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Determinación de cambios fisicoquímicos asociados con el desarrollo del fruto de Gulupa
(Passiflora pinnatistipula Cav.) en cuatro fincas productoras de la Provincia del Sumapáz
Hernando Jabier Gómez G. Alexander Quiroga Anzola
Director: Profesor Jairo Enrique Granados
M
Estudiantes de Ingeniería Agronómica
1
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Introducción• Fruta con alto potencial de producción
y buena aceptación en el mercado nacional e internacional
• Desconocimiento de los cambios que ocurren durante el desarrollo del fruto.
• Necesidad de determinar el estado optimo para la cosecha y los índices que lo caracterizan.
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Clasificación taxonómica• Clase: Magnoliopsida
• Subclase: Dilleniidae
• Orden: Violales
• Familia: Passifloraceae
• Género: Passiflora
• Especie: P. pinnatistipula Cav.
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ANTECEDENTES
• FISCHER Gerhard, 2006, Determinación de los estados de madurez del fruto de Gulupa (Passiflora edulis f. edulis), Facultad de Agronomía, Universidad Nacional de Colombia, Santafé de Bogotá.
• IBARRA, 2005 El cultivo de Gulupa (Passiflora pinnatistipula Cav) (en prensa), Facultad de Ciencias Agropecuarias, Universidad de Cundinamarca, Fusagasugá.
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6
• FERNÁNDEZ A.M, 2001, Determinación de índices de cosecha en el cultivo de Curuba (Passiflora mollisima) en Nuevo Colon, Facultad de Agronomía Universidada Nacional de Colombia. Santa fe de Bogotá.
• GONZÀLEZ, et al, 2001, Desarrollo del fruto e índices de cosecha de la Carambola (Averrhoa carambola L.) Producida en el piedemonte amazónico colombiano, Revista Agronomía Colombiana Vol. XVIII, Facultad de agronomía Universidad Nacional de Colombia, Santa fe de Bogota.
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• SERRATO Y JIMÉNEZ, 2006, Determinación del agente causal de la roña de la Gulupa (Passiflora pinnatistipula Cav), tesis de pregrado Facultad de Ciencias Agropecuarias Universidad de Cundinamarca, Fusagasugá.
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OBJETIVO GENERAL
Caracterizar los cambios físicos y bioquímicos asociados con el desarrollo y maduración del fruto de la Gulupa (Passiflora pinnatistispula Cav) mediante la determinación de índices de madurez.
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REVISIÓN DE LITERATURA
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Mapa conceptual
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Materiales y métodos
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Agroclimatología Indicadores I II III IV
Altitud (m.s.n.m.) 2095 2141 2306 2324
Temperatura (°C) 18 - 22 18 - 22 15 -16 15 -16
Humedad relativa (%) 70 70 75 75
Luminosidad (h) 6 - 8 6 - 8 6 - 8 6 - 8
Pluviosidad (mm) 1000 - 1200 1000 - 1200 1000 - 1200 1000 - 1200
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MuestreoN° Finca Ubicación N° Total
PlantasN° Plantas
Muestreadas
I Subia El vergel
70 18
II Subia central 62 15
III San Raimundo 40 12
IV San Raimundo 75 20
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Diseño experimental
Diseño muestral en Bloques completos al azar
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Modelo estadístico
Correspondió a un modelo lineal aditivo
Yij = + i + βj + Εij
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Índices físicos evaluadosÍndice UnidadPeso gVolumen real cm3
Volumen teórico cm3
Peso especìfico g*cm-3
Diámetro Longitudinal cmDiámetro transversal cmÁrea superficial cm-2
Firmeza en los polos (a) kg*cm-2
Firmeza en el Ecuador (b) kg*cm-2
Porcentaje de endocarpio %Porcentaje de exocarpio %
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Variable Unidad
pH
Acidez titulable %
Sólidos solubles °Brix
Materia seca %
Contenido de humedad %
Proteína mg/100g
Calcio mg/100g
Clorofilas totales mg/100g
Carotenos (Licopeno) μg/100g
Relación de madurez
Índices químicos evaluados
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Análisis estadístico realizado
