidez de la fruta, que varía con la maduración. Grados Brix : Medición del contenido de sólidos solubles, principalmente azúcares, que aumentan durante la maduración.
3.1. Camu Camu (Myrciaria dubia) El Camu Camu (Myrciaria dubia) es un fruto amazónico que crece en el Perú, principalmente en Pucallpa y Loreto. Este fruto tropical es muy resistente a las inundaciones ya que crece a las orillas de los lagos y ríos, el Camu Camu se desarrolla en condiciones húmedas, a una temperatura de 26ºC para el crecimiento y maduración del fruto (Hernández y Barrera, 2010). Este fruto es de forma esférica tiene de 2 a 3 semillas cada fruto, la coloración puede variar según su estado de maduración desde verde hasta purpura. Cada uno de los frutos tiene un peso de 2 a 20 gramos (Moreno, 2000). Esta fruta tropical es de difícil transporte cuando está maduro, ya que es sumamente delicada y muy perecible, esto se debe por su alto contenido de agua y vitamina C (Chang, 2013). El Camu Camu es una fruta con mayor porcentaje de vitamina C incluso 100 veces mayor al del limón, contiene compuestos bioactivos como: carotenoides, capacidad antioxidante y compuestos fenólicos. Así mismo tiene propiedades que son benéficos para la salud ya que tiene un poderoso antioxidante, antiinflamatorio y antimicrobiano (Arellano-Acuña et al., 2016). 3.2. Descripción botánica El arbusto del Camu Camu tiene una altura de 6 a 8 metros, los arbustos varían según su arquitectura las cuales son: tipo columna (el arbusto tiene poca ramificación), tipo intermedio (el arbusto tiene una ramificación a que comienza a los 50 a 70 cm a nivel del suelo) y tipo copa abierta (el arbusto comienza la ramificación desde el nivel del suelo) (INDECOPI, 2019). Los tallos tienen un diámetro de 15 cm, son de color marrón de corteza muy lisa, algunas laminas del tallo se desprenden en época de sequía. La planta del Camu Camu tiene las hojas ovaladas simples con una longitud de 5.6 a 11cm y un ancho de 1.8 a 5 cm, las hojas son de color verde claro. Las flores
que crecen en cada uno de las axilas, estas flores son de color blanco que cuentan con cuatro pétalos libres, los estilos tienen una longitud de 8 a 9.2mm y de 125 estambres (Hernández & Barrera, 2010). Las flores tornan de color marrón cuando ya son fertilizadas, las flores tienen una separación de anteras y estigmas la cual permite la autogamia y la autopolinización, cada yema floral puede producir de 1 a 4 frutos. Los tamaños de los frutos pueden ser pequeños con un diámetro menor a 2.5 cm, medianos con un diámetro de 2.5 a 3 cm y frutos grandes que tienen un diámetro que puede medir más de 3 cm (Imán et al., 2011). El habitad natural del Camu Camu es en los bosques aluviales, la planta queda sumergido en agua por varios meses, la planta crece en aguas negras que se benefician por la sedimentación del río, que contribuyen a sus nutrientes (FAO, 2006). Las inundaciones ayudan al control de malezas y regulan la cantidad de insectos, las cuales mantendrán un buen nivel de nutrientes (Hernández & Barrera, 2010). 3.3. Estados de madures del Camu Camu Los estados de madures tiene una relación con el color y sus propiedades fisicoquímicas como los sólidos solubles, acidez titulable y pH. Estas características son fundamentales para determinar la calidad organoléptica de las frutas tropicales. El color es el parámetro más importante para la compara del consumidor (Torres et al., 2013). Existen cuatro estados de maduración en el fruto de Camu Camu, las cuales son: estado verde (0% de coloración de rojo oscuro), estado verde pintón (25 a 50% de coloración rojo oscuro), estado pintón (50 a 70% de coloración rojo oscuro) en este estado de maduración se transportan para ser comercializados, estado maduro (mayor a 75% de coloración rojo oscuro) (Imán, 2001).
