La maduración es un proceso en las frutas que hace que se vuelvan más apetecibles . En general, la fruta se vuelve más dulce , menos verde y más suave a medida que madura. Aunque la acidez de la fruta aumenta a medida que madura, el mayor nivel de acidez no hace que la fruta parezca más ácida. Este efecto se atribuye a la relación Brix-Ácido . [1] Las frutas climatéricas maduran después de la cosecha, por lo que algunas frutas destinadas al mercado se recogen verdes (por ejemplo, plátanos y tomates ).
Las frutas poco maduras también son fibrosas , no tan jugosas y tienen una pulpa exterior más dura que las frutas maduras (consulte Sensación en la boca ). Comer fruta verde puede provocar dolor de estómago o calambres estomacales , y la madurez afecta la palatabilidad de la fruta.
Las frutas en desarrollo producen compuestos como alcaloides y taninos . Estos compuestos son antialimentarios , lo que significa que desalientan a los animales que los comerían mientras aún están madurando. Este mecanismo se utiliza para garantizar que no se coma la fruta antes de que las semillas estén completamente desarrolladas. [3]
A nivel molecular, se utiliza una variedad de diferentes hormonas vegetales y proteínas para crear un ciclo de retroalimentación negativa que mantiene en equilibrio la producción de etileno a medida que se desarrolla la fruta. [4] [5]
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Los agentes de maduración aceleran la maduración. Un importante agente de maduración es el etileno, una hormona gaseosa producida por muchas plantas. Se encuentran disponibles muchos análogos sintéticos del etileno. Permiten recolectar muchas frutas antes de que estén completamente maduras, lo cual es útil ya que las frutas maduras no se envían bien. Por ejemplo, los plátanos se cosechan cuando están verdes y se maduran artificialmente después del envío exponiéndolos al etileno .
El carburo de calcio también se utiliza en algunos países para la maduración artificial de frutas. Cuando el carburo de calcio entra en contacto con la humedad, produce gas acetileno , que es similar en sus efectos al agente de maduración natural, el etileno. El acetileno acelera el proceso de maduración. Los generadores catalíticos se utilizan para producir gas etileno de forma sencilla y segura. Se pueden utilizar sensores de etileno para controlar con precisión la cantidad de gas. Se encuentran disponibles comercialmente tazones o bolsas de maduración de frutas con tapa. Estos contenedores aumentan la cantidad de gases de etileno y dióxido de carbono alrededor de la fruta, lo que favorece la maduración. [6]
Los frutos climatéricos continúan madurando después de ser recolectados, proceso acelerado por el gas etileno . Las frutas no climatéricas pueden madurar sólo en la planta y, por lo tanto, tienen una vida útil corta si se cosechan cuando están maduras.
El yodo (I) se puede utilizar para determinar si las frutas están madurando o pudriéndose, mostrando si el almidón de la fruta se ha convertido en azúcar . Por ejemplo, una gota de yodo en una parte ligeramente podrida (no la piel) de una manzana permanecerá amarilla o naranja, ya que ya no hay almidón. Si se aplica yodo y tarda entre 2 y 3 segundos en volverse azul oscuro o negro, entonces el proceso de maduración ha comenzado pero aún no se ha completado. Si el yodo se vuelve negro inmediatamente, entonces la mayor parte del almidón todavía está presente en altas concentraciones en la muestra y, por lo tanto, la fruta no ha comenzado a madurar completamente.
