viernes, 11 de noviembre de 2011

Una manzana podrida echa a perder el cesto

Seguro que cuando vas a la frutería encuentras muchas frutas que aún no están maduras, como plátanos, chirimoyas, caquis, peras, manzanas, etc. Pero, ¿te has dado cuenta de que eso no suele pasar con otras frutas como naranjas, limones, cerezas, uvas, etc.? ¿Por qué unas frutas se suelen vender maduras y otras no? Quizá sepas que las frutas del primer grupo pueden madurar en casa, pero ¿sabes por qué? ¿Y por qué nos recomiendan envolver la fruta en papel de periódico para que madure?

Antes de comenzar me iba a explayar un poco alabando las bondades de la fruta y diciendo lo mucho que me gusta, pero vamos al grano que si no al final me extiendo demasiado. Comencemos por el principio...

El paraíso de Newton (Fuente)

¿Qué es la fruta?
Como sabes, llamamos fruta a los frutos comestibles de las plantas, es decir, a los órganos procedentes de las flores, que contienen las semillas. La principal función de los frutos es albergar estas semillas hasta su completo desarrollo, sirviendo durante este tiempo como protección física y como reserva de nutrientes. Además los frutos cumplen otra función, que es la de contribuir a la dispersión de las semillas, ya sea por sí mismos, cuando se separan de la planta, o por la intervención de algunos animales que los ingieren y posteriormente dispersan las semillas, ya que éstas no son digeridas. 

Procesos fisiológicos
Sigamos con el repaso de cosas que sabes (o que deberías saber). Todos los seres vivos estamos formados por células. Cada célula es como un pequeño ser vivo que tiene unas funciones básicas. Ya sabes; esas manías que tenemos los seres vivos, como nutrirnos, reproducirnos y todas esas cosas. ¿A dónde nos lleva todo esto? La fruta, como parte de un organismo vegetal, también está formada por un conjunto de células. En este caso por células vegetales, que son un poco diferentes a las nuestras. Este conjunto de células, o dicho de otro modo, la fruta, lleva a cabo una serie de procesos fisiológicos:
  • Síntesis y degradación de metabolitos. Los metabolitos, como por ejemplo la glucosa y la fructosa, son compuestos que intervienen en el metabolismo, es decir, en el conjunto de reacciones bioquímicas que tienen lugar en la célula (y en el organismo) y que son las que le permiten crecer, reproducirse, etc. 
  • Fotosíntesis. En algunos casos la parte externa de la fruta está formada por células capaces de llevar a cabo la fotosíntesis gracias a que contienen cloroplastos, estructuras celulares donde se alberga la clorofila. Esta clorofila es la que le da el color verde a algunas frutas cuando aún no están maduras.
  • Respiración. Las células de la fruta necesitan respirar para obtener energía. Este proceso que también tiene lugar en otros organismos, como el nuestro sin ir más lejos, consiste en captar oxígeno que se emplea en oxidar ciertos compuestos, como almidón y azúcares, para obtener energía. A partir de este proceso se libera dióxido de carbono del que es necesario deshacerse. En definitiva, la fruta absorbe oxígeno y libera dióxido de carbono.
  • Transpiración. La transpiración no es más que la evaporación de agua, algo que también pasa en nuestro cuerpo.
Esta curiosa fruta se llama pitahaya, y por su aspecto se podría decir que es el Ferrari de las frutas (Fuente)


Maduración
Ahora que sabemos esto, podemos entender mejor cómo se desarrolla el proceso de maduración de una fruta. Podemos distinguir tres etapas:

1. Preclimaterio o fruto no maduro. 
Durante esta etapa comienza a desarrollarse el fruto en la planta. En este momento la fruta está verde debido a la clorofila que hemos mencionado antes. La composición química en este momento está constituida básicamente por agua, almidón, celulosas, pectinas, ácidos orgánicos y minerales. Esto hace que la textura sea dura y el sabor insípido o ácido.