Fuente : Konica Minolta (2015) (http://sensing.konicaminolta.com.mx/2014/09/entendiendo-el-espacio-decolor- cie-lab/) 3.5. Acidez Titulable La acidez valorable exhibe la concentración total de ácidos contenidos en el fruto (cítrico, málico, láctico, succínico, glicérico, fosfórico, clorhídrico, fumárico, tartárico, etc.). Se utiliza volumetría, es decir se mide volúmenes mediante una titulación ácido-base que implica: titulante, titulado y el indicador. Por lo general se usa como agente colorante a la fenolftaleína que tiene un punto de viraje entre pH= 8,2 a pH=10 siendo incoloro en su forma ácida y rosado en la alcalina. El medio titulante es una base (NaOH 0,1N), y el titulado es el ácido predominante (Domene y Segura, 2014). 3.6. pH El pH de los alimentos es una forma de medir de manera cuantitativa su nivel de acidez, se mide utilizando el potenciómetro (equipos de tipo digital y manual), su modo de operación es sencillo, preciso y se puede realizar el ensayo tanto en el laboratorio como in situ. En el refractómetro digital se coloca unas gotas de agua destilada (blanco) en el lente, se encera, se limpia y se introducen gotas del zumo de la muestra para determinar los grados Brix, obteniendo el resultado en la pantalla. A diferencia del equipo manual donde se sitúan las gotas en el prisma, se tapa y se orienta la luz girando el ocular hasta que se logre observar la interface entre el límite claro/oscuro en el cual se toma la lectura (Muñoz y Vega, 2014). 3.7. Solidos solubles La Refractometria se basa en los cambios del índice de refracción que sufre una sustancia cuando otra es disuelta en ella. Si consideramos el jugo de fruta como una sustancia constituida por agua, su índice de refracción será mayor cuando mayor sea la cantidad de azúcar presente en ella. Los grados Brix miden la cantidad de solidos solubles presentes en un jugo o pulpa expresados en porcentaje de sacarosa. Los sólidos solubles están compuestos por los azucares, ácidos, sales y demás compuestos solubles en agua presente en los jugos de las células de las frutas. Se determina empleando un refractómetro calibrado a 20°C. La importancia de analizar dicho indicador permite realizar un seguimiento in situ del grado de
maduración y del momento óptimo de recolección del fruto (Gil, citado por Cazar 2016).
4.1. Materiales a. Material biológico Camu - camu (seis frutos por cada estado de madurez: verde – pintón- maduro). b. Material diverso Tabla para cortar, cuchillo con filo, papel toalla, papel higiénico, gasa, tela de organiza blanca, tela para limpiado desechable, marcador indeleble, masking tape. c. Material de vidrio 6 embudos de cuello corto, 6 matraces Erlenmeyer de 125 mL., 6 matraces volumétricos de 100 mL, 6 vasos de precipitados de 50 mL., bureta de 20 mL., pinzas para bureta, soporte universal, 6 pipetas volumétricas de 10 mL. d. Equipos Extractor de jugo. Exprimidor de cítricos. Refractómetro de mano. Potenciómetro. Cartas de color. Equipo de titulación. e. Reactivos 250 mL de solución de NaOH 0,1N. 10 mL de fenolftaleína al 1% en etanol al 50%. Buffer pH 4 y pH 7. 4.2. Análisis fisicoquímicos de la materia prima a. Colorimetría CIE Lab* de la materia.** La colorimetría se basa en la visión del ojo humano por sus tres filtros como el color rojo, verde y azul (Mathias-Rettig & Ah-Hen, 2014). b. Sólidos solubles : Método refractométrico de lectura directa y expresado en grados Brix (AOAC, 2000). c. pH: Método potenciométrico de medida directa (AOAC, 2000). d. Acidez titulable : Método de titulación con NaOH 0,1N (AOAC, 2000).
