Fronteras para mentes jóvenes

Resumen

No hay nada como comer una fruta cuando está recién madura. La madurez le da el mejor sabor, textura e incluso un olor apetitoso. Coma esa misma fruta una semana antes de que esté madura y obtendrá una experiencia completamente diferente. La madurez de la fruta influye en la elección de la fruta que escogemos en los supermercados. Sin embargo, una vez que las frutas están maduras, tienden a estropearse rápidamente, como habrá podido comprobar en su propia experiencia. Este artículo ofrece una visión de dos de los cambios que se asocian a la maduración de la fruta: (1) la suavidad; y (2) el sabor, en particular, el dulzor, y el papel del gas etileno en el control de la maduración de la fruta.

Antes de ver cómo controlar la maduración de la fruta, veamos cómo maduran las frutas

A medida que las plantas frutales crecen, las frutas acumulan agua y nutrientes de la planta y utilizan estos nutrientes para crear su carne y sus semillas. La mayoría de los frutos en crecimiento proporcionan inicialmente protección a las semillas en desarrollo. En esta fase, los frutos suelen ser duros y poco atractivos para los depredadores, ¡incluidos nosotros! Tras el desarrollo de las semillas y el crecimiento de la fruta, sus propiedades cambian para hacerla más atractiva a los consumidores potenciales, como los animales, las aves y los seres humanos. Estos cambios incluyen las formas más comunes por las que juzgamos si una fruta está madura o no, incluyendo características externas, como la suavidad al tacto, y características internas, como el dulzor. Las frutas también cambian de color al madurar. Esto sucede debido a la descomposición de un pigmento verde llamado clorofila, junto con la creación y acumulación de otros pigmentos responsables de las tonalidades rojas, púrpuras o azules (antocianina), o de las tonalidades rojas, amarillas y anaranjadas brillantes (carotenoides), por nombrar algunos.

En primer lugar, ¿cómo se regula la suavidad de la fruta? La suavidad o firmeza de una fruta viene determinada por el estado de sus paredes celulares. Las paredes celulares rodean cada célula vegetal y están formadas por una capa rígida de azúcares, llamados polisacáridos, que recubren la membrana plasmática de cada célula (Figura 1). Los tres principales polisacáridos de la pared celular son la celulosa, la hemicelulosa y la pectina. La celulosa está formada por cientos de azúcares de glucosa unidos para formar una larga cadena; las hemicelulosas también son largas cadenas de azúcares, pero a diferencia de la celulosa, pueden incluir muchos tipos diferentes de azúcares, como glucosa, xilosa, galactosa y manosa, y en lugar de ser lineales son estructuras ramificadas; las pectinas también son largas cadenas ramificadas de azúcares, pero en este caso los azúcares son ácido galacturónico, ramnosa, galactosa y arabinosa. A medida que la pared celular comienza a descomponerse, la fruta empieza a ablandarse. La ruptura de la pared celular se produce cuando unas proteínas llamadas enzimas disuelven estos importantes polisacáridos de la pared celular. La actividad de estas enzimas está directamente relacionada con la vida útil y la textura de la fruta. La suavidad de la fruta también se ve afectada por la presión de los fluidos dentro de la membrana plasmática (llamada presión de turgencia). La presión de turgencia mantiene la firmeza de la fruta, al igual que la presión del aire dentro de un globo la mantiene firme. Tras la maduración o la cosecha, las frutas pierden líquido (agua), lo que provoca una disminución de la presión de turgencia, por lo que las frutas se marchitan. En frutas como las fresas, una vez que la fruta pierde entre el 6 y el 10% de su líquido, deja de tener buen aspecto y puede que no sea recogida por los consumidores.

Discutiremos ahora cómo la maduración de la fruta resalta su sabor, en particular su dulzor. Durante la maduración, se produce un aumento de la descomposición del almidón en el interior de la fruta, y el correspondiente aumento de la cantidad de azúcares simples de sabor dulce, como la sacarosa, la glucosa y la fructosa. Este proceso es especialmente obvio en los plátanos a medida que van madurando. Los plátanos verdes no tienen ningún sabor dulce, y cuanto más maduros están, más dulces saben. También se produce una disminución de la acidez a medida que la fruta madura y una disminución de las sustancias vegetales amargas, como los alcaloides. Por último, a medida que las frutas maduran producen compuestos complejos que se liberan en el aire circundante, dando a una fruta madura su agradable aroma.

A través de estos cambios, las frutas maduran y se vuelven dulces, coloreadas, suaves y de buen sabor. Es bueno que la planta invierta sus recursos en la fruta y en su maduración porque una fruta madura atrae a los consumidores que ayudan a que las semillas se extiendan a lo largo y ancho, lo que es importante para la supervivencia y el rebrote de la planta.