2. Climaterio o fruto maduro. 
Como puedes suponer, esta es la etapa más importante, ya que es la que hace que la fruta tenga unas características óptimas para el consumo. En este periodo tienen lugar importantes transformaciones bioquímicas que dan lugar a intensas modificaciones organolépticas (color, olor, sabor, textura) y de carácter nutritivo. Los principales cambios que tienen lugar son los siguientes:

- Cambios en la composición química: la mayoría de los componentes de la fruta se transforman debido a que algunas reacciones bioquímicas comienzan a desarrollarse y otras dejan de hacerlo. Esto provoca  cambios en el color, el olor, el sabor y la textura de la fruta. Los cambios más importantes son los siguientes:
  • el almidón se transforma en azúcares sencillos, como sacarosa, glucosa y fructosa, lo que hace que el sabor de la fruta sea más dulce
  • las pectinas se solubilizan, lo que provoca un ablandamiento de la fruta.
  • la concentración de ácidos orgánicos disminuye (excepto en los cítricos) lo que hace que el sabor sea menos ácido.
  • se degrada la clorofila y se sintetizan otros pigmentos como carotenoides y antocianos. Esto significa que la fruta pasa de tener color verde a tener su color característico. Estos pigmentos son compuestosque pueden ser transformados a vitaminas en nuestro organismo
  • se sintetizan otros compuestos aromáticos que aportan los sabores y olores característicos de cada fruta.
  • aumenta la concentración de fitohormonas u hormonas vegetales (más tarde hablaremos de ellas)

- Cambios en la intensidad respiratoria
Estos cambios son los que tienen más relevancia para contestar a las preguntas que se plantean al comienzo de este post. Antes de nada, debes saber que la intensidad respiratoria es la cantidad de dióxido de carbono (en miligramos) que desprende un kilogramo de fruta en una hora. A lo largo del crecimiento de la fruta, la intensidad respiratoria va aumentando hasta alcanzar un valor máximo. A partir de ahí, el valor va disminuyendo lentamente hasta el estado de maduración. Según la evolución de esta disminución de la intensidad respiratoria las frutas se pueden clasificar en dos grupos:


Evolución de la intensidad respiratoria en frutas climatéricas y no climatéricas (haz click para ampliar) Fuente: www.fao.org
  • climatéricas: la intensidad respiratoria disminuye hasta un valor mínimo, pero luego aumenta de repente hasta alcanzar un valor máximo llamado pico climatérico. Cuando se alcanza este punto la fruta llega a su estado de maduración y luego continúa descendiendo la intensidad respiratoria hasta la muerte de todas las células que conforman la fruta. Es decir, estas frutas pueden madurar una vez que se han recolectado. Algunos ejemplos son el plátano, la chirimoya o la pera.
  • no climatéricas: la intensidad respiratoria disminuye paulatinamente hasta que finalmente todas las células mueren. Estas frutas no sufren importantes transformaciones una vez que se han recolectado. Es decir, estas frutas deben dejarse madurar en la planta, ya que si se recolectan cuando aún no están maduras, no sufrirán una transformación que cambie sus características. Ejemplos de este tipo de frutas son las fresas, las uvas y los cítricos.

    3. Envejecimiento.
    Los compuestos comienzan a degradarse: los azúcares se transforman en alcoholes y dióxido de carbono, los ácidos orgánicos se transforman en compuestos que aportan sabores y olores desagradables, los tejidos se degradan y la estructura de la fruta se altera, permitiendo el paso de microorganismos que alteran su composición para producir compuestos que dan malos olores y sabores. 
    ¿Sabes qué fruta de las que aparecen es la única climatérica? (Fuente)


    Recolección
    El momento de la recolección dependerá del tipo de fruta y de las condiciones que requiera la comercialización:
    • si la fruta es no climatérica debemos recolectarla una vez que esté madura, ya que si lo hacemos antes, no conseguiremos que madure una vez separada de la planta. 
    • si la fruta es climatérica, debemos recolectarla antes de que alcance el pico climatérico. Recuerda que estas frutas pueden madurar aunque no estén unidas a la planta. Si se recolectaran tarde su tiempo de vida sería muy corto (piensa por ejemplo en el escaso tiempo que transcurre desde que un plátano comienza a ponerse amarillo hasta que se pone negro). Además la fruta se dañarían mucho durante el transporte porque su textura no sería tan firme (piensa por ejemplo en la diferencia que hay entre la dureza de una chirimoya madura y otra que no lo está).

