Los plátanos Musa sp. (Musaceae) son considerados como la cuarta fuente de energía de mayor importancia, después del maíz, arroz y trigo, con una producción mundial de 37.87 millones de toneladas. Después de Uganda, Colombia es el segundo productor de musáceas en el mundo con 3.30 millones de toneladas (FAO, 2014). Los programas de mejoramiento genético en musáceas se han orientado principalmente al desarrollo de variedades resistentes a plagas y enfermedades; no obstante, algunas de ellas son rechazadas por los consumidores debido a la presencia de atributos no deseables en sus características organolépticas (Dzomeku, Osei, Ankomah, Akyeampong y Darkey, 2006; Arvanitoyannis y Mavromatis, 2009).

En la calidad de los alimentos, la apariencia es el atributo visual más importante, ya que relaciona el tamaño, la forma y el color (Werner, Machado, Poncio y Ferreira, 2009). El color es uno de los factores que mejor define la apariencia de un alimento. En plátanos, cuando la pulpa es cortada, los altos niveles de pardeamiento enzimático son una de las principales causas de pérdida de calidad poscosecha (Martínez, Pagán, Garza e Ibarz, 2010). El pardeamiento enzimático es causado por la acción de la Polifenoloxidasa (PPOs) sobre los fenoles contenidos en el fruto, causando su oxidación y polimerización (García, Giraldo, Hurtado y Mendivil, 2006; Quinde, Ullrich y Baik, 2004).

El color superficial de un fruto o alimento puede ser identificado a partir de varios sistemas, entre ellos el más utilizado es CIE_L*a*b* (Commission Internationale de l’Eclairage) que define las coordenadas L*, a* y b*, donde L* es el eje vertical y representa la medida de luminosidad de un color, variando desde cero para color negro hasta 100 para color blanco; a* es uno de los dos ejes horizontales que define la desviación del punto acromático correspondiente a la claridad, hacia el rojo si es mayor y hacia el verde si es menor que cero; y b* es el otro eje horizontal perpendicular al eje a* y define la desviación hacia el amarillo si es mayor y hacia el azul si es menos que cero. Con los valores obtenidos de L*, a* y b* es posible calcular el índice de saturación del color o croma (C*), el ángulo de tonalidad (h°) y el cambio de color total ΔE* (Hernandez, Barrera, Martínez y Fernández, 2009).

Estudios sobre el color superficial en frutos en almacenamiento de Musa acuminata Colla (tipo Cavendish) y Musa paradisiaca L., demuestran los aumentos en los valores de a* y b*, lo que corresponde a la maduración (Salvador, Sanz y Fiszman, 2007). Werner et al. (2009) evaluaron el cambio de color del banano durante el almacenamiento a partir de escala visual e imágenes digitales, encontrando relación entre ambos métodos. Ji et al. (2013) presentaron una nueva metodología de imagen digital que podría ser utilizada para estimar con mayor precisión los estados de maduración de musáceas. Sin embargo, a la fecha en Colombia no existen investigaciones científicas sobre el color superficial en la pulpa de plátano, información que es de gran utilidad para identificar materiales promisorios. El objetivo de este estudio fue caracterizar el color superficial de la pulpa del fruto de 25 accesiones de plátano del banco de Germoplasma de musáceas de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Agrosavia), en el Centro de Investigación (C.I.) Palmira, Colombia.

Las propiedades fisicoquímicas en las pulpas de plátano evaluadas presentaron un rango de pH entre 4.97 y 6.33, una acidez titulable entre 0.03 y 0.11 g de ácido málico/100g pulpa y un contenido de materia seca entre 2.63 y 45.03%. En los Cuadros 1 y 2 se incluyen los atributos de color superficial en la pulpa de las diferentes accesiones en función del tiempo de evaluación y el parámetro cinético k estimado para las cinéticas de orden 0 y 1. Los valores iniciales de las coordenadas colorimétricas en 25 accesiones analizadas registraron rangos: L*(17.31-79.30), a*(8.73-30.64), y b*(15.24-95.49), C*(17.77-98.22), h^o(38.24-81.00) y ΔE*(147.07-6851.24) (Cuadro 1). Durante la evaluación de la pulpa, las coordenadas de color L*, a*, b*, C*, y h* se redujeron mientras que ΔE se incrementó (Cuadro 2).