• Estadígrafos de tendencia central y de dispersión
• Normalización• Análisis de varianza en doble vía • Test de rangos múltiples de Duncan y
Tukey • Matriz de correlación
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Paquetes estadísticos
• EXCEL , Windows office 2007• SPSS for Windows versión 11.0
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Procedimientos en campo
• Selección de las fincas (cuatro)• Cuantificación de plantas y determinación
de unidades de muestreo• Entrevista con el productor• Marcación de frutos con d 1.0 cm• Recolección de 20 frutos por finca
quincenalmente en 6 ocasiones
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23
Marcación de frutos
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25
Procedimientos en laboratorio
Variable Técnica analítica
Peso Medición con Balanza analítica con precisión de 0.001g
Volumen real Método de inmersión empleando el Principio de Arquímedes
Peso especifico Obtenido matemáticamente
Diámetro Longitudinal Medición con calibrador
Diámetro transversal Medición con calibrador
Volumen teórico Obtenido matemáticamente a partir de conocimiento del diámetro del fruto
Área teorica Obtenido matemáticamente a partir del conocimiento del diámetro del fruto
Firmeza en los polos (a) Medición con penetrómetro
Firmeza en el Ecuador (b) Medición con penetrómetro
Porcentaje de endocarpio Medición con Balanza analítica con precisión de 0.001g
Porcentaje de exocarpio Medición con Balanza analítica con precisión de 0.001g
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26
Variable Técnica analítica
pH Medición con potenciómetro
Acidez titulable Titulación de 10 mL jugo con NaOH 0.1 N empleando fenolftaleína como indicador
Relación de madurez
Relación matemática entre los porcentajes de acidez y sólidos solubles
Materia seca Introducción de muestras en Estufa a 75°C, medición del peso en la balanza analítica con precisión 0.001g
Cenizas Método de calcinación del material vegetal a 600°C
Humedad Relación del peso de la materia seca y el peso de la muestra
Proteína Método de Biuret – Lowry
Calcio Método complexométrico
Clorofilas totales Método espectrofotométrico
Carotenos (Licopeno)
Método espectrofotométrico
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Resultados y discusión
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Resumen índices físicos FINCAS
ÍNDICE I II III IV
Peso(g) 57,276 48,047 47,646 48,188 ab
Diámetro longitudinal (cm) 5,338 4,960 4,96 b 4,960
Diámetro ecuatorial (cm) 5,451 4,764 4,764 5,003
Área superficial (cm2) 93,807 71,698 71,698 ab 79,066
Volumen real (cm3) 57,900 54,267 44,850 51,5 ab
Volumen teórico (cm3) 86,058 57,549 57,549 66,687
Peso específico (g*cm-3) 0,952 0,857 0,916 0,925
Firmeza en los polos (kg*cm-2) 8,446 7,210 7,091 7,430
Firmeza en el ecuador (kg*cm-2) 9,005 7,706 7,620 7,950
Porcentaje de endocarpio (%) 69,547 64,568 63,547 62,358
Porcentaje de exocarpio (%) 30,543 35,432 36,453 37,642
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Índices Significancia Fincas DíasPeso(g) ** **Diámetro longitudinal (cm) * **Diámetro ecuatorial (cm) NS **Área superficial (cm2) * **Volumen real (cm3) ** **Volumen teórico (cm3) NS **Peso específico(g*cm-3) NS **Firmeza en los polos (kg*cm-2) NS **Firmeza en el ecuador (kg*cm-2) NS **Porcentaje de endocarpio (%) NS **Porcentaje de exocarpio (%) NS **
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30
Peso (g)
I II III IV -
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000 ab
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31
30 45 60 75 90105
0
10
20
30
40
50
60Curva de peso
I
II
III
IV
Días
g
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30 45 60 75 90 1050
10
20
30
40
50
60
Peso (g)Volumen (cm3)
g cm3
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Diámetros longitudinal y transversal (cm)
I II III IV 4.400
4.600
4.800
5.000
5.200
5.400
5.600
Diámetro longitudinal (cm)Diámetro transversal (cm)
b
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34
30 45 60 75 90 1051
1.52
2.53