    Conservación y control de la maduración
    Cuando la fruta está todavía unida a la planta que la produce, ésta le proporciona los nutrientes necesarios para desarrollarse, como los azúcares que se oxidan en el proceso de respiración o el agua que se evapora en el proceso de transpiración. Ahora bien, llega un momento en el que recolectamos la fruta, es decir, la separamos de la planta. Esto significa que la fruta deja de recibir agua y nutrientes de ella, pero no quiere decir que sus células mueran, ya que tienen reservas para un tiempo. Eso sí, estas reservas ya no pueden ser repuestas como ocurría antes. En cualquier caso, las células que componen la fruta están vivas y continúan respirando y transpirando, algo que hay que tener en cuenta a la hora de almacenarla. En un almacén de fruta deben controlarse por lo tanto algunos factores, entre los que se encuentran la concentración de oxígeno y dióxido de carbono, la humedad relativa y la temperatura. Además podemos influir sobre la maduración con una sustancia llamada etileno de la que hablaremos a continuación.

    Si no te gusta la fruta, no será por que haya poca variedad...(Fuente)

    Una manzana podrida echa a perder el cesto
    En resumen, algunas frutas que vemos en la frutería como las naranjas y los limones, no se venden cuando no están maduras porque no son capaces de madurar una vez recolectadas. Otras frutas como los plátanos o las chirimoyas se venden cuando no están maduras porque son capaces de madurar una vez recolectadas. Se recolectan mucho antes de que estén maduras porque soportan mejor el transporte (su textura es más firme) y el almacenamiento, y también porque en algunos casos su pico climatérico se alcanza en un breve espacio de tiempo. Esto último depende de la fruta, ya que existen notables diferencias por ejemplo entre una chirimoya y una manzana.

    Cuando compramos fruta que aún no está madura, ¿por qué nos aconsejan envolverla en papel de periódico? El pico climatérico, es decir, el aumento de la intensidad respiratoria de la fruta depende de una hormona vegetal o fitohormona llamada etileno. El etileno es un compuesto volátil que inicia y acelera el proceso de maduración de las frutas verdes. Si envolvemos la fruta que no está madura con papel de periódico, retenemos el etileno que libera la fruta, acelerando así su maduración. Este proceso se puede acelerar aún más si junto con las frutas que todavía no están maduras envolvemos una fruta madura, ya que esta produce más cantidad de etileno. 

    Cuando introducimos una manzana muy madura en un cesto en el que hay otras manzanas, el etileno acelera su maduración. A esto se debe el dicho popular "una manzana podrida echa a perder el cesto".

    30 comentarios:

    1. Gran post, me ha encantado!

      Deberías aclarar el mito de que hay que consumir 5 piezas de fruta al día... yo nunca consigo pasar de la segunda piña!!! ejjejejej :P :P

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    2. jejeje Muchas gracias. La verdad es que estaba muy espeso cuando me puse a escribir esto, así que me alegro especialmente de que te haya gustado.

      Aquí dejo un enlace a la campaña que citas, por si a alguien le interesa: http://www.5aldia.com/ (que por cierto se refiere a 5 piezas entre frutas y hortalizas, así que tampoco es tan difícil). Eso sí, deberían cambiar "pieza" por "ración", porque claro, como bien dices no es lo mismo comerse dos manzanas que comerse dos piñas...

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    3. Rectifico. He estado viendo la campaña y se refieren a 5 raciones, no a 5 piezas.

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    4. Me ha encantado. Además supone un repaso a Biología extraordinario y muy bien explicado. De hecho pienso hacérselo leer a mi hijo, que está en bachillerato, a ver si le coge ese puntito de interés que le hace falta.
      Por cierto.. ya he preparado un post, para el próximo miércoles, en el que te enlazo.
      Saludos!!!