A. Procedimiento de análisis colorimétrico cielab El procedimiento que se debe seguir para realizar la medida es el siguiente:
1. Recolección y Preparación de Muestras Seleccionar frutos de camu camu representativos de las diferentes etapas de madurez. Lavar los frutos con agua destilada para eliminar suciedad y residuos superficiales. Secar los frutos con papel absorbente. 2. Preparación del Equipamiento Encender y calibrar el espectrofotómetro o colorímetro siguiendo las instrucciones del fabricante. Utilizar una referencia blanca para la calibración inicial. Asegurarse de que el entorno de medición esté libre de luz externa que pueda interferir con las lecturas. 3. Medición del Color Corte y Exposición de la Pulpa : Cortar transversalmente cada fruto a la mitad, exponiendo la pulpa. Colocar la mitad del fruto con la pulpa expuesta hacia arriba sobre una superficie blanca o de aluminio para un fondo consistente. Medición : o Colocar el espectrofotómetro o colorímetro directamente sobre la pulpa expuesta. o Realizar tres mediciones por fruto en diferentes puntos de la pulpa para obtener una representación precisa del color. o Registrar los valores L* (luminosidad), a* (componente verde-rojo), y b* (componente azul-amarillo) para cada medición.
B. Procedimiento de acidez titulable: a) Primero se clasificaron las muestras de camu-camu (verde, pintón y maduro). Luego se lavaron y despulparon a mano las muestras de camu- camu. Luego se vertió la pulpa en un colador. Con una cuchara se presionó sobre el colador hasta obtener la una pulpa más refinada y se separó cada muestra (verde, pintón y maduro), cada uno en un vaso precipitado. Camu-camu verde En el vaso precipitado se utilizó 1ml de pulpa de camu-camu verde con 9 ml agua por la cantidad de acidez de la muestra, 3 gotas de fenolftaleína y se gastó 6.3 ml de hidróxido de sodio. Camu-camu pintón En el vaso precipitado se utilizó 1ml de pulpa de camu-camu verde con 9 ml de agua destilada al igual que la primera muestra, 3 gotas de fenolftaleína y se gastó 4.2 ml de hidróxido de sodio. Camu-camu maduro En el vaso precipitado se utilizó 1ml de pulpa de camu-camu verde con 9 ml de agua al igual que la primera muestra, segundo muestra y finalmente la tercera muestra, 3 gotas de fenolftaleína y el gastó de hidróxido de sodio 4.8 ml. Se utilizó la siguiente formula:
Donde: N = Normalidad del NaOH. V.gasto = gasto de NaOH en ml. Meq = Miliequivalente gramos del ácido predominante. M = muestra en g o ml.
5.1. Colorimetría de camu camu. En el cuadro 1 se muestra los resultados de la colorimetría que se aplicó en la cáscara, presentadas en el laboratorio Cuadro 1. Colorimetria de camu camu, en diferentes etapas de maduración medido con CIElab. FUENTE: elaboración propia Interpretación * L (Luminosidad): Los valores disminuyen conforme el fruto madura, indicando un oscurecimiento. * a (Componente Verde-Rojo): Los valores aumentan de negativos a positivos, reflejando la transición del verde al rojo. * b (Componente Azul-Amarillo): Los valores varían, aumentando inicialmente y luego disminuyendo, lo que refleja la transición de amarillo a tonos más oscuros. En el fruto de Camu Camu se encontraron una luminosidad de 29.82 es oscuro, con un valor de cromaticidad (a) de 26.91 positivo que significa que es de color rojo porque se encuentra encima de cero, con un valor de cromaticidad (b) de 27. positivo que significa que es de color amarillo. Talens (2017) menciona que la luminosidad para los alimentos es difícil que llegue a un valor 100 la cual sería más luminoso, pero cuanto más próximo sea de valor cero más oscuro será el producto. También menciona que, mientras mayor es el valor de la saturación el color del producto será altamente saturado. Etapa de Maduracion L (Luminosidad) a (Verde-Rojo) b(Azul-Amarillo)* Camu camu verde 52.14 -22.26 51. Camu camu pinton 47.74 -1.19 44. Camu camu maduro 29.82 26.91 27.