Cuadro 1

Cuadro 2

La modelación de los cambios de color en las muestras analizadas se realizó aplicando las cinéticas de orden 0 y 1, tal como se puede observar en el Cuadro 2. La variación de las coordenadas colorimétricas a*, h^o, y ΔE se ajustaron a una cinética de orden cero (0), donde los parámetros cinéticos de k en las variables de color: a* fue 0.0002-0.08 min^-1 R² = 0.00001-0.89; h*, k = 0.04-0.30 min^-1 R² = 0.45-0.99; y ΔE, k = 18.46-53.39 min^-1 R² = 0.67-0.98 (Cuadro 2). En el caso de las coordenadas L*, b* y C* los cambios de color se describen con una cinética de primer orden donde los valores de k oscilaron para L*, k = 0.0033-0.01 min^-1, R² = 0.73-0,99; b*, k = 0.003-0.01 min^-1, R² = 0.51-0.99 y; C*, k = 0.0021-0.011 min^-1, R² = 0.54-0.98 (Cuadro 2).

Las diferencias en las variables fisicoquímicas en las muestras evaluadas son debidas, principalmente, al efecto del cultivar. Los valores de pH, acidez titulable y materia seca concuerdan con los hallazgos de Barrera, Arrazola y Cayón (2010) quienes evaluaron en plátano hartón (Musa AAB Simmonds) cinco estados de maduración y encontraron valores de pH entre 5 y 6.3) y acidez titulable entre 0.1 y 0.41 g de ácido málico /100g pulpa, siendo similares a los del presente estudio. De acuerdo con los valores medios de luminosidad (L*), saturación (C*), y tono (h°), las muestras evaluadas se pueden clasificar colorimétricamente en la zona de los amarillos tenues a amarillos intensos, la variación de color que se observa en los materiales estudiados probablemente es debida a las diferencias en el contenido de carotenoides, compuestos fenólicos y el nivel de actividad de la enzima polifenoloxidasa presentes en los materiales.

Bal et al. (2011) encontraron resultados similares a los hallados en este estudio utilizando modelos cinéticos de orden cero (0) en los cambios de las coordenadas colorimétricas a*, h° y ΔE y, orden uno (1) para los atributos de color L*, b* y C* durante la deshidratación de Abelmoschus esculentus (L.) Moench (citado como H. esculentus) (Malvaceae) y Bambusa vulgaris Schrad. ex J.C. Wendl. (Poaceae). Con base en estudios realizados por Chong, Cheng y Noor (2011) quienes afirman que la enzima polifenoloxidasa actúa sobre los compuestos fenólicos, los cuales al hidrolizarse a orto-difenol se oxidan a o-quinonas y orto- quinonas, y éstas, a su vez, se polimerizan a compuestos pardos como la melanina, es posible asumir que en este estudio el cambio de color superficial de pulpa, se debe principalmente a la acción de la enzima polifenoloxidasa. Otra reacción responsable de la modificación del color superficial en la pulpa de plátano es consecuencia de los procesos de isomeración y oxidación de los carotenoides, reacciones químicas que degradan estos pigmentos (Rodríguez, 2001). Estas reacciones pueden modificar las propiedades ópticas en las muestras de estudio, al reducir el nivel de la refracción de la luz, desencadenando una mayor absorción del espectro visible , aumentando así las zonas pardas en la pulpa de plátano. Las accesiones Benedetta, Cachaco espermo, Cachaco sin bellota, Dominico mocho, Dominico mutante, GAEP-2, Hartón tigre, MaiaMaoli Risaralda, Mbindi, Hibrido saba- 2, Pompo-comino Risaralda, Blanco Sardy y Hartón Macho, presentaron menor cambio de color en el tiempo de evaluación con respecto a la constante de velocidad cinética k, en la coordenada colorimétrica L*(0.003-0.005 min^-1) (Cuadro 2), por tanto se consideran materiales promisorios para consumo en fresco o procesos agroindustriales, por los bajos valores de pardeamiento en pulpa. No obstante, en futuros estudios se sugiere cuantificar la concentración de compuestos fenólicos, carotenos y determinar el nivel de actividad de la enzima PPOs.

La variación de las coordenadas colorimétricas a*, h°, y ΔE se ajustaron a una cinética de orden cero (0), y L*, b* y C* se pueden describir con una cinética de orden uno (1). El análisis cinético de las pulpas de plátano evaluadas evidencia que las accesiones Benedetta, Cachaco espermo, Cachaco sin bellota, Dominico mocho, Dominico mutante, GAEP-2, Hartón tigre, Maia Maoli Risaralda, Mbindi, Hibrido saba-2, Pompo- comino Risaralda, Blanco Sardy y Hartón Macho son materiales promisorios para consumo en fresco o procesamiento agroindustrial, ya que presentaron los menores valores de pardeamiento en pulpa.

Se sugiere continuar con la investigación validando estos resultados con la determinación de la actividad enzimática de la polifenoloxidasa presente en las accesiones de plátano evaluadas en el presente estudio.