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    5. Gracias a blogs divulgativos, interesantes y amenos como este, Internet sigue siendo una maravilla :)

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    6. muy buen post, yo ya habia visto alguna informacion respecto a esto, como que llegan a conservar las manzanas durante un año en salas sin oxigeno y cosas asi. pero por mucho que hagan no hay comparacion entre cogerla del arbol directamente y comprarla en un supermercado

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    7. Muy instructivo siempre este blog. Sin embargo echo de menos una referencia a por qué la fruta madurada una vez recolectada es más insipida que la recogida en su punto óptimo de maduración y consumida inmediatamente. Si es que esto es así y no una leyenda urbana (o rural). Y lo mismo con otros vegetales (estoy pensando en tomates, por ejemplo). Ahí te propongo un tema para un nuevo post :)

      Un saludo.

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    8. Muchas gracias a todos por vuestro interés y por los comentarios. Me alegro de que os haya gustado esta entrada.

      @Pikerita Me alegra mucho que intentes motivar a tu hijo con este blog. Me encantaría contribuir a despertar su interés por la ciencia. Gracias por enlazarme. Espero con impaciencia ese post ;)

      @Couceiro Efectivamente ese es un tema para dedicarle todo un post. De hecho ya había pensado en él. La pregunta de por qué los tomates no saben a nada se ha convertido (lamentablemente) en todo un clásico. Desde luego, recolectar la fruta antes de tiempo influye en su sabor (com obien dice @dani), aunque no es la única causa. Influyen otras, como las variedades cultivadas, las condiciones de cultivo, etc. Espero responderos con más detalle en un nuevo post.

      Gracias a todos de nuevo.
      Saludos

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    9. Muy interesante el blog..vengo desde el de Pikerita y con tu permiso, me quedo, que seguro aprendo y sorprendo con lo que comemos.

      Excelente post
      Un saludo
      Marisa

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    10. Artículo de 10, como todos los que publicas, enhorabuena por el blog.

      Me ha quedado una pregunta en el aire: se supone que lo que sucede es que si metes una manzana muy madura el etileno de las otras acelera aun más su maduración. ¿Entonces es falso que una manzana pudrida pudre al resto? ¿produce más etileno una manzana en mal estado?

      Un saludo!

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    11. @MARISA Muchas gracias Marisa, bienvenida al blog. Espero que te guste y te sea útil.

      @Mad Scientist Sucede al revés: una manzana muy madura libera más etileno que una que no lo está (fíjate en la primera curva de la gráfica). Si introducimos esta manzana en un cesto con otras manzanas menos maduras, el etileno que libera la primera acelera la maduración de las demás.
      Muchas gracias por tus halagos.

      Saludos

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    12. Muy detallado el artículo, muy bien explicado!!
      Una cosa, dices "la concentración de ácidos orgánicos disminuye (excepto en los cítricos) lo que hace que el sabor sea menos ácido." mmmm, tenía entendido que el ácido ascórbico se degradaba facilmente! lo que sí que aguanta es el cítrico!

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      Respuestas
      1. Carlos, yo tambien creo eso, pero si nuestro amigo dice eso hay que decir le que se equivoco o no se yo...
        Pasa me tu facebook o notienes?

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      2. Es cierto que el ácido ascórbico se transforma fácilmente, pero eso ocurre cuando entra en contacto con el oxígeno (por ejemplo cuando hacemos un zumo). Podéis ver aquí más información sobre el tema: http://gominolasdepetroleo.blogspot.com/2011/06/bebete-el-zumo-que-se-le-van-las.html

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    13. Las evoluciones que sufren los ácidos orgánicos que forman parte de las frutas que aún se mantienen íntegras (no las hemos cortado ni procesado) se deben a procesos metabólicos en los que intervienen enzimas. Así unos compuestos son transformados en otros.

      Es cierto que el ácido ascórbico es muy lábil, es decir, se degrada fácilmente. Pero esta degradación se produce sobre todo una vez que la fruta se procesa, ya sea cuando la cortamos porque la exponemos al aire, cuando añadimos azúcar al zumo, etc.