3.54
4.55
5.5
Curva de Diámetro Transversal
I
II
III
IV
DÍAS
cm
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35
30 45 60 75 90 1051
1.52
2.53
3.54
4.55
5.5
Curva de Diámetro Longitudinal
I
II
III
IV
DÍAS
cm
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36
30 45 60 75 90 1051
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
DLDT
cm
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37
Área teórica (cm2)
I II III IV -
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
ab
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38
30 45 60 75 90 1050
102030405060708090
100
Curva del área teórica
I II
III IV
DÍAS
cm2
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39
30 45 60 75 90 1050
102030405060708090
Chart Titlecm2
Área teórica
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Volumen real (cm3)
I II III IV -
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
Volumen real (cm3)Volumen teórico (cm3)
ab
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30 45 60 75 90 1050
10
20
30
40
50
60
70
Curva de Volumen real
I
II
III
IV
DÍAS
cm3
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42
30 45 60 75 90 1050
10
20
30
40
50
60Chart Titlecm3
Volumen real
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Volumen teórico cm3
30 45 60 75 90 1050
102030405060708090
100
I
II
III
IV
DÍAS
cm3
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44
30 45 60 75 90 1050
10
20
30
40
50
60
70
80Chart Title
cm3
Volumen teórico
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45
Peso específico (g*cm-3)
30 45 60 75 90 1050.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40Curva del peso específico
I
II
III
IV
Días
g/cm
3
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46
30 45 60 75 90 1050.9
0.95
1
1.05
1.1
1.15
1.2
1.25 Chart Titleg*cm-3
Peso específico
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Firmeza en los polos y Ecuador(kg*cm-2)
45 60 75 90 1057
7.5
8
8.5
9
9.5
10
10.5
11Curva de la firmeza en el Ecuador
I
II
III
IV
Días
kg*c
m-2
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48
45 60 75 90 1056
7
8
9
10
11
Curva de la firmeza en los polos
I
II
III
IV
Días
kg*c
m-2
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49
45 60 75 90 1057.5
8
8.5
9
9.5
10
10.5
ab
kg*cm-2Firmeza
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50
Porcentajes de endocarpio y exocarpio (%)
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS0
1020304050607080
Curva del Porcentaje de mesocarpio
I
II
III
IV
DÍAS- ESTADOS
%
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75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS22
32
42
52
62
72
82
Curva del porcentaje exocarpio
I
II
III
IV
DÍAS - ESTADO
%
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75 Verdes 90 Pintones 105 Maduros20
30
40
50
60
70
80
MesocarpioExocarpio
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53
Resumen Índices químicos FINCAS
ÍNDICES I II III IVpH 3,847 3,9586 4,4133 4,0186Materia seca (%) 18,183 18,173 19,83 18,057Humedad (%) 81,817 81,827 80,17 71,943Acidez (%) 81,197 85,217 82,56 82,984Sólidos solubles (°Brix) 11,5 11,9 13 16 bClorofilas (mg/100g) 0,0832 0,1937 0,1592 0,1932Carotenos (mg/100g) 139,2461 82,2319 139,7573 180,2733Proteínas (mg/100g) 942,446 391,181 677,297 789,417Calcio μg/100g 5898,34 9060,64 10732,1 20683,13Relación de madurez 0,142 0,140 0,157 0,193 b
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54
Índices Significancia Fincas Días
pH NS **Materia seca (%) NS *Humedad (%) NS *Cenizas (%) NS **Acidez (%) NS **Sólidos solubles (°Brix) ** **Clorofilas (mg/100g) NS **Carotenos (mg/100g) NS **Proteínas (mg/100g) NS **Calcio μg/100g NS NSRelación de madurez ** *
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55
pH
45 60 75 90 1052.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
I
II
III
IV
Días
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56
75 90 1052.9
3.1
3.3
3.5
3.7
3.9pH
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57
Materia seca y Humedad (%)
10121416182022
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS
