Referencias 1.1 Características principales del chayote Sechium edule El Chayote, otra fruta originaria del Nuevo Mundo, fue cultivada extensamente por las civilizaciones Maya y Azteca de Centro América. Hoy en día se ha convertido en un suplemento alimenticio de mucha importancia, cuya presencia es indispensable en los grandes mercados de Estados Unidos y Europa. Además, la raíz y los tallos tiernos de la planta enredadera, también son usados como alimentos en muchas regiones, principalmente en América. Antes de la conquista española este fruto era una hortaliza común en México, considerándose a este país el centro de origen de la especie. Después de la conquista de América se distribuyó en todas las zonas tropicales y subtropicales de América. Las especies más próximas a Sechium edule son:
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Referencias
1.1 Características principales del chayote Sechium edule
El Chayote, otra fruta originaria del Nuevo Mundo, fue cultivada
extensamente por las civilizaciones Maya y Azteca de Centro América. Hoy en
día se ha convertido en un suplemento alimenticio de mucha importancia, cuya
presencia es indispensable en los grandes mercados de Estados Unidos y
Europa. Además, la raíz y los tallos tiernos de la planta enredadera, también son
usados como alimentos en muchas regiones, principalmente en América.
Antes de la conquista española este fruto era una hortaliza común en
México, considerándose a este país el centro de origen de la especie. Después
de la conquista de América se distribuyó en todas las zonas tropicales y
subtropicales de América.
Las especies más próximas a Sechium edule son:
Las llamadas formas silvestres Sechium edule, cuyas posiciones taxonómicas
no se ha resuelto pero que se distribuyen de una manera aparentemente
natural en los estados de Veracruz, Puebla, Hidalgo, Oaxaca y Chiapas;
Sechium compositum, una especie restringida al sur de México (Chiapas) y
Guatemala;
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Sechium hintonii, una especie endémica a México, que hasta hace poco se
consideraba extinta y que crece en los estados de México y Guerrero y,
posiblemente, en Jalisco;
Una nueva especie de Sechium que crece en el norte del estado de Oaxaca.
La información anterior corrobora el hecho que Sechium edule es una
especie que indudablemente fue domesticada en el área cultural de
Mesoamérica, específicamente en la región comprendida entre el sur de
México y Guatemala.
1.1.1 Valor nutricional
El chayote es uno de los productos que se encuentra altamente arraigado
a la cocina mexicana al combinarse en guisados, ensaladas y en dietas
relacionadas con la reducción de peso, ya que es un alimento completo que
contiene carbohidratos, proteínas, calcio, fósforo, hierro, vitamina A, tiamina,
riboflavina, niacina, ácido ascórbico, azúcar soluble y agua. En la tabla 1.1 se
pueden observar las características de composición de este fruto (adaptado de
Engels, 1983).
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Tabla 1.1 Composición química (en 100 g) de fruto, tallos tiernos y raíces de Sechium edule
Componente Fruto Semilla Tallo Raíz
Calorías 26-31 --- 60 79
Humedad (%) 89-93 --- 89.7 79.7
Azúcar soluble (%) 3.3 4.2 0.3 0.6
Proteínas (%) 0.9-1.1 5.5 4 2
Grasas (%) 0.1-0.3 --- 0.4 0.2
Carbohidratos (%) 3.5-7.7 60 4.7 17.8
Fibras (%) 0.4-1 --- 1.2 0.4
Vitamina A (mg) 5 --- 615 ---
Tiamina (mg) 0.03 --- 0.08 0.05
Riboflavina (mg) 0.04 --- 0.18 0.03
Niacina (mg) 0.4-0.5 --- 1.1 0.9
Ácido ascórbico (mg) 11-20 --- 16 19
1.1.2 Descripción botánica
El chayote es una especie de la familia de las cucurbitáceas (plantas
enredaderas) cuya estructura presenta tallos más o menos redondos,
ramificados y de gran extensión (hasta 15 m) con zarcillos penta ramificados.
Presenta las siguientes características botánicas: el fruto de chayote, es
de forma muy variable, desde redonda a piriforme, de 10 a 20 centímetros de
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largo, con epidermis de color blanco a verde claro, lisa corrugada, con o sin
espinas. Internamente, el pericarpio es de color verde claro y encierra una sola
semilla ubicada en el centro del fruto (figura 1.1).