      Una de las causas más frecuentes de degradación del ácido ascórbico es la oxidación, lo que ocurre como digo, cuando cortamos la fruta y la dejamos al aire. Puedes obtener más información sobre esto en un post anterior:
      http://gominolasdepetroleo.blogspot.com/2011/06/bebete-el-zumo-que-se-le-van-las.html

      Este ácido también se ve afectado por otros factores, como el pH, temperaturas elevadas, la concentración de azúcar o sal, la presencia de iones metálicos, etc.

      Espero haber aclarado tus dudas.
      Saludos

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    14. ¡Muy bien explicado! Un artículo impresionante.

      Muchas gracias, porque me ha servido para mi trabajo de investigación.

      Tengo un problema respecto al tema del etileno: puse una naranja, un kiwi, un platano, una manzana y una pera juntas durante 16 días para ver como afectaba a las demás el etileno del kiwi. Pero a la manzana no le pasó nada. ¿Debería extrañarme?

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    15. Muchas gracias. Me alegro de que te haya gustado.

      Con respecto al experimento que describes, debes tener en cuenta varias cosas:

      - como ya habrás leído en el post, la naranja es un fruto no climatérico, por lo que sólo es capaz de madurar en la planta. Durante el experimento solamente habrá sufrido un envejecimiento.

      - el resto de las frutas que enumeras son climatéricas, por lo que su maduración se ve favorecida y acelerada por la presencia de etileno. Este etileno no sólo es liberado por el kiwi, sino que también procede del plátano, de la pera y de la manzana. Así, cada una de estas frutas se ve influida por el etileno liberado por el conjunto de todas ellas (no sólo por el del kiwi).

      - cada fruta necesita un tiempo determinado de maduración, que se relaciona con su intensidad respiratoria. Si pones cada fruta por separado, seguramente la primera en alcanzar su punto óptimo de maduración sería el plátano, luego el kiwi, después la pera y por último la manzana. En presencia de etileno este tiempo se ve reducido, pero eso no quiere decir que todas vayan a madurar de forma instantánea. Cada una lo hará en su momento.

      Espero haber resuelto tus dudas.
      ¡Saludos!

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    16. Si, es verdad. Durante aquellos 16 días, al poner cada fruta por separado, no pude ver ningún cambio ni en la manzana ni en la pera, pero el platano se oscureció bastante. Sin embargo, al kiwi le salió un poco de espuma y la pera se oscureció.

      Además he puesto cada fruta por separado, en un tupper-ware y en un cuenco con agua en contacto con el aire. Las frutas que estaban dentro de los tupper-wares se pudrieron bastante (todas excepto la manzana) y llegu-e a la conclusión de que podría ser por la cantidad de etileno que desprende cada uno, ya que el kiwi se pudrió rapidamente en esas condiciones. ¿Podría ser por eso? Con las frutas que están en el agua estoy un poco confusa, ya que unas se han podrido más (por ejemplo la pera) y otras menos (por ejemplo la manzana, que solo se quedo con rayas marrones en algunas zonas).

      Una vez más, muchas gracias por la información facilitada.

      ¡Saludos!

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      Respuestas
      1. Hola de nuevo,
        en todos los casos debes tener en cuenta algo que se menciona en el artículo sobre las frutas:
        - respiran, es decir, captan oxígeno y emiten dióxido de carbono,
        - transpiran, es decir, emiten vapor de agua,
        - liberan etileno.

        El oscurecimiento de las frutas que mencionas se debe al pardeamiento enzimático, algo de lo que ya hablamos en el blog (http://gominolasdepetroleo.blogspot.com/2011/11/por-que-algunas-frutas-se-oscurecen.html), mientras que la espuma del kiwi se debe probablemente al dióxido de carbono liberado como consecuencia de la respiración (o de la fermentación, según el caso).