%
DÍAS - ESTADOS
Curva de la materia seca
IIIIIIIV
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58
67727782879297
75 V
ERDE
S
90 P
INTO
NES
105
MAD
UROS
%
Días - Estados
I
II
III
IV
Curva del Contenido de humedad
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59
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS10
20
30
40
50
60
70
80
90
MS
%HUMEDAD
%
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60
Acidez titulable (%)
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS8182838485868788
Curva de la acidez titulable
IIIIIIIV
DÍAS - ESTADO
%
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61
75 90 10582.5
83
83.5
84
84.5
85
85.5
86
86.5
%
Acidez titulable
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Sólidos solubles (°Brix)
I II III IV0
2
4
6
8
10
12
14
16
Sólidos solubles b
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63
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS8
9
10
11
12
13
14
15
16Evolución de Sólidos solubles
I
II
III
IV
DIAS - ESTADOS
°BRI
X
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64
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS11
11.5
12
12.5
13
13.5°Brix Sólidos solubles
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65
Proteína(mg*100g-1)
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS0
100200300400500600700800900
1000
Curva de la concentración de Proteína
I II
III IV
Días - Estados
mg*
100g
-1
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66
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS0
100
200
300
400
500
600
700
800mg*100g-1 Proteína
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67
Calcio (mg*100g-1)
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS0
500010000150002000025000300003500040000
Curva de la concentración de Calcio
IIIIIIIV
Días - Estados
mg/
100g
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68
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS11000
13000
15000
17000
19000
21000
23000
25000
Chart Titlemg*100g-1Calcio
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Pigmentos (mg*100g-1 - µg*100g-1)
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS0
0.51
1.52
2.53
3.54
4.5
Curva de la concentración de Clorofilas totales
I
II
III
IV
Días - Estados
mg/
100g
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70
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200Curva de la concentración de Licopeno
I
II
III
IV
Días - Estados
μg/
100g
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71
0,000,501,001,502,002,503,003,504,00
I II III IV I II III IV I II III IV
mg*100g-1
verdes pintones maduros
Clorofilas a, b y totales
b
a
Total
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72
Relación de madurez
I II III IV0.000
0.020
0.040
0.060
0.080
0.100
0.120
0.140
0.160
0.180
0.200
b
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73
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS0.090
0.110
0.130
0.150
0.170
0.190
0.210Curva de la relación de madurez
I II
III IV
Días - estados
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74
75 VERDES 90 PINTONES 105 MADUROS0.130
0.135
0.140
0.145
0.150
0.155
0.160 Relación de madurez
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75
Etapa de crecimiento
0 10 12 25 30 45
Días
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76
Etapa de Maduración1 2 3 4 5 6
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77
DÍAS PESO (g) VOL (cm3) DL (cm)
DT
(cm)
AT
(cm2)
PE
(g*cm-3)
V T
(cm3)
FIRMEZA
A
(Kg*cm-2)
30 1.142 1.023 1.447 1.5 2.595 1.202 0.932
45 29.597 31.338 4.479 4.042 53.026 0.958 38.1819.058
60 40.859 42.667 5.023 4.642 65.235 0.965 50.188 8.623
75 45.86 51.802 5.235 5.03 80.837 0.923 69.24 9.989
90 46.442 54.512 5.258 5.125 82.885 0.927 71.425 10.015
105 50.289 52.129 5.054 4.995 79.067 0.912 66.96 7.544
DÍAS
FIRMEZA B
(Kg*cm-2)
%
MESOC
%
EXOC
PH
PROM
° BRIX
(%)
MS
%
45 8.467 5.955
60 8.529 4.103
75 10.346 25.424 74.67 3.039 11.425 13.261
90 9.901 51.547 40.952 3.345 12.625 15.564
105 8.07 65.005 35.017 4.059 13.1 18.56
DÍAS
CH
%
AT
%
CLOR
(mg/100g)
CAROT.
