• Tema 35: Fruta: valor nutritivo, composición y clasificación. Maduración. Derivados de las frutas. Frutos secos.

Fruto, infrutescencia, semilla o parte carnosa del órgano floral, que hayan alcanzado el grado adecuado de madurez y sean propias para el consumo humano. Poseen altos contenidos de vitaminas, minerales, fibra y componentes antioxidantes.

CLASIFICACIÓN

Según su naturaleza se clasifican en:

• Frutas carnosas: son acuosas ("50% agua), aromáticas, de textura blanda y azucaradas. Son el melocotón, la pera…

• Frutas secas: su contenido acuoso es inferior al 50%. En función de nutriente máximo se clasifican en amiláceos (almidón), como la castaña, y oleaginosos, como la almendra.

Según su estado se clasifican en frescas, desecadas, deshidratadas y congeladas. Según la calidad comercial se clasifican por la reglamentación correspondiente. Según el tipo de fruto se clasifican en:

• Pomos: manzana, pera membrillo… Son de pepitas.

• Drupas: son de hueso, como el albaricoque.

• Bayas: son muy semillados y son la fresa, uva, frambuesa…

• Tropicales: como los cítricos, la piña o el plátano.

• Silvestres: como el saúco.

• Frutos secos: como el cacahuete.

COMPOSICIÓN DE LAS FRUTAS CARNOSAS

Depende del tipo de fruto y del estado de maduración. La humedad es el componente mayoritario (80-90%) y posee una serie de componentes fundamentales como son los azucares, polisacáridos y ácidos orgánicos. También posee unos componentes secundarios de interés sensorial o nutricional, que son pigmentos, componentes aromáticos (puntos de vista sensorial), vitaminas y minerales (punto de vista nutricional).

• Compuestos nitrogenados: son el 0,1-1,5%. No es una fracción muy importante excepto para la chirimoya (10%) y las frutas en baya.

• Proteínas (35-75%): son sobretodo proteínas funcionales (enzimas), que son una fracción hidrolítica, muy importante en la maduración. También puede haber albúminas y globulinas.

• Aa libres: son iguales a los componentes de las proteínas. No tienen un valor nutricional importante, pero si desde el punto de vista analítico, por ser característicos de los tipos de frutas: en la manzana Asp y Asn, en la uva Pro y Arg, en la pera Pro y Ser y en el plátano Glu, Gln y Hys.

• Otros compuestos nitrogenados: pueden ser aa con cierto carácter toxico, que se encuentran en bajas concentraciones, como 2-(metil-ciclopropil)-glicola y el hipoglicocola A.

• Aminas: pueden alifáticas y aromáticas, los sustratos para formar aminas son aa por descarboxilación y aldehídos por afinación. Son la metilamina en l amanzana, la dopamina en la ciruela, la tiramina en el limón y la serotonina en el plátano.

• Hidratos de carbono: es una fracción muy importante en las frutas (5-15%).

• Monosacáridos: los más característicos son la glucosa (uvas y cerezas) y la fructosa (pomo), pero también hay trazas de arabinosa y xilosa y en el aguacate encontramos D-mano-hetulosa.

• Oligosacáridos: el más destacable es la sacarosa, pero también encontramos maltosa (uva y plátano), melibiosa, rafinosa y estaquiosa (uva). Se establecen índices para identificar la fruta con la relación entre azucares reductores y la sacarosa, que es un índice variable.

• Polialcoholes: el sorbitol destaca en frutas en pomo y en drupas pero no existe en frutas en baya, cítricos, piña y plátano, y sirve para la caracterización de derivados de frutas. También podemos encontrar meso-inositol.

• Polisacáridos: el almidón sólo existe en frutas inmaduras, excepto en el plátano, que también se encuentra en el plátano maduro. Las frutas poseen fibra, constituida por celulosa, hemicelulosa y sustancias pécticas, que son importantes en las frutas destinadas a mermelada. Estas sustancias pécticas se degradan con la madurez, por lo que la fruta no tendrá propiedad de gelificación. Estas sustancias son galacturónico, gal…

• Lípidos (0,1-0,5%): el aguacate y la chirimoya poseen concentraciones en torno al 10%. Contienen una pequeña proporción de TG, formada por acilglicéridos (palmítico, oleico y linoleico), glicolípidos y fosfolípidos. Encontramos ceras que recubren la piel y vitaminas como los carotenoides que se encontrarán en mayor concentración en frutas con más color (cítricos, melocotón, melón). Formando parte de los carotenoides tenemos el -caroteno, luteína, violaxantina, neoxantina… También hay triterpenoides como limonoides o cucurbitacinas. El limoneno es importante en la naranja y el pomelo.

• Ácidos orgánicos: destacan el málico (pomo y drupa) y el cítrico (baya, tropicales). La uva posee ácido tartárico. También hay presentes ácidos orgánicos que forman parte del ciclo cítrico como el cis-aconítico, succínico, pirúvico, citromálico… que determinarán la acidez.