        Ahora bien, ¿qué ha sucedido con las frutas de tus nuevos experimentos?
        Si introduces una fruta en un tupper y lo cierras:
        - el etileno liberado acelerará su maduración. Como se dice en el artículo, durante la maduración los tejidos se degradan y la estructura de la fruta se altera, favoreciendo el paso de microorganismos alterantes que producirán sabores y olores anormales.

        - el agua transpirada probablemente se condensará sobre la superficie de la fruta y del tupper (depende de la humedad y de la temperatura; tienes información aquí: http://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n_(f%C3%ADsica) ). Este agua favorece el desarrollo de microorganismos que como decía anteriormente, van a provocar sabores y olores desagradables. En el caso de algunas frutas, como fresas y cítricos, es especialmente destacable el desarrollo de mohos.

        - el oxígeno del interior del tupper se agotará y las células que componen la fruta no podrán continuar obteniendo energía mediante el proceso de respiración. Lo mismo ocurrirá con los microorganismos que utilizan el oxígeno para desarrollarse. En condiciones de ausencia o de escasa presencia de oxígeno, el proceso que llevan a cabo algunos microorganismos para la obtención de energía es la fermentación alcohólica. Este fenómeno provoca la transformación de azúcares en etanol y dióxido de carbono.

        En resumen: se acelera la maduración, se desarrollan microorganismos alterantes que provocan olores y sabores desagradables y tienen lugar procesos de fermentación que dan como resultado la transformación de azúcares en alcohol.

        Sobre las frutas sumergidas en agua, ¿estaban enteras o peladas/cortadas? Supongo que enteras. En ese caso hay que tener en cuenta que:
        -la piel que recubre cada fruta tiene una misión protectora. Por ejemplo, el hollejo de las uvas o la piel de las manzanas está formado por ceras que son impermeables, de manera que el paso del agua está más o menos limitado (aunque no del todo).
        - el agua que rodea a la fruta impide que esta capte oxígeno del aire, lo que provoca la muerte de las células.
        - la fruta se hinchará más o menos (o ni siquiera lo hará) en función del agua que ya contenga, de la piel que la rodee, de las características de sus células, etc.
        - al igual que en el caso anterior, pueden tener lugar procesos de fermentación.

        Si observas y hueles las frutas seguramente obtendrás muchas pistas sobre lo que ha ocurrido.
        Espero haberte ayudado.
        Saludos.

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      2. ¡MUCHÍSIMAS GRACIAS! Me ha sido de gran ayuda toda la información que me has facilitado.
        Saludos

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    17. Yo queria saber de las manzanas no de otras frutas...
      Si suenan las palabras malas para ti no lo son solo queria deci te que busques mas informacion de las manzanas.

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    18. No sé si llego tarde, pero es época de caquis, o como los llaman ahora en algunas zonas, persimones. O son una variedad de los caquis. El caso es que los persimones son como los caquis no maduros que les han quitado la aspereza. como lo hacen sin que se reblandezcan. utilizan etileno?

      Me ha encantado el artículo, los comentarios y tus respuestas
      Saludos

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      Respuestas
      1. Hola Joan,
        disculpa que mi respuesta llegue tan tarde. La verdad es que últimamente soy un poco desastre contestando comentarios...

        Persimón es una marca comercial por la que se conoce al caqui inmaduro. Como puedes imaginar, el caqui no se puede comer tan poco maduro, porque resulta muy astringente. Como bien dices, para solucionar este problema se somete la fruta a un tratamiento con etileno. Lo que se hace es que se introducen los caquis inmaduros en cámaras con condiciones controladas: elevada humedad relativa, temperatura moderada y una concentración concreta de etileno. Así se consigue un fruto duro pero no astringente: el caqui Persimón.

        Espero que aún puedas leer esta respuesta.
        Muchas gracias por tu interés. Me alegro mucho de que te haya gustado el artículo.
        ¡Saludos!

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    19. por fa ustedes me podrian ayudar el por que al momento de aplicarle etileno a un fruto no cambio de color pero du pulpa ya estaba para consumo

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      Respuestas
      1. El cambio de color se produce en buena medida por la acción de la luz solar.

        Saludos

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