¿Cómo podemos evitar que las frutas maduren durante el almacenamiento y el transporte?

Una de las principales preocupaciones de la fruta madura es que no dura mucho tiempo antes de que empiece a estropearse. La pérdida de firmeza y la producción de azúcares asociada a la maduración también puede hacer que la fruta sea susceptible a patógenos como las bacterias y al deterioro. El ablandamiento excesivo de la fruta es una de las principales causas de deterioro durante el transporte, especialmente en el caso de las frutas tropicales, como los mangos y los plátanos. El deterioro puede reducirse transportando rápidamente las frutas frescas, o ralentizando su maduración. Hay varias formas de ralentizar la maduración de la fruta. Una forma de ralentizar la maduración es bajando la temperatura. Normalmente se utilizan temperaturas frías por encima de la congelación. Aunque toda la fruta puede congelarse, al descongelarse muchas frutas pierden su sabor y su textura y se vuelven muy blandas. Las frambuesas son una posible excepción: a menudo se pueden encontrar congeladas en el supermercado. Normalmente, para congelar la fruta, primero se corta en trozos pequeños y, cuando se descongela, estos trozos se pueden utilizar para hacer purés o batidos. La buena noticia es que la congelación tiende a conservar el valor nutricional de la fruta. Varias frutas, como los plátanos, pueden resultar dañadas por el enfriamiento, lo que limita este método. Por eso, ¡no ponemos los plátanos en la nevera! Otra forma de ralentizar la maduración es controlar la atmósfera que rodea a la fruta, principalmente aumentando los niveles de dióxido de carbono y reduciendo los de oxígeno. La fruta necesita oxígeno para madurar, así que si hay menos oxígeno en la atmósfera, la fruta madurará más lentamente. Una última forma de ralentizar la maduración es bloquear la acción del etileno. El etileno es una hormona necesaria para desencadenar la maduración de la fruta, y puede bloquearse utilizando compuestos sintéticos, como el 1-metil-ciclo-propeno (1-MCP). El 1-MCP también se utiliza para mantener la frescura de las flores cortadas.

El gas etileno puede utilizarse para regular la maduración de la fruta

El etileno es un gas y se conoce como la «hormona de la maduración de la fruta». Cada fruta tiene un cierto nivel de producción de etileno a lo largo de su ciclo de vida. Sin embargo, en algunas frutas, los niveles de etileno se disparan cuando la fruta empieza a madurar. En función de su respuesta al etileno durante la maduración, las frutas pueden clasificarse en dos grandes grupos. El primer grupo es el de los frutos climatéricos, en los que la maduración va acompañada de una explosión de etileno. Estos frutos también pueden responder al etileno externo aumentando su ritmo de maduración. Entre ellas se encuentran las frutas carnosas, como el tomate, el aguacate, la manzana, el melocotón, el kiwi y el plátano. El segundo grupo es el de las frutas no climatéricas, en las que la producción de etileno no aumenta durante la maduración. Sin embargo, estas frutas pueden seguir madurando si se exponen a una fuente externa de etileno, como una fruta climatérica en proceso de maduración. Entre ellas se encuentran la fresa, la uva y los cítricos. Nos centraremos en la maduración de las frutas climatéricas que están influenciadas por el etileno.

Para las frutas climatéricas, la exposición a una pequeña concentración inicial de etileno hace que la fruta produzca mayores cantidades de etileno hasta que se alcanza una concentración máxima . Este aumento en la concentración de etileno desencadena un aumento en el metabolismo de la fruta y provoca los cambios en la fruta que se producen durante la maduración. Por lo tanto, la maduración de los frutos climatéricos puede ralentizarse reduciendo la cantidad de etileno que producen los frutos o bloqueando la acción del etileno. Los métodos que hemos descrito anteriormente para ralentizar la maduración funcionan de esta manera, porque, en general, las bajas temperaturas reducen el metabolismo de la fruta. Las atmósferas controladas limitan la cantidad de oxígeno alrededor de la fruta, y el oxígeno es necesario para producir etileno. La acción del etileno es inhibida por el dióxido de carbono y por el 1-MCP. Otro método para ralentizar la maduración es eliminar el etileno del entorno de almacenamiento mediante el uso de materiales que absorben el etileno, como el permanganato potásico. Una vez que la fruta llega a su destino, puede madurar mediante la exposición al gas etileno.

El efecto del etileno en la maduración depende de muchos factores. Los frutos deben estar lo suficientemente maduros para poder responder eficazmente al etileno. En las especies muy sensibles, como los melones o los plátanos, la maduración es estimulada inmediatamente por el etileno, pero cuanto más inmadura es la fruta, mayor es la concentración de etileno necesaria para provocar la maduración. En las especies menos sensibles, como los tomates o las manzanas, el tratamiento con etileno reduce el tiempo antes de que se produzca la maduración. Algunas frutas, como los aguacates, no maduran mientras están sujetas al árbol y aumentan gradualmente su sensibilidad al etileno con el tiempo después de la cosecha.

