Modelamiento de la respiración del mango (Mangifera indica l.) usando el método de sistema cerrado a diferentes temperaturas

Abstract

Resumen Medir la tasa de respiración de los productos frescos es esencial para el correcto diseño de sistemas de envasado. Para tal efecto, las tasas de consumo de O2 y producción de CO2, suelen ser medidas como datos iniciales del comportamiento del sistema. El objetivo del presente trabajo fue modelar la respiración del mango entero (Mangifera indica L), variedad Tommy Atkins en un sistema cerrado (SC) a tres temperaturas (4, 25 y 35°C) y 90 h en almacenamiento. Inicialmente se ajustó un modelo matemático para predecir la concentración de gases en función del tiempo. Con esta información, se ajustaron dos modelos para predecir las velocidades de respiración. Un modelo de regresión y otro basado en la cinética de inhibición enzimática de Michaelis-Menten (MM). Se ajustó además una ecuación tipo Arrhenius para evaluar el efecto de la temperatura sobre la tasa de respiración y un modelo semi-empírico que predice el efecto del tiempo y la temperatura simultáneamente. Los resultados mostraron que el modelo de MM y Arrhenius obtuvieron los mejores ajustes. En este sistema la velocidad de respiración del mango presenta una dependencia directa con la temperatura y la concentración de los gases, viéndose inhibida por la presencia de CO2 y favorecida por el O2.

Modelación de la tasa de respiración del mango cortado osmodeshidratado en un sistema cerrado

“…Las concentraciones de O2 y CO2 se midieron en función del tiempo a través de un septum de goma en la tapa, utilizando un Analizador de gases PBI Check Point O2/CO2 (Dansensor, Dinamarca). Para el cálculo de la velocidad de respiración se utilizaron las ecuaciones (3) y (4), las cuales ya han sido utilizadas en productos como pimiento rojo (Artés Hernández et al, 2010), mango (Zapata et al, 2018), banana (Bhande et al, 2008).…”

“…El consumo de O2 y producción de CO2 del mango OD se representa en la Figura 1, y en ella se observa como la temperatura afecta el comportamiento de los gases, siendo mayor la variación para la temperatura más alta (308.15 K). El cambio en las concentraciones de los gases O2 y CO2 para los cubos de mango OD siguió la misma tendencia (Figura 1), pero en menor magnitud que los reportados para mango Tommy Atkins entero (Zapata et al, 2018) y cortado fresco (Agudelo et al, 2016) en sistema cerrado; posiblemente por la capa de sacarosa que tiende a formarse en la superficie del producto con el ingreso de sólidos durante la OD (Arias et al, 2017), la cual tiende a ralentizar el proceso de respiración de las frutas cortadas según lo demostró Chiumarelli et al (2011). Los coeficientes a y b de las ecuaciones ( 5) y ( 6) calculados para predecir el comportamiento de la concentración de O2 y CO2 en función del tiempo, se vieron afectados por la temperatura en ambos gases, de forma que, el incremento de temperatura redujo los valores de cada coeficiente, siendo más afectado el coeficiente b (Tabla 2).…”

“…Una comparación entre los valores iniciales del consumo de O2 (RO2) y la producción de CO2 (RCO2) para mango Tommy Atkins cortado OD, entero (Zapata et al, 2018) y cortado fresco (Agudelo et al, 2016) a las mismas temperaturas se presentan en la tabla 3.…”

“…Tabla 2: Coeficientes del modelo de regresión para mango osmodeshidratado, ajustados con las ecuaciones ( 5) y ( 6) La diferencia entre estas velocidades puede atribuirse a que el mango entero mantiene la integridad de sus organelos y reduce las alteraciones fisiológicas a las que se somete el producto al momento del corte (Pan et al, 2015), por esta razón mantiene un ritmo respiratorio menor que el mango cortado (Zapata et al, 2018).…”

“…El efecto de la temperatura se ha evaluado mediante la ecuación de Arrhenius siendo este un aspecto de primera importancia en la conservación de productos alimenticios (Ghosh y Dash, 2018). Por otro lado, el modelo de Michaelis-Menten (M-M) usa principios de inhibición no competitiva de la cinética enzimática, donde se supone que el CO2 reacciona con un complejo enzima-sustrato (Bhande et al, 2008), el cual ha tenido resultados predictivos en diversos productos como mango entero (Zapata et al, 2018), bananito (Castellanos, 2012), pimiento rojo (Artés-Hernández et al, 2010), banano (Bhande et al, 2008), mango , entre otras frutas.…”