Figura 1.1 Características botánicas del chayote
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Las hojas son simples, de gran tamaño, ligeramente lobuladas (con 3 a 5
lóbulos); tienen un pecíolo bien desarrollo (figura 1.2). La planta es monoica (los
dos sexos en un mismo pié) pero sus flores son unisexuales (masculinas o
femeninas), las cuales son por lo regular de color amarillo verdoso localizadas
en las axilas [1].
Figura 1.2 Características del chayote (Sechium edule)
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1.1.3 Cultivo y producción del chayote
El chayote es cultivado en muchas regiones del mundo, preferiblemente
entre 800 y 1800 m de altitud. En muchas regiones hay variantes adaptadas a su
cultivo al nivel del mar (en Río de Janeiro y Yucatán); en otras regiones se
presenta por encima de los 2000 m (en Bolivia y en los estados de Oaxaca y
Chihuahua en México).
Necesita para su cultivo un clima tropical con temperaturas entre 18 y 30
°C. En América Central crece bien en zonas de altura variable (300 a 1200 m). En
las zonas bajas, se desarrolla mejor con un poco de sombra ya que cuando los
rayos solares son muy intensos tanto las hojas como los tallos tiernos se
"queman".
Para esta planta el tener alta humedad relativa, 80-85 %, y una buena
distribución de lluvias de 1500 a 2000 milímetros son los factores
determinantes para la buena producción y calidad del producto. El chayote es
una planta enredadera que es cultivado en grandes plantas que se dispersan
por una estructura de alambre, formando un techo a aproximadamente 2
metros de altura (figura 1.3).
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Figura 1.3 Cultivo del chayote (Sechium edule)
La producción por área varía y depende de la calidad del suelo,
alimentación y riego que tenga, siendo muy necesario aportar abundantes
cantidades de agua para un fuerte y sano crecimiento.
La producción nacional de chayote mexicano se sitúa en la actualidad en
más de 130,000 ton/año con tendencia a aumentar. México es el segundo
principal exportador de chayote hacia los Estados Unidos de Norte América,
ocupando para la exportación únicamente la quinta parte de su producción
(COVECA 2004), siendo Costa Rica el primer exportador mundial de chayote a
este mismo destino.
Lo anterior, a pesar de que el área de siembra en Costa Rica esta entre
500 y 600 hectáreas la cual es tres veces menor que la de México (Morton,
1981; Maffioli, 1981; COVECA, 2004). Particularmente el estado de Veracruz
participa con el 78.09 % de la producción nacional y por consiguiente es el
primer productor nacional de chayote de la republica (figura 1.4), aportando
mas de 100,000 ton/año con una superficie de 1227 hectáreas (SAGARPA,
2004).
En la tabla 1.2 se muestra los estados que tienen la mayor producción de
chayote a nivel nacional, en donde se observa que el estado de Veracruz ocupa
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el primer lugar dentro de la producción nacional (SAGARPA, 2004). También, en
la tabla 1.2 se puede observar que año tras año la producción de chayote va
disminuyendo, esto debido a los problemas que tienen los productores para
comercializar su producto, lo que produce un desinterés en el campo mexicano.
Tabla 1.2 Producción de chayote en México (toneladas)
Estado 2000 2001 2002 2003
Veracruz 112,177 68,998 96,891 78,581
Michoacán 5,846 18,663 18,575 14,650
Jalisco 8,725 5,647 7,999 3,362
S. Luís Potosí 552 2,000 2,500 2,000
Yucatán 708 692 521 1,300
Otros 1,420 1,485 506 727
Total 129,427 97,485 126,992 100,620
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Figura 1.4 Distribución de la producción de chayote en México en el 2003
El chayote es un producto que ha mantenido un crecimiento sostenido en
las últimas décadas gracias a su consumo nacional y por ser un producto de
calidad internacional. El tener características nutritivas lo hacen ser uno de los
más consumidos dentro de las hortalizas. En la figura 1.5, se presenta una
grafica del precio semanal del chayote, en la cual se puede observar que este
fruto tiene un precio relativamente bajo, lo cual hace que sea un producto de
alto consumo (COVECA, 2004).
