Los frutos son el medio por el cual las plantas con flores (también conocidas como angiospermas ) diseminan sus semillas . Las frutas comestibles en particular se han propagado durante mucho tiempo utilizando los movimientos de humanos y otros animales en una relación simbiótica que es el medio para la dispersión de semillas para un grupo y la nutrición para el otro; de hecho, los humanos y muchos otros animales se han vuelto dependientes de las frutas como fuente de alimento. [1] En consecuencia, las frutas representan una fracción sustancial de la producción agrícola mundial , y algunas (como la manzana y la granada ) han adquirido amplios significados culturales y simbólicos.
En el uso del lenguaje común, fruta normalmente significa las estructuras carnosas (o productos) asociadas a las semillas de plantas que típicamente son agridulces y comestibles en estado crudo, como manzanas, plátanos, uvas, limones, naranjas y fresas. En el uso botánico, el término fruta también incluye muchas estructuras que no se denominan comúnmente "frutas" en el lenguaje cotidiano, como nueces, vainas de frijol, granos de maíz, tomates y granos de trigo. [2] [3]
Botánico versus culinario
Una disposición de frutas comúnmente consideradas vegetales culinarios, incluido el maíz , los tomates y varias calabazas.
Muchos términos del lenguaje común utilizados para frutas y semillas difieren de las clasificaciones botánicas. Por ejemplo, en botánica, una fruta es un ovario o carpelo maduro que contiene semillas, por ejemplo, una naranja, una granada, un tomate o una calabaza. Una nuez es un tipo de fruto (y no una semilla), y una semilla es un óvulo maduro . [4]
En lenguaje culinario, una fruta es el producto de sabor dulce o no dulce (incluso ácido) de una planta específica (por ejemplo, un melocotón, una pera o un limón); Las nueces son plantas duras, aceitosas y no dulces que se producen con cáscara ( avellana , bellota ). Las llamadas verduras suelen ser productos salados o no dulces ( calabacín , lechuga, brócoli y tomate); pero algunos pueden tener un sabor dulce (batata). [5]
Ejemplos de frutas clasificadas botánicamente que normalmente se denominan vegetales incluyen: pepino , calabaza y calabacín (todas son cucurbitáceas ); frijoles , maní y guisantes (todas las legumbres ); maíz , berenjena , pimiento morrón (o pimiento dulce) y tomate. Las especias ají y pimienta de Jamaica son frutas, botánicamente hablando. [4] Por el contrario, al ruibarbo a menudo se le llama fruta cuando se usa para hacer pasteles , pero el producto comestible del ruibarbo es en realidad el tallo de la hoja o el pecíolo de la planta. [6] Las semillas de gimnospermas comestibles a menudo reciben nombres de frutas, por ejemplo, nueces de ginkgo y piñones .
Botánicamente, un grano de cereal , como el maíz , el arroz o el trigo , es un tipo de fruta (denominada cariopsis ). Sin embargo, la pared del fruto es delgada y está fusionada con la cubierta de la semilla, por lo que casi todo el grano-fruto comestible es en realidad una semilla. [7]
Estructura
Fruta de granada – entera y en trozos con arilos
La capa exterior, a menudo comestible, de la mayoría de los frutos se llama pericarpio . Normalmente se forma a partir del ovario y rodea las semillas; Sin embargo, en algunas especies, otros tejidos estructurales contribuyen o forman la porción comestible. El pericarpio puede describirse en tres capas de exterior a interior, es decir, epicarpio , mesocarpio y endocarpio .
Se dice que el fruto que tiene una proyección terminal puntiaguda prominente tiene pico . [8]
Desarrollo
Un fruto resulta de la fertilización y maduración de una o más flores. El gineceo , que contiene el sistema estigma-estilo-ovario , está centrado en la cabeza de la flor y forma todo o parte del fruto. [9] Dentro del (los) ovario(s) hay uno o más óvulos . Aquí comienza una secuencia compleja llamada doble fertilización : un gametofito femenino produce un óvulo con el propósito de fertilizar. [10] (Un gametofito femenino se llama megagametofito y también se llama saco embrionario ). Después de la doble fertilización, los óvulos se convertirán en semillas.
