Identificación de compuestos aromáticos de diferentes variedades de nopal verdura y su respuesta a la atmósfera modificada como método de conservación Público Deposited
The effect of modified atmosphere packaging (MAP) to preserve the quality of two commercial varieties of edible cacti stems was studied, in order to prolong the shelf life of these thorn-less cacti stems and make them available for consumers in an adequate size presentation. Four experiments were performed during the Summer and Fall production seasons of 2009 and 2010 for which cacti stems (Opuntia ficus indica L.) of the Milpa Alta variety were collected. The cacti stems came from commercial plantations in Milpa Alta, Mexico D.F. (19°13 ́25” N; 99°01 ́47” O), and were cultivated using traditional methods. Organically grown cacti stems of the Atlixco variety coming from Otumba, Estado de Mexico (19° 69 ́31” N; 98° 76 ́58” O). The cacti stems were manually harvested in the morning between 6-7 a.m. and transported in plastic boxes to the laboratory, where they were selected by size (20-25 cm in length), their uniform color, and absence of defects according to an official quality assurance regulation (CODEX STAN 185, 1993). They were then disinfected in a 200 ppm active chlorine solution, randomly distributed, subsequently their thorns were removed and their borders cut. Once the individual stems were thus conditioned, they were placed in 35m-thick polysweat film bags (Bolco, D.F., Mexico) that were permeable to O2, CO2, and water vapor (260.6 g O2/100 in2/24 h / 37.8 °C and 90% R.H.; 6.58 g H2O/100 in2/24h in an atmosphere, at 23°C and 0% RH). The containers first underwent a vacuum using the TURBOVAC 240 (Netherlands), an equipment used for packaging. This vacuum was removed with the application of three modified atmospheres (air, a 5kPa CO2 + 4kPa CO2 mixture, and nitrogen) or only two (air and nitrogen) depending on the experiment. The containers were then sealed and stored at 4 1C. Cacti stems placed in clamshells and stored at the same temperature served as controls. Measurements of quality attributes, fermentative metabolites, volatiles associated with the aroma of cacti stems, and alcohol dehydrogenase (ADH) activity were taken immediately after harvest and at regular intervals during storage, as well as odor sensory profiles. Results indicated that there were no negative effects from the MAP on the quality attributes of either of the two varieties in this study; however, differences in behavior were observed during storage among both varieties. The titratable acidity (TA) of the Milpa Alta variety was significantly reduced, while its firmness and color did not change significantly. Meanwhile, the green color of the Atlixco variety was more intense, and its acidity decreased slightly while its firmness was maintained stably during storage. The MAP notably reduced weight loss due to transpiration in both varieties. In the Milpa Alta controls a weight loss of 6-8% was observed compared to the Milpa Alta stems preserved with the MAP, which exhibited a 0.2-0.8% weight loss during 20 days of storage. The Atlixco variety exhibited a similar percent weight loss after 15 days of storage due to the effect of the MAP. Tissue damage, resulting from injuries caused to the cacti stems due to the removal of the thorns, the borders cut operation, and low temperatures, was different amongst both varieties. The Milpa Alta cacti stems showed browning in the areas where the thorns had been removed, which was probably due to enzymatic oxidation or the damage repair process of tissues. The Atlixco variety showed pitting and hydrosis, as a result of cold damage. The use of the MAP delayed the appearance of these symptoms for up to 15 days for the Atlixco variety and for up to 20 days for the Milpa Alta. The concentration of fermentative metabolites varied for all experiments, and a different response was noted between the two varieties and also due to the effect of the MAP. The lowest acetaldehyde and ethanol concentrations were found for the Atlixco cultivar, when the variety was placed in a nitrogen atmosphere. Thus, the evidence shows that the production of fermentative metabolites was associated with the harvesting season and the agricultural practices followed. The MAP had no effect on the odor profile of both varieties, but the storage time did affect this profile, as well as its intensity according to the sensory assessors. The Atlixco stems were given the lowest intensity scores and its profile was concluded to be similar to that of the fresh samples during the entire storage period according the assessors. No effects on the enzymatic activity of alcohol dehydrogenase (ADH) were observed due to the MAP. However, the Atlixco cultivar showed slight increases in the activity of this enzyme, which explain the disappearance of the acetaldehyde from tissues via the ethanol fermentation pathway. In regards to the volatiles associated with the aroma, 84 compounds were found in the Milpa Alta variety, of which 21 were the most frequent. Three aldehydes were associated with herbaceous notes, and the 2-nonenol was associated with the typical odor of cacti stems. The stems kept in MAP produced volatiles with herbaceous notes, and also new volatiles. In conclusion, the Atlixco variety behaved better than the Milpa Alta under the MAP at 4C with a nitrogen atmosphere, since it did not show any browning around the areas where thorns had been removed, produced the lowest acetaldehyde and alcohol concentrations during storage, and did not generated any undesirable odors; even though the typical cacti stem aroma may be getting lost, as indicated by the low intensity values under the green apple descriptor, i.e. hexanal, under determined odor profiles.
