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QUITOSANO:*ANTIMICROBIANO*BIODEGRADABLE*EN*POSTCOSECHA*DE*ARANDANOS*(Vaccinium(myrtillus"L.)*

*María*del*Carmen*Cruañes;*Delia*Elisa*Locaso*

*Facultad"de"Ciencias"de"la"Alimentación"(UNER)."Monseñor"Tavella"1450C"Código"Postal"3200."Concordia."Entre"Ríos."Argentina."Tel/Fax"54345C4231473/42."E"mail:"cruanesm@fcal.uner.edu.ar;"locasod@fcal.uner.du.ar"*Palabras(clave:(películas(comestibles,(postcosecha,((arándanos(

RESUMEN*El" ingreso" del" arándano" en" la" Argentina" significó" un" aporte" importante" de" inversiones" que," en" la"mayoría" de" los" casos," se" realizó" sin" una" estrategia" a" largo" plazo." La" falta" de" previsión" generó" una"comercialización"dependiente"de"la"fruta"en"fresco"hacia"un"solo"mercado,"el"de"Estados"Unidos."Esto"motivó" la"búsqueda"de"alternativas"naturales"para"prolongar" la"vida"comercial"de" los"arándanos"en"fresco." Estas" bayas" son" altamente" susceptibles" al" desarrollo" de" enfermedades" causadas"principalmente"por"los"mohos"Alternaria"sp"y"Botrytis"sp."durante"la"postcosecha."Los"recubrimientos"comestibles" representan"una"alternativa"de"empaque"sin"costos"ambientales"y" sin"efectos"adversos"sobre"la"salud."El"quitosano"ha"mostrado"gran"actividad"antimicrobiana"contra"una"amplia"variedad"de"microorganismos" patógenos" y" alterantes," incluyendo" hongos," y" bacterias" GramCpositivas" y" GramCnegativas."El"carácter"comestible,"la"degradación"y"el"aumento"de"la"seguridad"alimentaria"son"los"tres"principales" beneficios" de" las" películas" comestibles." En" este" trabajo" se" propone" el" uso" de"recubrimientos" a" base" de" quitosano," un" biopolímero" formador" de" film" y" con" propiedades"antimicrobianas." Los" ensayos" se" efectuaron" en" arándanos" de" la" variedad" Emerald" durante" dos"cosechas"sucesivas."Los"parámetros"analizados,"después"de"refrigerar"las"bayas"a"4"°C"durante"7"días,"fueron" textura," luminosidad," calidad" interna" y" deterioro" microbiano." El" recubrimiento" ensayado,"formulado" con" quitosano," retuvo" la" acidez" y" evidenció" ser" efectivo" contra" el" deterioro"microbiano"mostrando" una" eficacia" del" 65" %" a" 69%" " frente" al" testigo." Sin" embargo" no" mostró" mejorar" las"características"de"firmeza"y"alteró"el"aspecto"característico"(“bloom”)"de"la"fruta."Los"recubrimientos"comestibles"de"quitosano"constituyen"una"alternativa"potencial"para"evitar" las"podredumbres"de"los"arándanos" frescos," se" continúa" la" investigación"para" identificar"materiales" adicionales" que"mejoren"las"propiedades"de"barrera.""*

EDIBLE*CHITOSAN*COATING*AS*ANTIMICROBIAL*IN*Vaccinium(myrtillus"L."BLUEBERRY*POSTHARVEST*

Key(words:(edible(coating,(post(harvest,(blueberries.(

ABSTRACT*Blueberry" commercialization" in"Argentina"meant"an" important" investment,"performed"without" long"term" strategies" in" most" cases." The" lack" of" foresight" generated" a" single" market" driven" production"depending"on" fresh"produce,"USA." This" fact" fostered" the" search" for"natural" alternatives" in"order" to"lengthen"blueberry"shelf"life."These"berries"are"highly"susceptible"to"diseases"caused"by"Alternaria(sp"and"Botrytis( sp"molds" during" post" harvest." Edible" coatings" offer" a" packing" alternative"with" neither"environmental"cost"nor"adverse"effects"on"human"health."Chitosan"has"exhibited"high"antimicrobial"activity"against"a"wide"variety"of"pathogenic"and"spoilage"microorganisms,"including"fungi,"and"GramCpositive"and"GramCnegative"bacteria."Edibility,"biodegradability"and"food"safety"increase"are"the"three"most"important"benefits"of"the"aforementioned"films."This"study"proposes"the"use"of"chitosan"based"coatings"since"this"film"forming"biopolymer"has"antimicrobial"properties."Assays"were"performed"on"