Los valores son distintos a lo que reporta Urcia Y Oro (2018), los autores mencionan que el Camu Camu tiene una luminosidad de 46.88, con una cromaticidad (a) de - 0.55 que significa un color verde y una cromaticidad (b) de 6.26 que significa un color amarillo. Esta variación de valores se debe a que el autor solo trabajo con la pulpa del Camu Camu, a comparación del presente experimento se trabajó con cáscara otorgándole de esa manera un color rojo. 5.2. Características fisicoquímicas del camu camu. En el Cuadro 2 se muestra los resultados de las características fisicoquímicas de la pulpa de camu camu, en diferentes estados de madurez. Estado de maduración °Brix pH Acidez (% Ác. Cítrico) Camu camu verde 6.50 ± 0.00 2.70 ± 0.07 0.0357 ± 0. Camu camu pintón 5.10 ± 0.00 2.64 ± 0.01 0.0302 ± 0. Camu camu madura 5.76 ± 0.15 2.60 ± 0.01 0.0251 ± 0. FUENTE: Elaboración propia. Cuadro 2. Características fisicoquímicas del camu camu evaluados en las diferentes etapas de madurez. En el estado verde se obtuvo 0.0357 de Acidez, seguido del estado pintón en donde se obtuvo 0.0302 de acidez y, por último, en el estado maduro con 0.0251 de acidez. De acuerdo a los resultados obtenidos se observa que los más altos niveles de ácido cítrico o ácido ascórbico en la cascara pertenecen al estado de madurez verde. La cantidad de solidos solubles tiene como resultado de 5.76 ºBrix, este valor es distinto al que informa (Salas et al., 2009) la cual en su investigación reporta un valor de 6.70 ºBrix en el Camu Camu maduro al 100%, (Riveros y Salamanca, 2003) reporta un valor distinto de 8.40 ºBrix. Esto quiere indicar que el valor resultante está dentro del parámetro de madurez, la cual la materia prima que se utilizó en esta práctica fue un Camu Camu de un color rojo oscuro que es característico del estado maduro del fruto tropical. El pH de la fruta de Camu Camu maduro a una temperatura ambiente tiene un resultado de 2.60 y una acidez titulable de 2.51, estos valores son diferentes al que expresan (Maeda et al., 2006) donde se reporta un pH de 2.64 y un acidez titulable de
debe convertirse en una práctica estándar para evaluar objetivamente la madurez del fruto en el campo. Puntos de Referencia : Establecer valores de referencia específicos de L, a, y b* para cada etapa de madurez del camu camu. Estos valores guiarán a los agricultores sobre cuándo cosechar la fruta para maximizar su calidad.
2. Monitoreo y Registro de Datos Sistemas de Registro : Implementar sistemas de registro para monitorear los valores de color y otros parámetros fisicoquímicos (pH, acidez, grados Brix) de las frutas a lo largo del tiempo. Análisis Continuo : Realizar análisis continuos durante la temporada de cosecha para ajustar las prácticas de recolección basadas en los datos obtenidos. 3. Cosecha y Manejo Postcosecha Momento Óptimo de Cosecha : Basándose en los resultados de la práctica, se recomienda cosechar el camu camu en la etapa de madurez donde los valores de a* (rojo) sean altos y los valores de b* (amarillo) hayan comenzado a disminuir. Esta etapa garantiza un balance óptimo entre sabor, valor nutricional y estabilidad postcosecha. Manejo Suave : Implementar técnicas de manejo suave durante la cosecha y postcosecha para minimizar el daño a los frutos, especialmente en las etapas de madurez avanzada donde la permeabilidad celular es mayor.
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Figura 3. Obtención de la pulpa de camu camu para determinar acidez titulable. Figura 4. Medición de pH y °Brix de la pulpa de camu camu. Figura 5. Resultado del acidez titulable del camu camu. Dilución de la pulpa 1:9 para determinar el % de acidez titulable del ácido cítrico. Midiendo el pH y °Brix de la pulpa de camu camu verde, pintón y maduro. Se observó la coloración de las tres muetras preparadas y se anotó el NaOH gastado en ml.
