Uso de trealosa y Lactobacillus plantarum para la conservación poscosecha de litchi (Litchi chinensis Sonn. var Brewster) Público Deposited
The main postharvest problem in litchi is the rapid darkening of the pericarp due to the degradation and polymerization of anthocyanines, which occurs in less than 48h when the fruit is stored at room temperature. This change of color of the pericarp prevents the fruit´s commercialization mainly in international markets, but also in national ones. The loss of its red color can be more severe due to: climatic conditions during its development and harvest, microbial pathogens and insects that target it, and weight loss from transpiration. Once it has been harvested, it is necessary to employ methods that maintain the characteristic red color of its pericarp for the longest time possible. The present work evaluates methods for preserving this specific postharvest quality parameter, preserve the fruit´s pulp quality, and extend its self-life in order to benefit litchi producers. The first method uses Lactobacillus plantarum, a lactic bacteria widely used in the food industry due to its capacity to acidify its medium ad produce diverse antimicrobial agents. The latter favors the red flavilium configuration of anthocyanines and simultaneously limits the growth of some microorganisms that develop on the ring of fruits after harvesting; thus acting as a biocontrol agent. The other method employed trehalose (TRA) because it protects cell membranes against dehydration and extreme desiccation. High concentrations of this disaccharide are normally found in anhydrobiotes capable of surviving without water, and of reactivating their metabolism once water becomes available without suffering any damages. TRA is also used in the food and pharmaceutical industries to preserve foods and dehydrated cells for long periods of storage; preventing the loss of aromas, flavors and cell death (Higashiyama, 2002). Concentrations of TRA that would not pose adverse effects to Lactobacillus plantarum (BAL) growth were initially determined. For this purpose BAL was grown for 36h in Man Rogosa Sharpe (MRS) media with different concentration of TRA (0.18, 2.6, 5, 7.5 y 10% w/v). No detrimental effects on BAL were observed at any of these TRA concentrations. In a prior preliminary litchi study, it was observed that 5% of TRA (w/v) reduced damage to the rind of fruits and had a positive effect on preserving pulp quality. With these results and those from the BAL growth assessment, it was decided that a 5% TRA concentration would be used in the subsequent bioassays. A 107 CFU/ml solution of BALs was sprayed over the litchis for 90 sec to guarantee that the entire surface of the fruits were covered, while the TRA solution was applied via a 3 min immersion. BAL and TRA treated fruits managed to preserve their color (C* and h) and had a lower percentage of anthocyanine polymers than non-treated fruits. Also, a higher concentration of anthocyanines was observed in BAL treated litchis, but not in TRA treated ones. However, the latter did show a TSS/TA ratio that would be adequate for their commercialization. The TRA + BAL combination did not show any prebiotic activity since the bacterial count of this treatment did not increase when compared to the BAL-only treatment. At the same time, lipoperoxidation levels incicated that TRA did not protect the membranes of the pericarp cells in litchi, contrary to what had been reported in other vegetable tissues such as tobacco and resurrection plants. Finally, the pulp quality of control fruits was adequate for commercialization at the end of storage, since its ratio of TSS/TA was acceptable due to the high humidity conditions (92 ± 2%) maintained during refrigerated storage (11 ±1°C), and the initial high quality of the fruits.
El principal problema poscosecha del litchi es el rápido oscurecimiento del pericarpio debido a la degradación de antocianinas y a su polimerización, lo cual ocurre en menos de 48 h cuando el fruto se almacena a temperatura ambiente. Este cambio en la coloración del pericarpio evita su comercialización en mercados internacionales principalmente, sin dejar de lado el mercado nacional. La pérdida del color rojo puede verse potenciada por las condiciones climáticas durante el desarrollo y cosecha del fruto, el ataque por microorganismos patógenos e insectos y la pérdida de peso debida a la transpiración del fruto. Una vez cosechado, es necesario emplear tecnologías que mantengan el mayor tiempo posible el color rojo brillante característico del pericarpio. El presente estudio evalúa alternativas para la conservación poscosecha de esta característica de calidad, así como para conservar la calidad de la pulpa y extender la vida útil del litchi en beneficio de los productores de este fruto. La primera propuesta se refiere al uso de Lactobacillus plantarum bacteria láctica utilizada ampliamente en la industria alimentaria, debido a su capacidad de acidificar el medio y producir diversos antimicrobianos, lo cual a la par que favorece la forma roja flavilium de las antocianinas controla el crecimiento de algunos microorganismos que se desarrollan en la cáscara de los frutos después de la cosecha y por lo tanto, puede actuar como agente de biocontrol. La otra alternativa propuesta es el uso de la trealosa (TRA) por su capacidad protectora de las membranas celulares en condiciones de deshidratación y sequedad extrema. Este disacárido se encuentra presente en altas concentraciones en los organismos anhidrobiontes capaces de sobrevivir sin agua y reactivar su metabolismo sin daño alguno una vez que el agua se encuentra disponible. La TRA es empleada en la industria alimentaria y farmacéutica para conservar alimentos y células deshidratadas durante largos periodos de almacenamiento evitando la pérdida de aromas, sabores y la muerte celular (Higashiyama, 2002). Al inicio del estudio se determinó la concentración de TRA que no afectara adversamente el crecimiento de Lactobacillus plantarum (BAL), para lo cual se cultivó a la BAL en medio Man Rogosa Sharpe (MRS) adicionado con diferentes concentraciones de TRA (0.18, 2.6, 5, 7.5 y 10% p/v) durante 36 h, observándose que no hubo efecto de ninguna de las concentraciones probadas en el crecimiento de BAL. Con estos resultados y los obtenidos en el experimento preliminar con litchis en donde se observó un efecto positivo de la TRA al 5% (p/v) en la reducción de los daños de la cáscara y en la conservación de la calidad interna de la pulpa, se decidió emplear esta concentración en los bioensayos sucesivos. Las BAL fueron aplicadas asperjando sobre los litchis una suspensión celular de 107 UFC /mL durante minuto y medio para promover que toda la superficie del fruto quedara impregnada, mientras que la solución de TRA fue aplicada por inmersión de los frutos durante un tiempo de tres minutos. Los frutos tratados con BAL y la TRA lograron conservar el color expresado como C* y h y mostraron un menor porcentaje de compuestos poliméricos. Además, se observó una mayor concentración de antocianinas en los litchis tratados con las BAL, efecto que no se observó en los frutos tratados con la TRA pero éstos sí mostraron un cociente SST/AT adecuado para la comercialización. La combinación de la TRA + BAL no mostró actividad prebiótica ya que no hubo un aumento de la cuenta bacteriana con respecto al tratamiento que solo contenía BAL. Asimismo, la evaluación de los niveles de lipoperoxidación indicó que la TRA no tuvo efecto protector sobre las membranas del pericarpio de litchi, contrario a lo reportado en otros tejidos vegetales como tabaco y plantas de la resurrección. Los frutos control mostraron al término del almacenamiento una calidad de pulpa adecuada para la comercialización, indicada por un cociente sólidos solubles totales/ acidez titulable aceptable debido a las condiciones de alta humedad (92 ± 2%) que se mantuvieron durante el almacenamiento refrigerado (11 ±1°C) y a la buena calidad inicial de los frutos.
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