Estudio microestructural y fisicoquímico con análisis de imágenes y multivariado en diferentes variedades de manzana como herramienta matemática de control de calidad

Abstract

RESUMEN: El tejido de manzana se caracteriza a través de un análisis morfométrico. Esto a su vez se realiza mediante análisis de imagen con el programa: ImageJ v1.49. Los parámetros morfométricos de las células obtenidos para la manzana Golden Delicious (Chihuahua) tienen un área promedio de 30400.20±12021.26 𝜇𝑚2 y un diámetro promedio de 193.67±43.24μm con una redondez de 0.72±0.12. En lo que se refiere a Granny Smith se obtiene un área promedio de 43128.05±1783𝜇𝑚2 y un diámetro mayor promedio de 232.99±53.46 μm y presentando una redondez de 0.70±0.13. En cambio para la manzana Red Delicious se obtiene un área promedio de 32151.42±12033.65 𝜇𝑚2 y un diámetro promedio de 194.76±39.77 μm con una redondez de 0.74±0.12. En lo que respecta a la manzana Gala Washington se obtiene un área promedio de 34430.37±13381.13 𝜇𝑚2 y un diámetro promedio de 204.57±44.80 μm con una redondez de 0.72±0.12. Se encuentra además que mediante un análisis de imagen en la técnica de microscopía como MCBL es posible confirmar los resultados de la forma y estructura microestructural de cada variedad. Asimismo se realiza un análisis fisicoquímico donde la acidez y los sólidos solubles totales permiten determinar el estado de cada una de las variedades de manzana. La manzana Golden Delicious (Chihuahua) alcanza 3.29±0.31 g de ácido málico/g muestra y de 12.08±1.98 °Brix. En lo que se refiere a Granny Smith se obtienen 6.99±0.957 g de ácido málico/g muestra y 11.7±0.47°Brix. En cambio para la manzana Red Delicious el resultado es 2.20±0.050 g de ácido málico/g muestra y 11.1±0.05 °Brix. En lo que respecta a la manzana Gala Washington tienen 2.60 ±0.09 g de ácido málico/g muestra y 13.06±0.057 °Brix. Estos análisis también permiten determinar la firmeza en cada variedad. En la manzana Golden Delicious Chihuahua, la firmeza es alrededor de 20.59± 1.85N. En la variedad Granny Smith se tiene un valor de 24.54±4.77N, para la manzana Gala fue se determina ua firmeza de 22.92±6.58N y en la variedad de Red Delicious se obtiene una firmeza de 24.69±4.56N. Estos resultados pueden utilizarse para poder obtener el RPI que sirve para evaluar la madurez. Otros resultados obtenidos incluyen el volumen desplazado y el peso de cada variedad, los cuales se resumen a continuación. Para la manzana Golden Delicious Chihuahua se tienen valores de 149.66±0.57𝑐𝑚3 y 137.76±11.07g. En la variedad Granny Smith se determinan valores de 199.66±0.57 𝑐𝑚3 y 181.47±10.39g, para la manzana Gala Washington el resultado es alrededor de 168.33±16.07 𝑐𝑚3 y 161.36±13.16g mientras que para la variedad Red Delicious se llega a 238.33±12.58 𝑐𝑚3 y 216.14±15.96 g. Estos datos pueden correlacionarse con los parámetros morfométricos y la porosidad. Adicionalmente se realizó la caracterización estructural del tejido de manzana mediante Microscopía Electrónica de Barrido Ambiental para evaluar y comparar el tamaño y densidad de los poros en cada una de las variedades de manzana. Resumiendo, los resultados para la manzana Golden Delicious Chihuahua el número de poros es alrededor de 51.44± 45.04, con una densidad de Poro de 2.23±1.15𝑚𝑚−2 mientras que su fracción de área ocupada se encuentra alrededor de 0.04±0.02. Para la variedad Granny Smith se encuentra un número de poros aproximadamente 63.66±45.47, una densidad de poro de 3.34±1.67𝑚𝑚−2 y la fracción de área ocupada de 0.07±0.04. En cambio para la manzana Gala Washington el número de poros es de aproximadamente 68±56.70, su densidad de poro de 2.89±1.37𝑚𝑚−2 y la fracción de área ocupada es 0.05±0.02. Para la variedad de Red Delicious el número de poros es de 94.11±65.30, la densidad de poro es de 3.20±1.58𝑚𝑚−2 y su fracción de área ocupada llega a 0.06±0.03.