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Emerald"variety"blueberries"during"two"successive"harvests."After"storing"berries"at"4º"for"7"days,"the"texture," lightness," internal" quality" and" microbial" growth" parameters" were" analyzed." The" chitosan"formulated"assayed"coating"retained"acidity"and"showed"a"65%C69%"efficacy"against"microbial"growth"when" compared"with" the" standard." Chitosan" based" edible" coatings" offer" a" potential" alternative" to"avoid"spoilage"of"fresh"blueberries."Further"studies"are"carried"out"in"order"to"characterize"additional"materials"that"may"enhance"the"barrier"properties.""INTRODUCCION*" El" ingreso" del" arándano" en" la" República"Argentina" significó" un" importante" aporte" de"inversiones"que,"en"la"mayoría"de"los"casos,"se"realizó" sin" medir" las" consecuencias" y" sin" una"estrategia" a" largo" plazo." Las" plantaciones" se"arándanos"en"nuestro"país"se"extienden"desde"la" Comarca" Andina," el" Norte" Argentino" a" las"provincias" de" Buenos" Aires," Córdoba" y" Entre"Ríos" (Figura" 1)." La" superficie" plantada" abarca"4000" hectáreas" aproximadamente,"correspondiendo" a" nuestra" región" (Salto"Grande)" 1200" hectáreas," estimándose" en" una"proyección" a" 5" años," una" producción" de"12.000"toneladas/año."""

""Figura* 1.* Localización* geográfica* del* cultivo* de*arándano*en*la*Republica*Argentina.*"" La" falta" de" previsión" generó" una"comercialización" dependiente" de" la" fruta" en"fresco" hacia" los" mercados" del" Hemisferio"Norte," " Estados" Unidos" y" Canadá," donde" su"consumo"es" tradicional."Además"de" los"países"europeos"y"asiáticos."Esto"motivó"la"búsqueda"

de" alternativas" naturales" para" prolongar" la"vida"comercial"de"los"arándanos"en"fresco."" Los" arándanos" son" frutos" climatéricos," en"los" que" sobreviene" muy" rápidamente" la"sobremadurez," son" susceptibles" al" " desarrollo"de"enfermedades,"en"su"mayoría"causadas"por"hongos," produciendo" importantes" pérdidas"comerciales." Entre" los" hongos" asociados" a"enfermedades"en"el"arándano"en" la"República"Argentina" se" identificaron:" Alternaria(tenuissima,( Botrytis( cinerea,( Colletotrichum(gloeosporioides,( Curvularia( sp.,( Fusarium(solani,( Fusarium( sp.,( Humicola( grisea( sp.,(Pestalotiopsis( guepini,( Phoma( sp.,( Phomopsis(vaccinii,( Phytophthora( sp,( Pucciniastrum(vaccinii,( Pythium( sp.,( Rhizoctonia( sp.,(Sclerotinia( sclerotiorum,( Sclerotium( bataticola(y(Stemphyllium(sp.(Trichoderma(sp." (Wright,"y"col."2003).""" Los" recubrimientos" comestibles" pueden"ser" usados" como" barrera" para" reducir" los"índices"de" respiración"y" transpiración"a" través"de" la" superficie" de" las" frutas," retardando" el"crecimiento" microbiológico" y" los" cambios" de"color," y" mejorando" la" textura" y" calidad" de" la"fruta"(Kester"y"Fennema,"1986)."" Las"películas"y"recubrimientos"comestibles"y" biodegradables" representan" una" alternativa"de" empaque" sin" costos" ambientales" y" sin"efectos" adversos" sobre" la" salud" (Miranda" y""col.,"2004)."" El"carácter"comestible," la"degradación"y"el"aumento" de" la" seguridad" alimentaria" son" los"tres" principales" beneficios" de" las" películas"comestibles"altamente"funcionales."" Un"polisacárido"que"presenta"propiedades"atractivas" para" su" utilización" como" base" para"los" recubrimientos" comestibles," es" el"quitosano." Este" biopolìmero" presenta"