Figura 1.5 Precio semanal de chayote en central de abastos México, D.F.
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1.1.4 Limitaciones en la exportación
Los principales factores que limitan la exportación del chayote mexicano
se dan durante su manipulación por daño de origen mecánico que produce
heridas y compresiones en el producto, y también durante su refrigeración
(Morton, 1981).
Los productores de chayote en el estado de Veracruz se enfrentan a
problemas de almacenamiento y refrigeración del producto de exportación, los
cuales se manifiestan en cambios en la fisiología de estos productos. Esta
condición se conoce como daño por frío y sus manifestaciones incluyen:
oscurecimiento en el pericarpio, formación de depresiones, maduraron
incompleta, el aumento de la susceptibilidad al ataque microbiano, formación
de brotes y disminución de peso (Parkin et al., 1989).
El chayote (Sechium edule) cuando se almacena, transporta o
comercializa a temperatura ambiente después de un tiempo (2 semanas) al
mercado nacional gradualmente se encoge provocando disminución en la
calidad y perdidas poscosecha debido principalmente a enfermedades y
germinación de la semilla. Para reducir estos problemas se utilizan diferentes
temperaturas de refrigeración para su almacenamiento. Sin embargo el uso de
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bajas temperaturas de almacenamiento de menos de 9 ºC por dos o más
semanas causan daño por frío en el fruto, mientras que a temperaturas de
almacenamiento mayores de 15 ºC favorecen la germinación del fruto (Morton,
1981).
Por lo anterior, el gobierno mexicano ha fijado tolerancias de defectos
para permitir la exportación del chayote (tabla 1.3), lo cual ocasiona que los
productores no puedan acomodar todo su producto en el mercado, teniendo
con esto pérdidas económicas.
Actualmente es poca la información generada respecto al procesamiento
del chayote (Solís y Castillo, 2005). Se ha encontrado únicamente información
sobre el efecto del almacenamiento en frío del chayote fresco. De la cruz et al.
(2001) aplican un recubrimiento hidrofóbico a base de maltodextrinas al
chayote fresco y estudian su efecto durante el almacenamiento. Logran reducir
la severidad del daño por frío, la pérdida de peso y la formación de brotes en el
fruto durante su almacenamiento a 6 y 12 ºC.
Gómez (2003) estudió el efecto del metil jasmonato y un recubrimiento
hidrofóbico sobre la fisiología del chayote (Sechium edule) durante su
refrigeración, encontró que la concentración (1 x 10-4 y 1 x 10-5 M) y tiempo de
exposición (10 y 15 h) del metil jasmonato favorecieron algunos parámetros
fisiológicos (firmeza, conservación de peso y azúcares reductores).
Referencias
Tabla 1.3. Tabla de tolerancia de defectos
Defectos Grado y tolerancia de los defectos
Menor %Tol Mayor %Tol
Externos: Tolerancia acumulada máxima 10%
Apariencia
Cuando el fruto presenta
hasta dos espinas suaves
ó dos surcos marcados
desde la región apical
hasta el área peduncular
del chayote.
5
Cuando el fruto tiene
tres surcos marcados
desde la región apical
hasta el área
peduncular del
chayote.
2
De la presentación y el envase: tolerancia acumulada máxima 5 %
Homogeneida
d en la
presentación
Cuando se encuentran
mezclados frutos que no
corresponden a la misma
forma.
5
Cuando se
encuentren
presentes frutos cuya
forma no es la
característica
2
Desviación en
el contenido
Cuando la desviación es
hasta el 5% del
contenido en peso
(masa) o número de
piezas declaradas.
5
Cuando la desviación
es entre el 5 % y 7 %
del contenido en
peso (masa) o
número de piezas
declaradas.
2
Fuente: PC-040-2005 pliego de condiciones para el uso de la marca oficial
Referencias
México calidad suprema en chayote (2005). SAGARPA, ASERCA, Secretaria de
economía.
Los chayotes para la exportación deben ser tiernos, de piel lisa de color
claro brillante, sin espinas ni estrías y con forma de pera. Los frutos deben
presentar un peso promedio de 285 g, que se obtiene con dimensiones de 8 a
11.5 cm de longitud y de 8 a 9 cm de diámetro mayor.