Con el propósito de alargar la vida útil del nopal verdura desespinado y ponerlo a disposición de los consumidores en una presentación de tamaño adecuado, se estudió el efecto del envasado en atmósferas modificadas (EAM) en la conservación de la calidad de dos variedades comerciales de nopal verdura. Se realizaron cuatro experimentos en las temporadas de producción otoño y verano del 2009 y verano del 2010, para los cuales se colectó nopal verdura (Opuntia ficus indica L.) variedad Milpa Alta de plantaciones comerciales sometidas a cultivo tradicional ubicadas en Milpa Alta, México D.F (19°13 ́25” N; 99°01 ́47” O) y nopal orgánico variedad Atlixco cultivado en sistema de producción orgánico en Otumba, Estado de México (19° 69 ́31” N; 98° 76 ́58” O). Los cladodios se cosecharon manualmente por la mañana (6-7 a.m.) y se transportaron en rejas plásticas al laboratorio, en donde se seleccionaron por tamaño (20-25 cm de longitud), uniformidad de color y ausencia de defectos de acuerdo a la norma oficial de calidad (CODEX STAN 185, 1993), se desinfectaron con una solución de 200 ppm de cloro activo, se aleatorizaron y posteriormente se desespinaron y rebordearon. Los cladodios así acondicionados, se colocaron en bolsas fabricadas con una película polysweat (Bolco D.F., México) permeable al O2, al CO2 y al vapor de agua (260.6 g O2/100 in2/24 h / 37.8 °C y 90% de H.R.; 6.58 g H2O/100 in2/24h a una atmósfera, 23 °C y 0% H.R.) de 35 micras de espesor. Los envases fueron primero sometidos a vacío utilizando una máquina empacadora TURBOVAC 420 ST (Países Bajos) el cual se liberó después con la aplicación de tres atmósferas (aire, mezcla de 5kPa O2 + 4 kPa CO2 y nitrógeno) o sólo dos (aire y nitrógeno), dependiendo del experimento. Los envases se sellaron y almacenaron a 4 ± 1 °C. Los tratamientos control fueron nopales colocados en envases clamshell almacenados a la misma temperatura. Inmediatamente después de la cosecha y a intervalos regulares durante el almacenamiento se midieron, dependiendo del experimento, atributos de calidad, metabolitos de fermentación, volátiles asociados al aroma del nopal, actividad de la enzima alcohol deshidrogenasa (ADH) y se determinaron los perfiles sensoriales de olor. Los resultados indicaron que no hubo un efecto negativo del EAM en los atributos de calidad en ninguna de las dos variedades estudiadas, pero se observaron diferencias en comportamiento durante el almacenamiento entre variedades. Los nopales Milpa Alta tuvieron una reducción significativa de acidez titulable (AT), mientras que la firmeza y el color. no tuvieron cambios significativos. En los nopales de la variedad Atlixco se observó un color verde más intenso, una leve reducción en la acidez mientras que la firmeza se mantuvo también estable durante el almacenamiento. El EAM redujo notablemente la pérdida de peso debida a transpiración en las dos variedades. En los nopales control de la variedad Milpa Alta se registraron pérdidas del 6-8% y en los conservados en EAMs del 0.2 al 0.8% a los 20 días de almacenamiento, en los nopales Atlixco se observaron reducciones similares de pérdida de peso a los 15 días de almacenamiento por efecto del EAM. El daño en los tejidos como respuesta a las heridas ocasionadas por el desespinado y rebordeado y a la baja temperatura también fue diferente entre variedades encontrándose que en los nopales Milpa Alta se presentó un oscurecimiento de las zonas desespinadas probablemente debido a oxidación enzimática o a la reparación de tejidos, mientras que en Atlixco apareció picado e hidrosis como respuesta al daño por frío. El uso de las EAM permitió retrasar la aparición de estos síntomas por 15 días en Atlixco y hasta por 20 días en Milpa Alta. La producción de metabolitos de fermentación estuvo relacionada con la temporada de corte y las prácticas agrícolas, ya que las concentraciones de estos compuestos variaron en todos los experimentos, además de que se observó una respuesta diferente entre variedades y por efecto de la EAM, encontrándose las menores concentraciones de acetaldehído y etanol en la variedad Atlixco bajo una atmósfera de nitrógeno. No se observó un efecto de las EAM en el perfil de olor de las dos variedades, pero el tiempo de almacenamiento afectó la forma del perfil y la intensidad para los descriptores evaluados. En los nopales Atlixco se obtuvieron valores de intensidad de los descriptores evaluados más bajos y la forma del perfil fue más parecida a la de la muestra fresca durante odo el periodo de almacenamiento. No se observó efecto de las EAM en la actividad de la enzima alcohol deshidrogenasa (ADH) pero en la variedad Atlixco se presentaron ligeros aumentos en la actividad de esta enzima los cuales permitieron explicar la disipación del acetaldehído de los tejidos por la ruta de la fermentación etanólica. Respecto a los volátiles asociados con el aroma, en la variedad Milpa Alta se identificaron 84 compuestos, 21 de los cuales fueron los más frecuentes. Tres aldehídos se asociaron con notas herbáceas y el 2-nonenol con el aroma típico de la tuna. Los nopales en EAM produjeron volátiles con notas herbáceas y también nuevos volátiles. Se concluyó que la variedad Atlixco mostró un mejor comportamiento que la variedad Milpa alta en el EAM a 4 ̊C con atmósfera de nitrógeno pues no presentó oscurecimiento de las zonas desespinadas, produjo concentraciones más bajas de acetaldehído y etanol en el almacenamiento, y no generó olores indeseables, aunque el aroma típico a nopal se puede estar perdiendo como lo indicaron los valores bajos de intensidad en el descriptor manzana verde (hexanal) de los perfiles de olor determinados.
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