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actividad" antibacteriana" y" antifúngica," es""biocompatible," biodegradable" y" no" tóxico"(Shahidi" y" col.," 1999)." La" estructura" de" este"compuesto"es" lineal,"constituido"por"unidades"de" glucosamina" con"uniones" b" (1C4)," como" se"observa"en"la"Figura"2.""""""Figura* 2.* Estructura* lineal* de* quitosano* T(1,4)T2TaminoT2TdeoxiTDTglucopiranosa+(1,4)2TacetamidoT2TdeoxiTDTglucopiranosa.*"" El" quitosano" posee" actividad" biológica"como" antimicrobiano" contra" un" amplio"espectro"de"hongos" filamentosos," levaduras" y"bacterias"(Sagoo"y"col.,"2002).""" Las" cubiertas" de" quitosano" han" sido"utilizadas" como" agente" alternativo" de" control"contra"el"Penicillium(italicum"en"manzanas"y"se"ha"demostrado"que"induce"la"resistencia"de"la"fruta" además" de" inhibir" el" crecimiento" del"patógeno" (De" Capdeville" y" col.," 2002)."Asimismo" se" ha" comprobado" la" eficacia" de"recubrimientos" a" base" de" quitosano" en" el"aumento" de" la" vida" útil" postcosecha" de"diferentes"frutas,"como"las"cerezas"(Romanazzi"y" col.," 2002)," uvas" (Romanazzi" y" col.," 2003)" y"fresas" (El" Gaouth" y" col," 1991;" " Han.," 2004;"Vargas"y"col.,"2006)."" Los" recubrimientos" de" quitosano" tienen,"por" su" capacidad" de" modificar" la" atmósfera"interna"y"por"sus"propiedades"fungistáticas,"un"potencial" para" prolongar" la" vida" de"almacenamiento"y"el"control"de"la"senescencia"de"los"frutos"(No"y"col.,"2007)."" El" objetivo" de" esta" investigación" fue"evaluar"el"efecto"sobre" la"calidad"postcosecha"de" la" aplicación" “in" vivo”" en" arándanos" Cvariedad" EmeraldC" de" un" recubrimiento"formulado" con" quitosano," un" biopolímero"natural" formador" de" film." Los" parámetros"analizados,"después"de"refrigerar"las"bayas"a"4"°C" durante" 7" días," fueron" textura," calidad"interna"y"deterioro"microbiano."

MATERIALES*Y*METODOS*Evaluación“in*vivo”*Fruta.((" Los" arándanos" seleccionados" fueron" de" la"variedad"Emerald""por"ser"una"de"las"de"mayor"producción" en" la" Región" de" Salto" Grande"(Concordia,"Entre"Ríos,"Argentina)."Estas"bayas"están" calificadas" entre" las" que" proporcionan"mayor" firmeza," buen" sabor" y" calibre" grande."Las"muestras"fueron"obtenidas"de"fincas"de" la"Región"de"Salto"Grande."Todas"las"muestras"se"tomaron" de" plantas" de" entre" 2" y" 3" años" de"edad" C" estadio" de" mayor" producciónC"recolectadas" en" su" estado" de" madurez"comercial" calidad" de" exportación,"semanalmente," durante" los" meses" de"Noviembre" y" Diciembre," de" zafras"consecutivas." Los" frutos" inmediatamente"fueron" colocados" en" bandejas" de"polietilenterftalato" (clamshells)" y" refrigerados"a" 4°C" hasta" el" momento" de" realizarse" los"ensayos."""Quitosano.((" Se" utilizó" quitosano" con" un" grado" de"desacetilación"de"98,6"%"(Sigma,"USA)."""Preparación0de0la0solución0de0quitosano.((" Se"obtuvieron"soluciones""de"quitosano"por"disolución" con" ácido" acético" glacial," según"García" y" col." 2004." Se" utilizó" una" dispersora"Ultraturrax"T"25."El"pH"de"la"solución"se"ajustó"a"5.0"con"una"solución"1M"de"NaOH.""Preparación0del0recubrimiento0comestible.((" El" recubrimiento" seleccionado" de" acuerdo"a"los"resultados"de"las"propiedades"mecánicas,"obtenidas" en" estudios" " preeliminares," se"formuló" con"quitosano"al" 1%"con"el" agregado"de"2,5"%"de"glicerol"como"plastificante."""Recubrimiento0de0los0arándanos.((( Un"lote"de"300"frutas"de"calibre"comercial"y" sin" daños" fisiológicos," fue" recubierto" por"inmersión" durante" 30" segundos" y"posteriormente" fue" secado" en" estufa" de"