( μg/100g)
PROTEINA
(mg/100g)
Ca
(mg/100g) RM
75 84.235 86.179 3.134 35.878 123.678 24326.215 0.13
90 91.16 82.948 1.641 74.334 179.476 18512.13 0.15
105 78.939 82.989 0.157 135.377 700.085 11596.552 0.15
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78
Clasificación por calibres
Clasificación de calidad según el peso (g)
clasificación Finca 1 Finca 2 Finca 3 Finca 4
F Muy mala 38.7 – 46.6 32.5 – 39.3 32.5 – 39.3 18.4 – 29.5
E Mala 46.2 – 52.5 39.4 – 44.5 39.4 – 44.5 29.6 – 37.3
D Regular 52.6 – 64.3 44.6 – 54.6 44.6 – 54.6 37.4 – 54.4
C Buena 64.4 – 67.2 54.7 – 57.2 54.7 – 57.2 54.5 – 58.6
B Muy buena 67.3 – 70.1 57.3 – 59.8 57.3 – 59.8 58.7 – 62.8
A excelente 70.2 – 81.2 59.9 – 69.4 59.9 – 69.4 62.9 – 78.4
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Clasificación de calidad según el diámetro transversal (cm)
Clasificación Finca 1 Finca 2 Finca 3 Finca 4
F Muy mala 4.68 – 5.00 4.24 – 4.58 3.89 – 4.35 4.01 – 4.44
E Mala 5.01 – 5.23 4.59 – 4.84 4.36 – 4.70 4.45 – 4.77
D Regular 5.24 – 5.70 4.85 – 5.35 4.70 – 5.39 4.78 – 5.40
C Buena 5.71 – 5.82 5.36 – 5.48 5.40 – 5.56 5.41 – 5.57
B Muy buena 5.83 – 5.94 5.49 – 5.62 5.57 – 5.74 5.58 – 5.73
A excelente 5.95 – 6.39 5.63 – 6.10 5.75 – 6.39 5.74 – 6.33
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Clasificación de calidad según el diámetro longitudinal (cm)
Clasificación Finca 1 Finca 2 Finca 3 Finca 4
F Muy mala 4.57 – 4.90 4.44 – 4.75 4.17 – 4.68 4.09 – 4.59
E Mala 4.91 – 5.15 4.76 – 4.99 4.69 – 5.05 4.60 – 4.96
D Regular 5.16 – 5.64 5.00 -5.46 5.06 - 5.80 4.97 – 5.69
C Buena 5.65 – 5.77 5.46 – 5.58 5.81 - 5.99 5.70 – 5.88
B Muy buena 5.78 – 5.89 5.59 – 5.70 6.00 – 6.18 5.89 – 6.07
A excelente 5.90 – 6.36 5.70 – 6.15 6.19 – 6.88 6.08 – 6.76
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Muy m
ala M
ala
Regular
Buena
Muy buena
excelente
10
15
20
25
30
35
4.57 – 4.90
4.91 – 5.15
5.16 – 5.64
5.65 – 5.77
5.78 – 5.89
5.90 – 6.36
0
5
10
15
20
25
30
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Diagrama de frecuencias
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Conclusiones y
recomendaciones
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ConclusionesEl peso, volumen, área teórica, volumen y porcentaje de endocarpio tienden a aumentar mientras la densidad, firmeza y porcentaje de exocarpio tienden a disminuir.
El pH, sólidos solubles, materia seca, proteínas y carotenos tienden a incrementarse mientras el contenido de humedad, clorofilas y calcio tienden a disminuir. Entre tanto, aumenta la relación de madurez.
Los estados iniciales 1, 2 y 3 (30, 45 y 60 días) son etapas de alta actividad fisiológica.
En el estado 4 que corresponde a los 75 días se alcanza la madurez fisiológica. Los estados finales se conocen como madurez organoléptica.
Los principales cambios son: Degradación de clorofilas, Síntesis de azúcares, uso de ácidos orgánicos, pérdida de firmeza, cambios de color aroma y sabor.
Ciclo de desarrollo del fruto: 105 días
Índices apropiados: peso, diámetros, pH, °Brix y acidez titulable
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Recomendaciones• Cosechar entre los 90 y 105 días.• No cosechar frutos verdes.• La Gulupa es susceptible de industrialización.• Frutos para industria: °Brix≥16; pH≥6.13• Tener en cuenta la fisiología del cultivo y los planes de
manejo. Cultivar material sano.• Contar con un sistema de selección y clasificación en la finca.• Recolectar a tiempo para evitar caída de frutos.• Proteger los frutos al recolectarlos.• Realizar más estudios en: poscosecha, control de plagas y
enfermedades, nutrición e industrialización del cultivo.
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Gracias por su atención
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