Los frutos climatéricos sufren una serie de cambios durante la maduración. Los principales cambios incluyen ablandamiento de la fruta, endulzamiento, disminución del amargor y cambio de color. Estos cambios comienzan en una parte interna del fruto, el lóculo, que es el tejido similar a un gel que rodea las semillas. Los cambios relacionados con la maduración se inician en esta región una vez que las semillas son lo suficientemente viables para que el proceso continúe, momento en el que se producen cambios relacionados con la maduración en el siguiente tejido sucesivo de la fruta llamado pericarpio. [7] A medida que ocurre este proceso de maduración, avanzando desde el interior hacia el tejido más externo de la fruta, se producen los cambios observables de ablandamiento del tejido y cambios en el color y el contenido de carotenoides. Específicamente, este proceso activa la producción de etileno y la expresión de genes de respuesta al etileno afiliados con los cambios fenotípicos observados durante la maduración. [8] El cambio de color es el resultado de que los pigmentos, que siempre estuvieron presentes en la fruta, se vuelven visibles cuando se degrada la clorofila. [9] Sin embargo, la fruta también produce pigmentos adicionales a medida que madura. [10]
En la fruta, las paredes celulares están compuestas principalmente de polisacáridos, incluida la pectina. Durante la maduración, gran parte de la pectina pasa de una forma insoluble en agua a una soluble mediante ciertas enzimas degradantes. [11] Estas enzimas incluyen la poligalacturonasa . [9] Esto significa que la fruta se volverá menos firme a medida que se degrada su estructura.
Durante la maduración se produce la degradación enzimática y la hidrólisis de los polisacáridos de almacenamiento. [9] Los principales polisacáridos de almacenamiento incluyen el almidón. [9] Estos se descomponen en moléculas más cortas y solubles en agua, como fructosa, glucosa y sacarosa. [12] Durante la maduración del fruto, la gluconeogénesis también aumenta. [9]
Los ácidos se descomponen en las frutas maduras [12] y esto contribuye a los sabores más dulces en lugar de picantes asociados con las frutas inmaduras. En algunas frutas como la guayaba, hay una disminución constante de vitamina C a medida que madura. [13] Esto se debe principalmente a la disminución general del contenido de ácido que se produce cuando una fruta madura. [9]
Diferentes frutas tienen diferentes etapas de maduración. En el tomate las etapas de maduración son:
Esta es una lista incompleta de frutos que maduran después de la recolección ( climatéricos ) y los que no ( no climatéricos ).
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Hay dos patrones de maduración de la fruta: climatérico que es inducido por etileno y no climatérico que ocurre independientemente del etileno. [17] Esta distinción puede ser útil para determinar los procesos de maduración de varias frutas, ya que las frutas climatéricas continúan madurando después de que se eliminan debido a la presencia de etileno, mientras que las frutas no climatéricas solo maduran mientras aún están adheridas a la planta. En frutos no climatéricos, las auxinas actúan inhibiendo la maduración. Lo hacen reprimiendo genes implicados en la modificación celular y la síntesis de antocianinas. [18] La maduración puede ser inducida por el ácido abscísico , específicamente el proceso de acumulación de sacarosa, así como la adquisición de color y firmeza. [19] Si bien el etileno juega un papel importante en la maduración de las plantas climatéricas, también tiene efectos en especies no climatéricas. En las fresas, se demostró que estimula los procesos de color y suavizado. Los estudios encontraron que la adición de etileno exógeno induce procesos de maduración secundaria en las fresas, estimulando la respiración. [20] Sugirieron que este proceso involucra receptores de etileno, un tipo de gasorreceptor, que puede variar entre frutas climatéricas y no climatéricas. [21]
El jasmonato participa en múltiples aspectos del proceso de maduración de frutos no climatéricos. Esta clase de hormonas incluye ácido jasmónico y jasmonato de metilo. Los estudios demostraron que la expresión de genes implicados en diversas vías de maduración aumentó con la adición de jasmonato de metilo. [17] Este estudio encontró que el jasmonato de metilo provocó un aumento de la coloración roja y la acumulación de lignina y antocianinas, que pueden usarse como indicadores de maduración. Los genes que analizaron incluyen los implicados en la acumulación de antocianinas, la modificación de la pared celular y la síntesis de etileno; todo lo cual favorece la maduración del fruto. [17]
El ABA también juega un papel importante en la maduración de plantas no climatéricas. Se ha demostrado que aumenta la tasa de producción de etileno y las concentraciones de antocianinas. [19] Se mejoró la maduración, como se ve con la coloración y el ablandamiento acelerados de la fruta. Esto ocurre porque el ABA actúa como regulador de la producción de etileno, aumentando la síntesis de manera similar a las frutas climatéricas. [19]
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