• Compuestos fenólicos: contribuyen al sabor y color y son importantes en la fruta troceada por el pardeamiento. Dan lugar a una cierta aspereza y están presentes sobre todo en frutas inmaduras. Pueden formar complejos con metales que darán un cambio de color en la fruta. Los más característicos son los ácidos hidroxicinámicos (cafeico, quínico, cumárico), hidroxibenzoicos (saliático, taninos), catecoles, antocianinas y flavonoides. Los taninos dan sabor amargo y astringente (manzanas inmaduras) y las flavononas el sabor amargo a cítricos.

• Compuestos aromáticos: son muy importantes, aunque están en una pequeña concentración. Son responsables de aromas típicos de cada fruto. Tenemos aceites esenciales, terpenos (limón: limoneno), estrés de ácidos (metil-, etil-, propil- de fórmico, acético, butírico), ácidos, alcoholes, aldehídos y taninos. (sobre todo en uvas). Los aromas son muy complejos. Los aromas se pueden clasificar en:

• Compuesto impacto: determinado aroma por un compuesto característico, como en la pera, limón y plátano.

• Determinado por unos pocos compuestos: están en la manzana (etil-metilbutirato, hexenal, hexanal) y en la frambuesa.

• Determinado por un elevado número de compuestos y puede ser reproducible, como el de la piña o el melocotón.

• Aroma no reproducible como el de la fresa, por ser muy complejo.

• Vitaminas: las frutas son fuente de vitamina C, pero también contienen -caroteno (frutas de color amarillo-naranja), biotina y ácido pantoténico.

• Minerales: destaca el potasio pero también encontramos calcio (cítricos) y magnesio (plátanos). Hay también fosfatos y en menor medida SO4, Cl-. Esta fracción depende mucho del cultivo.

• Pigmentos: destacan los pigmentos clorofílicos que se sintetizan en los cloroplastos. Conforme avaza la maduración, se desorganizan los cloroplastos, dando otros orgánulos que darán carotenoides (cromoplastos), antocianinas y flavonoides.

La maduración es un conjunto de procesos bioquímicos o enzimáticos, que dan modificaciones en las características organolépticas y en la composición. Se produce un endulzamiento, aromatización, coloración y un ablandamiento.

En el crecimiento del fruto hay cuatro periodos bien diferenciados:

• Cuajado: el ovario se convierte en el fruto y los óvulos dan lugar a las semillas. Intervienen factores hormonales (fitohormonas como las auxinas y giberelinas) y factores nutricionales.

• Crecimiento activo: intervienen factores ambientales (agua) y hormonales (fitoquininas y auxinas):

• División: se reproducen las células lográndose el número total de células del fruto, pero no hay aumento visible de tamaño. Suele durar 10-30 días.

• Engrosamiento: aumento del volumen y peso de cada célula, que es consecuencia del agua. Dura 30-50 días.

• Maduración: el fin del crecimiento activo y el principio de la maduración se denomina envero. La maduración puede ser corta como en las fresas o larga como en las manzanas.

• Senescencia: las frutas, como son de carácter perecedero, después de la maduración viene la senectud y la muerte del fruto.

CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN DURANTE LA MADURACIÓN

• Carbohidratos: se reduce la cantidad de almidón y se produce un incremento de azucares, que enmascaran la acidez y aumentan el sabor dulce del fruto. Hay otras fracciones que también se transforman en azucares como las hemicelulosas y los ácidos. Hay una degradación de las pectinas (pectasas), dando lugar a compuestos solubles, que no tiene capacidad de gelificación y modifican la textura de la fruta ablandándola.

• Fracción nitrogenada: se produce una síntesis muy activa de enzimas que repercuten en la textura, sabor (amilasas), en el color y en el aroma. Estas enzimas son amilasas, glucosidasas, enzimas pectinolíticas, transaminasas y peroxidasas.

• Lípidos: son variaciones poco conocidas y sobre todo se conocen cambios en los fosfolípidos.

• Ácidos orgánicos: va disminuyendo la acidez, porque hay una fracción de ácidos que se convierte en azucares, a excepción del limón

• Sabor y aroma: se desarrolla por la producción de sustancias. El tiempo de aromatización es variable.

• Color: se da una degradación de la clorofila y se sintetizan otros compuestos. La degradación de la clorofila se produce por la degradación de los cloroplastos y se van formando cromoplastos.

• Respiración: durante la maduración también se van a producir cambios en la intensidad respiratoria. La respiración va a cambiar según el grado de maduración del fruto. En las primeras fases del crecimiento se observa un incremento en la tasa respiratoria de la fruta, pero esta respiración va a disminuir conforme avance la maduración. Las frutas climatéricas en el momento de la maduración produce un aumento en la tasa respiratoria y en la hormona de la maduración, que es el etileno. El pico máximo se denomina pico climatérico, tras el cual se produce un descenso de la respiración. Estas frutas son el plátano, el melocotón, el albaricoque, manzana y ciruela. La madurez comercial es el periodo del climaterio y la madurez de consumo corresponde con el pico climatérico. En estas frutas la recolección se hace en el principio del climaterio, pudiendo madurar fuera de la planta. Se puede recurrir a la acción del etileno para hacer una maduración artificial. Las frutas no climatéricas presentan un aumento de la respiración en la maduración. Estas son los cítricos, fresas, cerezas, uvas e higos. La intensidad respiratoria va disminuyendo gradualmente. La maduración se hace en la planta, no presentan la crisis climatérica, se recolectan en el periodo de madurez (consumo) y presentan una mejor conservación. En los frutos climatéricos la producción de CO2 está relacionada con la intensidad de producción de ATP y por el cese de la fotosíntesis y descarboxilación de ácidos.