Los óvulos se fertilizan en un proceso que comienza con la polinización , que es el movimiento del polen desde los estambres hasta el sistema de ovario estilo estigma dentro de la cabeza de la flor. Después de la polinización, un tubo polínico crece desde el polen (depositado) a través del estigma y bajando por el estilo hasta el ovario y el óvulo. Se transfieren dos espermatozoides del polen a un megagametofito. Dentro del megagametofito, un espermatozoide se une al óvulo formando un cigoto , mientras que el segundo espermatozoide ingresa a la célula central formando la célula madre del endospermo, que completa el proceso de doble fecundación. [11] [12] Posteriormente, el cigoto dará lugar al embrión de la semilla, y la célula madre del endospermo dará lugar al endospermo , un tejido nutritivo utilizado por el embrión.
A medida que los óvulos se convierten en semillas, el ovario comienza a madurar y la pared del ovario, el pericarpio , puede volverse carnosa (como en las bayas o drupas ), o puede formar una cubierta exterior dura (como en las nueces). En algunos frutos con múltiples semillas, el grado en que se desarrolla una estructura carnosa es proporcional al número de óvulos fertilizados. [13] El pericarpio normalmente se diferencia en dos o tres capas distintas; estos se denominan exocarpio (capa externa, también llamada epicarpio), mesocarpio (capa intermedia) y endocarpio (capa interna).
En algunos frutos, los sépalos , pétalos , estambres y/o el estilo de la flor se caen a medida que el fruto carnoso madura. Sin embargo, en el caso de frutos simples derivados de un ovario inferior , es decir, uno que se encuentra debajo de la unión de otras partes florales, hay partes (incluidos pétalos, sépalos y estambres) que se fusionan con el ovario y maduran con él. En tal caso, cuando partes florales distintas al ovario forman una parte importante del fruto que se desarrolla, se le llama fruto accesorio. Ejemplos de frutas accesorias incluyen la manzana, el escaramujo, la fresa y la piña.
Debido a que varias partes de la flor, además del ovario, pueden contribuir a la estructura de un fruto, es importante comprender cómo se forma un fruto en particular. [3] Hay tres modos generales de desarrollo del fruto:
Los frutos apocarpos se desarrollan a partir de una sola flor (mientras tienen uno o más carpelos separados, no fusionados); son los frutos simples.
A partir de muchas flores se forman múltiples frutos, es decir, una inflorescencia de flores.
La secuencia de desarrollo de una drupa típica , la nectarina ( Prunus persica ), durante un período de 7,5 meses, desde la formación de las yemas a principios del invierno hasta la maduración del fruto a mediados del verano.
Las partes de una flor, que muestran el sistema de ovario estilo estigma.
Una manzana es una fruta simple y carnosa. Las partes clave son el epicarpio, exocarpio o piel exterior (no etiquetada); y el mesocarpio y el endocarpio (etiquetados).
Punto de inserción: Hay tres posiciones de inserción del ovario en la base de una flor: I superior; II medio inferior; III inferiores. El 'punto de inserción' es donde las partes del androceo (a), los pétalos (p) y los sépalos (s) convergen y se unen al receptáculo (r). (Ovario = gineceo (g).)
En el noni , las flores se producen en secuencia temporal a lo largo del tallo. Es posible ver una progresión de la floración, el desarrollo del fruto y la maduración del fruto.
De acuerdo con los tres modos de desarrollo de los frutos, los científicos de plantas han clasificado los frutos en tres grupos principales: frutos simples, frutos agregados y frutos múltiples (o compuestos). [14] Las agrupaciones reflejan cómo están dispuestos el ovario y otros órganos florales y cómo se desarrollan los frutos, pero no son evolutivamente relevantes ya que diversos taxones de plantas pueden estar en el mismo grupo.
Mientras que la sección de un hongo que produce esporas se llama cuerpo fructífero , [15] los hongos son miembros del reino fungi y no del reino vegetal .
frutas simples
Un fruto simple y seco: algodoncillo ( Asclepias syriaca ); La dehiscencia del fruto folicular revela semillas en su interior.
Los frutos simples son el resultado de la maduración hasta dar fruto de un ovario simple o compuesto en una sola flor con un solo pistilo . Por el contrario, una sola flor con numerosos pistilos suele producir un fruto agregado; y la fusión de varias flores, o de un "múltiplo" de flores, da como resultado un fruto "múltiple". [16] Una fruta simple se clasifica además como seca o carnosa.