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desecación" con" circulación" forzada" de" aire"Trade" RAYPA" Modelo" DAE" 43" (Barcelona,"España).("Ensayo*de*conservación*Almacenamiento0de0la0fruta0" Un" lote" de" 150" bayas" recubiertas" fueron"almacenadas" a" 4º±" 1º" C" durante" 7" días."Simultáneamente" se" colocaron" 150" frutas" sin"tratamiento"(testigo).""Parámetros*analizados*Firmeza.((" Se" trabajó" con" 25" frutas" empleando" un"Analizador" de" Textura" TACXT2i" marca" Stable"Micro" Systems" (Inglaterra)" (Figura" 3)." El"software" empleado" fue" Texture" Expert" Exced"versión" 2,64" E." " Se" midió" la" resistencia" a" la"punción" de" la" piel" de" los" arándanos" por"penetración," hasta" un" 50%" del" diámetro"ecuatorial"de"la"fruta,"con"una"punta"cilíndrica"de"2"mm."La"celda"de"carga"utilizada"fue"de"25"Kg." Velocidades" de" ensayo:" 1,0" mm/s."Temperatura"de"trabajo:"20°C.""

"Figura* 3." Determinación" instrumental" de"firmeza"empleando"un"texturómetro"TACXT2i.""Acidez0titulable.00* Fue" obtenida" por" titulación"potenciométrica" a" pH" 8.3" con" un"pehachímetro" marca" HANNA" modelo"211(Rumania)" de" acuerdo" al" " método"AOAC15TH"942.15"B"(1990).*"

Sólidos0Solubles.00* Se" determinaron" los" ºBrix" utilizando" un"refractómetro"digital"Palm"Abbe"marca"MISCO"modelo" PA" 202" (USA)" según" referencia" AOAC"15TH"983.17–976.20"(1990).*"Evaluación0instrumental0de0luminosidad.00" Se" efectuó" con" un" colorímetro" MINOLTA"CRC300"con"iluminante"D65"(Japón),"utilizando"el"sistema"CieCLab"(Figura"3).""

"Figura*4.* Evaluación* instrumental*de* luminosidad*de* los* arándanos* con* un* colorímetro* MINOLTA*CRT300.*"Evaluación*de*podredumbres*Almacenamiento0de0la0fruta(" Tres" lotes," de" 50" bayas" recubiertas" cada"uno," fueron" almacenados" en" cámara" húmeda"a" 25°C" durante" 7" días." Simultáneamente" se"colocaron"3" lotes"de"50"frutas"sin"tratamiento"(testigo).""Determinación*de*podredumbres*Porcentaje0de0fruta0deteriorada0por0mohos."" La" primera" evaluación" se" realizó" a" las" 72"horas." Al" finalizar" los" 7" días" de" conservación,"se" contabilizó" el" porcentaje" de" fruta" con"podredumbres" (Figura" 4)" y" se" determinó" la"eficacia"del"producto."Eficacia:" (%"de"podridos"en" el" control" C" %" de" " podridos" en" la" fruta"tratada)/"(%"de"podridos"en"el"control).""

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"Figura* 5.* Determinación* microscópica* de* la*podredumbre*por*mohos.**RESULTADOS*Y*DISCUSION*" Al" finalizar" el" periodo" de" almacenamiento"las" bayas" recubiertas" mostraron" tener" una"mayor" retención" de" la" acidez" con" respecto" a"las" frutas" testigo" (Figura" 6)." En" tanto" que" el"contenido"de"sólidos"solubles"presentó"valores"similares," sin" diferencias" significativas" (Figura"7).""

*Figura* 6.* Acidez* titulable* en* arándanos* Emerald*recubiertos* con*quitosano*al* 1%*y* testigo.* En( cada(periodo( de( almacenamiento,( columnas( con( la( misma( letra( no(difieren(significativamente((p<0,05,(Test(Tukey).*"" En"lo"referente"a"la"firmeza"se"observó"que"el" recubrimiento" no" manifestó" el" efecto"esperado" ya" que" los" valores" obtenidos" en" la"mayoría"de"los"lotes"de"arándanos"recubiertos"mostraron"no"tener"diferencia"significativa"con"respecto" a" la" fruta" sin" tratamiento" en" las" dos"cosechas"evaluadas""(Figuras"8"y"9)."

Figura* 7.* Sólidos* solubles* en* arándanos* Emerald*recubiertos* con*quitosano*al* 1%*y* testigo.* En( cada(periodo( de( almacenamiento,( columnas( con( la( misma( letra( no(difieren(significativamente((p<0,05,(Test(Tukey).*"

Figura*8.*Firmeza*en*arándanos*Emerald*–cosecha*2007T*recubiertos*con*quitosano*al*1%*y*testigo."En(cada(periodo(de(almacenamiento,(columnas(con(la(misma(letra(no(difieren(significativamente((p<0,05,(Test(Tukey).""