¿Por qué una manzana podrida estropea toda la cesta? Cómo puede ayudarnos este conocimiento?

Todas las plantas producen algo de etileno durante su ciclo vital. La producción de etileno puede aumentar hasta 100 veces o más durante determinadas etapas, por ejemplo, en respuesta a una herida. Los antiguos egipcios solían cortar los higos para mejorar su maduración, ya que el etileno producido por el tejido del fruto herido desencadenaba la respuesta de maduración. Del mismo modo, los antiguos chinos solían quemar incienso en habitaciones cerradas con peras almacenadas, porque el etileno se liberaba como subproducto del incienso quemado. El dicho «una manzana mala puede estropear todo el cesto» se basa en la liberación de etileno de las manzanas podridas, que acelera la maduración de otras manzanas alrededor de la podrida.

El gas etileno se utiliza comercialmente para madurar las frutas después de haberlas recogido. Las frutas, como el tomate, el plátano y la pera, se recogen justo antes de que comience la maduración (normalmente en una fase dura y verde, pero madura). Esto da tiempo a que la fruta se almacene y se transporte a lugares lejanos. Una vez que la fruta llega a su destino, la maduración se lleva a cabo en condiciones controladas. Suele llevarse a cabo en salas de maduración especialmente construidas, con una temperatura de maduración, una humedad y una concentración de etileno óptimas. Estas condiciones especiales hacen que la fruta madure a un ritmo constante. En los supermercados, se pueden encontrar estas frutas como «Ripe ‘n’ Ready» . Por lo general, para la maduración de la fruta se utilizan comercialmente concentraciones bajas de etileno, porque es todo lo que se necesita para estimular la respuesta natural de maduración de la fruta. Cuando la fruta tratada con etileno llega al consumidor, el etileno aplicado comercialmente ha desaparecido y la fruta está produciendo su propio etileno. Tanto el etileno como otro agente de maduración ampliamente utilizado, el jasmonato de metilo, no son tóxicos para los seres humanos; sin embargo, son relativamente caros.

¡Prueba esto en casa!

Comprender los efectos del etileno en los productos frescos puede ser útil para madurar las frutas en nuestra propia cocina.

• Si tienes un aguacate inmaduro u otras frutas en casa, prueba a ponerlas en una bolsa de papel con un plátano maduro. Esto acelerará la maduración del aguacate porque el etileno emitido por el plátano maduro desencadenará la respuesta climatérica en el aguacate. Esta estrategia funciona mejor cuando la fruta que está madurando es una que emite una alta concentración de etileno, como una manzana, una pera, un plátano o una fruta de la pasión.
• Pruebe a poner un limón verde con un plátano que está madurando en una bolsa de papel, como en el caso anterior, y vea lo que ocurre con el color del limón. El etileno también se utiliza para «desverdizar» los cítricos, desencadenando la descomposición del pigmento verde (clorofila), lo que resulta en una coloración naranja y amarilla de la cáscara. No se produce ninguna pérdida de sabor porque se trata simplemente de una continuación del proceso natural de la planta.

Si prueba estas cosas, tenga en cuenta que la maduración se realiza mejor a temperatura ambiente, alrededor de 20°C, porque las bajas temperaturas pueden inactivar importantes enzimas de maduración de la fruta. Por lo tanto, es mejor probarlo fuera del frigorífico.

Glosario

Pared celular: Estructura compleja, formada principalmente por polisacáridos, que rodea las células vegetales y les proporciona estructura y rigidez.

Polisacárido: Molécula compuesta por largas cadenas de azúcares, como la glucosa, unidas para formar cadenas lineales o ramificadas.

Celulosa: Un polisacárido que se encuentra en la pared celular compuesto por largas cadenas lineales de glucosa.

Hemicelulosas: Un grupo de polisacáridos que se encuentran en la pared celular. Son largas cadenas ramificadas de azúcares que suelen incluir glucosa, xilosa, arabinosa, galactosa y manosa.

Pectina: Grupo de polisacáridos que se encuentran en la pared celular. Son largas cadenas ramificadas de azúcares que comúnmente incluyen ácido galacturónico, ramnosa, galactosa y arabinosa.

Etileno: Un gas (C2H4) producido por las plantas, y conocido como la «hormona de la maduración», que estimula la maduración de la fruta.

Declaración de conflicto de intereses

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un potencial conflicto de intereses.

Brady, C. J. 1987. Fruit ripening. Annu. Rev. Plant Physiol. 38, 155-178. doi:10.1146/annurev.pp.38.060187.001103