Para distribuir sus semillas, los frutos secos pueden abrirse y descargar sus semillas al viento, lo que se llama dehiscencia . [17] O el proceso de distribución puede depender de la descomposición y degradación del fruto para exponer las semillas; o puede depender de que los frugívoros coman frutas y excreten semillas ; ambas cosas se denominan indehiscencia . Los frutos carnosos no se abren, pero también son indehiscentes y también pueden depender de los frugívoros para la distribución de sus semillas. Normalmente, toda la capa exterior de la pared del ovario madura hasta convertirse en un pericarpio potencialmente comestible .
Los tipos de frutas secas simples (con ejemplos) incluyen:
Aquenio : se observa con mayor frecuencia en frutas agregadas (p. ej., fresa , ver más abajo).
Drupa fibrosa – ( coco , nuez : botánicamente, ninguna es una verdadera nuez).
Folículo : los folículos se forman a partir de un solo carpelo y se abren mediante una sutura: ( algodoncillo ); También se ve comúnmente en frutos agregados: ( magnolia , peonía ).
Leguminosa – ( frijol , guisante , maní : botánicamente, el maní es la semilla de una legumbre, no una nuez).
Los frutos en los que parte o la totalidad del pericarpio (pared del fruto) es carnoso en la madurez se denominan frutos carnosos simples .
Los tipos de frutas carnosas simples (con ejemplos) incluyen:
Baya : la baya es el tipo más común de fruta carnosa. Toda la capa exterior de la pared del ovario madura hasta convertirse en un "pericarpio" potencialmente comestible (ver más abajo).
Fruta de hueso o drupa: la característica definitiva de una drupa es el hueso duro y "lignificado" (a veces llamado "hueso"). Se deriva de la pared del ovario de la flor: albaricoque , cereza , olivo , melocotón , ciruela , mango .
Frutos de cuatro cultivares de banano diferentes (los plátanos son bayas).Fresa, mostrando aquenios adheridos a la superficie. Botánicamente, las fresas no son bayas; se clasifican como fruto agregado agregado .Flor de Magnolia × wieseneri que muestra los numerosos pistilos que forman el gineceo en el medio de la flor. El fruto de esta flor es un agregado de folículos.
Las bayas son un tipo de fruto carnoso simple que surge de un solo ovario. [19] (El ovario en sí puede ser compuesto, con varios carpelos). El término botánico verdadera baya incluye uvas, grosellas, pepinos, berenjenas (berenjenas), tomates, chiles y plátanos, pero excluye ciertas frutas que se llaman "- baya" por costumbre culinaria o por el uso común del término, como fresas y frambuesas. Las bayas pueden formarse a partir de uno o más carpelos (es decir, del ovario simple o compuesto) de la misma flor única. Las semillas suelen estar incrustadas en el interior carnoso del ovario.
Ejemplos incluyen:
Tomate : en términos culinarios, el tomate se considera una verdura, pero botánicamente se clasifica como una fruta y una baya. [20]
Plátano : la fruta ha sido descrita como una "baya coriácea". [21] En las variedades cultivadas, las semillas disminuyen casi hasta la inexistencia.
La fresa, independientemente de su apariencia, se clasifica como una fruta seca, no carnosa. Botánicamente no es una baya ; es un fruto agregado-accesorio , término que significa que la parte carnosa no se deriva de los ovarios de la planta sino del receptáculo que contiene los ovarios . [22] Numerosos aquenios secos están adheridos al exterior de la pulpa del fruto; Parecen semillas, pero cada una es en realidad el ovario de una flor, con una semilla en su interior. [22]
Los esquizocarpos son frutos secos, aunque algunos parecen carnosos. Se originan a partir de ovarios sincárpicos pero en realidad no dehiscen ; más bien, se dividen en segmentos con una o más semillas. Incluyen varias formas diferentes de una amplia gama de familias, incluidas la zanahoria , la chirivía , el perejil y el comino . [14]
Frutas agregadas
Detalle de la flor de frambuesa: hay un grupo de pistilos en el centro de la flor. (Un pistilo consta de estigma, estilo y ovario). El estigma es el nódulo apical (en el ápice) que recibe el polen; el estilo es la columna en forma de tallo que se extiende hasta el ovario , que es la parte basal que contiene el óvulo formador de la semilla .Fruto de cápsula inmadura de Lilium ; un fruto agregado.