1.2 Proceso de secado
El proceso de secado consiste en la eliminación de agua de los materiales
de proceso y de los alimentos, en la mayoría de los casos el agua siempre se
elimina en forma de vapor con aire. Se usa también como técnica de
preservación, ya que los microorganismos que provocan la descomposición de
los alimentos no pueden crecer y multiplicarse en ausencia de agua. Los
microorganismos dejan de ser activos cuando el contenido de agua se reduce
por debajo del 10% en peso, a esta humedad los alimentos deshidratados
pueden preservan su sabor y valor nutritivo. Los alimentos deshidratados
pueden almacenarse mucho más tiempo que los alimentos frescos y los
requerimientos de almacenamiento de producto seco son mínimos y los costos
de distribución son reducidos (Krokida et al., 2003).
Las razones más comunes por las que se utiliza el proceso de secado y
algunos ejemplos específicos se enlistan a continuación:
Referencias
1. Preservación. Muchos sólidos se deterioran rápidamente en medio acuoso,
sin embargo duran años cuando se empacan en forma seca.
2. Reducción del peso para transportación. La arcilla es secada para su
embarque, después se disuelve en agua para fabricar papel.
3. Reducción de peso o de volumen debido a requerimientos de empacado.
Muchos alimentos y detergentes son secados para comodidad del consumidor.
4. Realizar formas específicas o mezclas uniformes para un mejor
procesamiento. La cerámica mezclada con aditivos es secada en esferas de
tamaño y composición uniforme.
5. Recuperación de solventes para su re-uso. Productos abrasivos son
separados de las mezclas de metanol.
El secado convencional con aire es la operación de deshidratación más
frecuentemente usada en la industria química y de alimentos. En este caso las
cinéticas de secado son afectadas enormemente por la temperatura del aire y la
dimensión característica del material, mientras que los demás factores del
proceso ejercen prácticamente un efecto insignificante. Los productos secos se
caracterizan por su baja porosidad y su alta densidad aparente. Cambios
significantes en el color ocurren durante el secado con aire, y frecuentemente
el producto seco tiene una baja capacidad de sorción (Krokida et al., 2003).
Referencias
Los parámetros a determinar en el proceso de secado tales como la
humedad relativa y la actividad de agua, dependen fuertemente de las
condiciones del aire de secado y el tamaño del material. La temperatura de
secado es el factor más importante durante el proceso de secado.
El exceso de humedad contenida por los materiales puede eliminarse por
métodos mecánicos (sedimentación, filtración, centrifugación). Sin embargo, la
eliminación más completa de la humedad se obtiene por evaporación y
eliminación de los vapores formados, es decir, mediante el secado térmico, ya
sea empleando una corriente gaseosa o sin la ayuda del gas para extraer el
vapor (Knoule, 1968).
Esta operación se utiliza ampliamente en la tecnología química y es muy
común que sea la última operación en la producción precedente a la salida del
producto resultante (Kasatkin, 1985).
1.2.1 Efecto del secado en las propiedades del sólido
Sólidos húmedos y sólidos en líquido varían en sus propiedades químicas,
biológicas y físicas, y cuando estos son secados, algunas veces experimentan
cambios significantes. A continuación se mencionan las principales influencias
en los productos finales del secado.
Referencias
Propiedades del líquido y del sólido de alimentación, incluyendo los
componentes y la estructura del sólido, especialmente la sensibilidad al calor
y a la humedad
Método de calentamiento
Temperatura de calentamiento y tiempo de exposición al calor
Contenido inicial y final de humedad
Tipo y grado de agitación o turbulencia
1.2.2 Definición de humedad
El mecanismo del proceso de secado depende considerablemente de la
forma de enlace de la humedad del material: cuanto más sólido es el enlace,
tanto más difícil es el secado.
1.2.2.1 Humedad (X)
El contenido de humedad es un factor determinante en las propiedades
de los alimentos tales como sabor, textura, y tiempo de vida de anaquel. Sin
embargo, no es posible predecir estas propiedades como una función de la
humedad sin tomar en cuenta el estado en el que se encuentre el agua. Por
ejemplo, existe evidencia de que la actividad microbiana y la vida de anaquel
dependen del grado de movilidad del agua (Chirife y Buera, 1994).