La maduración de las frutas está regulada por fitohormonas, que son compuestos orgánicos producidos por la planta que regulan procesos fisiológicos. Son las auxinas, giberelinas, citoquininas y ácido abscísico, pero sobre todo el etileno. La acción del etileno se descubrió cuando se ponían en contacto frutas maduras y frutas verdes, las cuales incrementaban la velocidad de maduración, a esto se le llamó alelopatía. El etileno produce un aumento de permeabilidad de las membranas, lo cual acelera el metabolismo porque pone en contacto las enzimas con los sustratos. También induce a la síntesis de proteínas (enzimas).

CONSERVACIÓN

La fruta cuando se separa de la planta madre sigue realizando reacciones enzimáticas y la respiración, que produce la oxidación de hidratos de carbono que disminuye la materia seca y el sabor dulce, se consume oxigeno pudiendo llegar a la anaerobiosis (fermentación que deteriora la fruta) y se produce CO2 y H2O, que favorece el crecimiento de microorganismos.

Para evitar que se produzca esto, la conservación tiene que hacerse en locales ventilados, con humedad relativa del 85-90% y en refrigeración (peras: -2ºC, manzanas: 4ºC, agrios >3ºC y plátanos 12ºC.). También se puede hacer en atmósferas controladas, con una composición del aire del 3-5% de oxigeno y 5-7% de CO2, lo que hace que disminuya la respiración y la actuación del etileno.

DERIVADOS DE FRUTAS

Sirven para prolongar la vida útil de las frutas.

• Frutas desecadas: se elimina el agua que conlleva la inhibición del crecimiento microbiano y se inactivan enzimas. Se puede hacer por desecación al sol (pardeamiento) y una predesecación y almacenamiento a 70ºC (mejor calidad). Los productos desecados son pasas, orejones...

• Frutas en conserva: es una conservación por esterilización en bote cerrado, metálico o de vidrio. Esto se combina con la adición de azúcar o almíbar.

• Frutas congeladas: es una congelación rápida a -30ºC para que no se formen cristales grandes. El escaldado previo es necesario. Se usa en piña, manzana, fresa, cereza... La conservación es entre 2-4 años.

• Mermeladas, confituras y jaleas: la mermelada es de consistencia pastosa obtenida de la cocción de la fruta y por la adición de azúcar. Es muy importante la concentración de pectinas por lo que se usan frutas que no estén totalmente maduras. La confitura tiene una elaboración similar a la mermelada pero con trozos de frutas. La jalea es de consistencia gelatinosa que se obtiene de zumos y extractos. Se obtiene por cocción, adición de azúcar, pectinas y ácidos.

• Zumos y néctares: el zumo se obtiene por una expresión de fruta fresca o concentrados de zumos diluidos con agua. El néctar es una homogeneización de pulpa, azúcar y agua. Para obtener el zumo la fruta se somete a un lavado e inspección, unos tratamientos preeliminares, extracción (prensado, tamizado, triturado), operaciones (filtración, decantación, centrifugación y clarificación), desaireación, pasteurización, concentración, recuperación de sustancias volátiles, la redilución o concentrado obteniendo zumo o néctar, la conservación y el envasado. En la concentración se pierde sustancias volátiles que se recuperan posteriormente.

FRUTOS SECOS

Son semillas encerradas en fruto con endocarpio o pericarpio leñoso. Se diferencian de las frutas carnosas por un contenido acuoso inferior al 50% y por el aporte de nutrientes.

Se clasifican en amiláceos (50% de almidón y su único representante es la castaña) y oleaginosos (tiene más de un 50% de grasa y son la almendra, cacahuete, avellana, nuez, piñón y pistacho).

• Composición frutos secos amiláceos: tiene un 44,9% de agua, un 2,5% de proteína y 1,9% de grasa, con tres AG en mayoría que son el palmítico y en mayor proporción el oleico y linoleico. Los hidratos de carbono suponen el 41,2% y son el componente mayoritario. El almidón es el más abundante y luego la sacarosa. Poseen un 8,4% de fibra y 1,2% de sales minerales, como el K, Ca y Mg. Las vitaminas son sobre todo del grupo B.

Composición frutos secos oleaginosos: poseen un 10% de agua, 20% de proteínas. Tiene una elevada proporción de grasa (50%), con palmítico, oleico, linoleico y esteárico. Son sobre todo grasas monoinsaturadas, excepto en la nuez que son más insaturadas. Los hidratos de carbono suponen un 10-15% y un 4-9% de fibra. Las sales minerales son el 2%, con K, Ca y Mg y las vitaminas son del complejo B y vitaminas antioxidantes.