Un fruto agregado también se llama agregación o etaerio ; se desarrolla a partir de una sola flor que presenta numerosos pistilos simples . [16] Cada pistilo contiene un carpelo ; juntos forman un fruto. El desarrollo final (fructífero) de la agregación de pistilos se denomina fruto agregado , fruto etaerio o simplemente etaerio .
Diferentes tipos de frutos agregados pueden producir diferentes etaerios, como aquenios, drupas, folículos y bayas.
Por ejemplo, las especies Ranunculaceae, incluidas Clematis y Ranunculus , producen un etaerio de aquenios ;
sicomoro ; El fruto es una agregación de aquenios.
Los pistilos de la frambuesa se llaman drupelets porque cada pistilo es como una pequeña drupa unida al receptáculo. En algunos frutos de zarza , como la mora , el receptáculo, parte accesoria, se alarga y luego se desarrolla como parte del fruto, convirtiendo a la mora en un fruto agregado-accesorio. [25] La fresa es también un fruto agregado-accesorio, cuyas semillas están contenidas en los aquenios . [26] Cabe destacar que en todos estos ejemplos, el fruto se desarrolla a partir de una sola flor, con numerosos pistilos.
Varias frutas
Un fruto múltiple se forma a partir de un racimo de flores (un 'múltiplo' de flores), también llamado inflorescencia . Cada flor ('pequeña') produce un solo fruto que, a medida que se desarrollan, se fusionan en una masa de frutos. [27] Los ejemplos incluyen piña , higo , mora , naranja Osage y fruta del pan . Primero se produce una inflorescencia (un racimo) de flores blancas, llamada cabeza. Después de la fertilización , cada flor del racimo se convierte en una drupa; a medida que las drupas se expanden, se desarrollan como un órgano connato , fusionándose en un fruto carnoso múltiple llamado sincarpio .
Se pueden observar etapas progresivas de floración múltiple y desarrollo de frutos en una sola rama de la morera india o noni . Durante la secuencia de desarrollo, se inicia a su vez una progresión de segundas, terceras y más inflorescencias en la cabeza de la rama o tallo.
Formas de frutas accesorias
Los frutos pueden incorporar tejidos derivados de otras partes florales además del ovario, incluido el receptáculo, hipantio, pétalos o sépalos. Los frutos accesorios se presentan en las tres clases de desarrollo del fruto: simples, agregados y múltiples. Las frutas accesorias se designan frecuentemente mediante el término con guión que muestra ambos caracteres. Por ejemplo, una piña es una fruta con múltiples accesorios, una mora es una fruta con accesorios agregados y una manzana es una fruta con accesorios simples.
Tabla de ejemplos de frutas carnosas.
frutos sin semillas
El fruto de la piña incluye tejido de los sépalos y pistilos de muchas flores. Es una fruta de múltiples accesorios.
La ausencia de semillas es una característica importante de algunos frutos del comercio. Los cultivares comerciales de plátanos y piñas son ejemplos de frutas sin semillas . Algunos cultivares de cítricos (especialmente pomelos , mandarinas , naranjas ombligo ), satsumas , uvas de mesa y sandías son valorados por no tener semillas. En algunas especies, la falta de semillas es el resultado de la partenocarpia , donde los frutos se cuajan sin fertilización. El cuajado de frutos partenocárpicos puede (o no) requerir polinización, pero la mayoría de los cítricos sin semillas requieren un estímulo de la polinización para producir frutos. [28] Los plátanos y las uvas sin semillas son triploides , y la falta de semillas resulta del aborto de la planta embrionaria que se produce mediante la fertilización, un fenómeno conocido como estenospermocarpia , que requiere una polinización y fertilización normales. [29]
Difusión de semillas
Las variaciones en las estructuras de los frutos dependen en gran medida de los modos de dispersión aplicados a sus semillas. La dispersión se logra por el viento o el agua, por dehiscencia explosiva y por interacciones con animales. [30]
Algunos frutos presentan su piel exterior o cáscara recubierta de púas o rebabas ganchudas; estos evolucionaron para disuadir a los posibles recolectores de alimentarse de ellos o para servir para adherirse al pelo, las plumas, las piernas o la ropa de los animales, utilizándolos así como agentes de dispersión. Estas plantas se denominan zoocorosas ; ejemplos comunes incluyen berberecho , planta unicornio y beggarticks (o aguja española) . [31] [32]