Figura*9.*Firmeza*en*arándanos*Emerald*–*cosecha*2008T* recubiertos* con* quitosano* al* 1%* y* testigo.""En( cada( periodo( de( almacenamiento,( columnas( con( la( misma(letra(no(difieren(significativamente((p<0,05,(Test(Tukey).""" El" recubrimiento" modificó" el" aspecto"externo"característico"de" la" cera"natural"de" la"fruta" otorgándole" una" luminosidad"significativamente" mayor" (Los" valores"promedios"correspondientes"a"los"lotes"testigo"

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fueron" de" 2,0" y" el" de" los" lotes" recubiertos"fueron"de"3,"1."*Porcentaje*de*fruta*deteriorada*por*mohos*" Los" porcentajes" de" podredumbres" en" los"arándanos" al" finalizar" los" 7" días" en" cámara"húmeda"se"pueden"observar"en"la"Figura"10."""

Figura* 10." Porcentaje" de" podredumbres" en"arándanos"Emerald"recubiertos"con"quitosano"al"1%"y"testigo."""" Los" arándanos" recubiertos"mostraron" una"diferencia" altamente" significativa" " con"respecto" al" testigo," evidenciando" un" efecto"positivo" del" quitosano" en" el" control" de" las"podredumbres"El"rango"de"eficacia"fue"de"65"%"a"69%""frente"al"testigo.""" Estos" resultados" son" similares" a" los"reportados" " por" Zivanovic," y" col." (2003)" con""recubrimientos"formulados"con"quitosano"solo"y" combinado" con" aceites" esenciales" aplicados"sobre"frutillas,"arándanos"y"uvas"mostraron"un"aumento"de" la" vida"útil,"mejorando" la" calidad"de" la" fruta" almacenada." La" aplicación" de"quitosano,"solo"o"combinado"con"extractos"de"semillas" de" toronjas," en" tratamientos"postcosecha" de" uvas" presentó" actividad"antifúngica" in(vitro" e" in(vivo( " frente"a"Botrytis(cinerea"(Xu"y"col,"2007)."" En" la" bibliografía" consultada," a" nivel"regional" no" se" encontraron" antecedentes" de"utilización" de" recubrimientos" comestibles"antimicrobianos" formulados" con" quitosano"para" prolongar" la" vida" útil" postcosecha" de"arándanos" por" lo" que" estos" resultados"

sugirieren"que"el"empleo"de"este"biopolímero"natural"constituye"una"alternativa"bioactiva"en"postcosecha" de" arándanos" en" la" región" de"Salto"Región."*CONCLUSIONES** El"recubrimiento"ensayado,"formulado"con"quitosano," evidenció" ser" efectivo" contra" el"deterioro" microbiano" y" la" retención" de" la"acidez." Sin" embargo" no" mostró" mejorar" las"características" de" firmeza" y" alteró" el" aspecto"característico"(bloom)"de"la"fruta."" En" el" presente" estudio," el" empleo" de" los"recubrimientos" comestibles" de" quitosano" se"presentan"como"una"estrategia"potencial"para"evitar" las" pérdidas" por" podredumbres"postcosecha" de" los" arándanos" frescos" con" la"ventaja" adicional" de" no" presentar" efectos"adversos"para" la"salud"humana"y"con" impacto"ambiental" negativo," pero" es" necesario"continuar" la" investigación" para" identificar"materiales" adicionales" que" mejoren" las"propiedades"de"barrera."""AGRADECIMIENTOS** Se" agradece" el" apoyo" financiero" brindado"por" la" Universidad" Nacional" de" Entre" Ríos"(UNER)" a" través"del" Proyecto"PIDCUNER"8044."Asimismo" se" agradece" al" Laboratorio" de"Análisis" de" Metales" en" Alimentos" y" otros"Sustratos" (LAMAS)" de" la" Facultad" de" Ciencias"de" la"Alimentación"de" la"Universidad"Nacional"de"Entre"Ríos,"en"especial"a"la"Ing."Agr."Micaela"Heredia"por"su"asesoramiento"y"colaboración."A" la" Sra." Alicia" Noceti," profesora" de" idioma"inglés" de" la" Facultad" de" Ciencias" de" la"Alimentación,"por"los"aportes"realizados.""BIBLIOGRAFIA*De"Capdeville," G.,"Wilson," C.L.," Beer," S.V." and"

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