Por desarrollos de evolución mutua, el producto carnoso de los frutos suele atraer a los animales hambrientos, de modo que las semillas que contienen son ingeridas, transportadas y luego depositadas (es decir, defecadas ) a cierta distancia de la planta madre. Del mismo modo, los nutritivos y aceitosos granos de las nueces suelen motivar a los pájaros y a las ardillas a acumularlos , enterrándolos en el suelo para recuperarlos más tarde durante el invierno de escasez; por lo tanto, las semillas no consumidas se siembran eficazmente en condiciones naturales para germinar y hacer crecer una nueva planta a cierta distancia de sus padres. [4]
Otras frutas han desarrollado alas aplanadas y alargadas o palas parecidas a helicópteros, por ejemplo, el olmo , el arce y el tulipero . Este mecanismo aumenta la distancia de dispersión lejos del padre a través del viento. Otras frutas dispersadas por el viento tienen pequeños " paracaídas ", por ejemplo, el diente de león , el algodoncillo y el salsifí . [30]
Los frutos del coco pueden flotar miles de kilómetros en el océano, esparciendo así sus semillas. Otros frutos que pueden dispersarse a través del agua son la palma nipa y el pino tornillo . [30]
Algunas frutas han desarrollado mecanismos de propulsión que arrojan las semillas a distancias considerables (quizás hasta 100 m (330 pies) en el caso del árbol arenero ) mediante dehiscencia explosiva u otros mecanismos similares (ver impaciencias y pepinos que arrojan chorros ). [33]
Una cornucopia de frutas: frutas carnosas (simples), desde manzanas hasta bayas y sandías; frutas secas (simples), incluidos frijoles, arroz y cocos; frutas agregadas que incluyen fresas, frambuesas, moras y papaya; y múltiples frutas como la piña, el higo y las moras son comercialmente valiosas como alimento humano. Se consumen tanto frescas como en confituras, mermeladas y otras conservas de frutas . Se utilizan ampliamente en alimentos manufacturados y procesados (pasteles, galletas, productos horneados, saborizantes, helados, yogures, vegetales enlatados, vegetales y comidas congeladas) y bebidas como jugos de frutas y bebidas alcohólicas ( brandy, cerveza de frutas , vino). [34] Las especias como la vainilla, la pimienta negra, el pimentón y la pimienta de Jamaica se derivan de las bayas. El fruto del olivo se prensa para obtener aceite de oliva y se aplica un procesamiento similar a otras frutas y verduras que contienen aceite. [35] Algunas frutas están disponibles durante todo el año, mientras que otras (como las moras y los albaricoques en el Reino Unido) están sujetas a disponibilidad estacional . [36]
Las frutas también se utilizan para socializar y regalar en forma de cestas y ramos de frutas . [37] [38]
Por lo general, muchas frutas botánicas – "verduras" en el lenguaje culinario – (incluidos tomates, judías verdes, hortalizas, pimientos, pepinos, berenjenas, okra, calabazas, calabacines) se compran y venden diariamente en mercados de productos frescos y verdulerías y llevados de regreso a las cocinas, en casa o en restaurantes, para la preparación de comidas. [39]
Almacenamiento
Todas las frutas se benefician de un cuidado poscosecha adecuado y, en muchas frutas, la hormona vegetal etileno provoca la maduración . Por lo tanto, mantener la mayoría de las frutas en una cadena de frío eficiente es óptimo para el almacenamiento poscosecha, con el objetivo de extender y asegurar la vida útil. [40]
Valor nutricional
Comparación de frutas frescas en cuanto a fibra, potasio (K) y vitamina C. [ cita necesaria ] Cada punto de disco se refiere a una porción de 100 g (3,5 oz) de la fruta fresca mencionada. El tamaño del disco representa la cantidad de fibra (como porcentaje de la cantidad diaria recomendada, RDA ) en una porción de fruta (consulte la clave en la parte superior derecha). La cantidad de vitamina C (como porcentaje de la dosis diaria recomendada) se representa en el eje x y la cantidad de potasio (K), en mg, en el eje y. Los plátanos son ricos en fibra y potasio, y las naranjas en fibra y vitamina C. (Los albaricoques tienen un alto contenido de potasio; las fresas son ricas en vitamina C). La sandía, que proporciona niveles bajos de K y vitamina C y casi nada de fibra, es un alto valor en fibra y potasio. de menor valor para los tres nutrientes juntos.
Varias frutas culinarias aportan cantidades importantes de fibra y agua, y muchas generalmente tienen un alto contenido de vitamina C. [41] Una descripción general de numerosos estudios demostró que las frutas (por ejemplo, manzanas enteras o naranjas enteras) satisfacen (llenan) simplemente comiéndolas y masticándolas. [42]
La fibra dietética consumida al comer fruta promueve la saciedad y puede ayudar a controlar el peso corporal y ayudar a reducir el colesterol en sangre , un factor de riesgo de enfermedades cardiovasculares . [43] El consumo de frutas está bajo investigación preliminar por su potencial para mejorar la nutrición y afectar las enfermedades crónicas. [44] [45] El consumo regular de fruta generalmente se asocia con riesgos reducidos de varias enfermedades y deterioro funcional asociado con el envejecimiento. [46] [47] [48]
Seguridad alimenticia
Para la seguridad alimentaria , los CDC recomiendan la manipulación y preparación adecuada de la fruta para reducir el riesgo de contaminación de los alimentos y enfermedades transmitidas por los alimentos . Las frutas y verduras frescas deben seleccionarse cuidadosamente; en la tienda no deben estar dañados ni magullados; y las piezas precortadas deben refrigerarse o rodearse de hielo.
Todas las frutas y verduras deben enjuagarse antes de comerlas. Esta recomendación también se aplica a productos con corteza o piel que no se consumen. Debe hacerse justo antes de prepararlo o comerlo para evitar su deterioro prematuro.
Las frutas y verduras deben mantenerse separadas de los alimentos crudos como carnes, aves y mariscos, así como de los utensilios que hayan estado en contacto con alimentos crudos. Las frutas y verduras que no se van a cocinar deben desecharse si han estado en contacto con carnes, aves, mariscos o huevos crudos.
Todas las frutas y verduras cortadas, peladas o cocidas deben refrigerarse en un plazo de dos horas. Después de cierto tiempo, pueden crecer bacterias dañinas en ellos y aumentar el riesgo de enfermedades transmitidas por los alimentos. [49]
Alergias
Las alergias a las frutas representan aproximadamente el 10 por ciento de todas las alergias relacionadas con los alimentos. [50] [51]
Debido a que las frutas han sido una parte tan importante de la dieta humana, varias culturas han desarrollado muchos usos diferentes para las frutas de las que no dependen para alimentarse. Por ejemplo:
Los frutos del arándano proporcionan una cera que se utiliza a menudo para hacer velas; [53]
Los frutos de la adormidera son la fuente del opio , que contiene las drogas codeína y morfina , así como la teabaína, una sustancia química biológicamente inactiva a partir de la cual se sintetiza la droga oxicodona . [55]
La fibra de coco obtenida de las cáscaras de coco se utiliza para cepillos, felpudos, baldosas, aislamientos, colchones, arpilleras y como medio de cultivo para plantas en macetas. La cáscara del coco se utiliza para hacer casas para pájaros, cuencos, tazas, instrumentos musicales y cabezas de souvenirs. [61]
Los frutos duros y coloridos de las lágrimas de Job se utilizan como cuentas decorativas para joyas, prendas de vestir y objetos rituales. [62]
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Otras lecturas
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Watson, RR y Preedy, VR (2010, eds.). Alimentos bioactivos en la promoción de la salud: frutas y verduras . Prensa académica. ISBN 978-0-12-374628-3 .
enlaces externos
Imágenes del desarrollo de frutos a partir de flores en bioimages.Vanderbilt.edu (archivada el 18 de febrero de 2007)
Imágenes de dispersión de frutos y semillas en bioimages.Vanderbilt.edu (archivada el 25 de abril de 2017)
Datos sobre frutas (archivado el 12 de julio de 2020 en Wayback Machine de California Rare Fruit Growers, Inc.)
Identificación con fotografía de frutas (archivada el 9 de enero de 2021 en Wayback Machine por el capitán Pawanexh Kohli)
