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FACTORES DETERMINANTES EN EL PROCESO DE MADURACIÓN Y SU RELACIÓN
CON LOS DIFERENTES CAMBIOS EN FRUTAS Y HORTALIZAS
Campos, et al.
Reciena Edición Especial Vol.4 Núm. 1 (2024): 79-86
FACTORES DETERMINANTES EN EL PROCESO DE MADURACIÓN Y SU RELACIÓN
CON LOS DIFERENTES CAMBIOS EN FRUTAS Y HORTALIZAS
Campos, et al.
Reciena Edición Especial Vol.4 Núm. 1 (2024): 79-86
EL DESARROLLO Y PROGRESO EN LA APLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES
EN PRODUCTOS ALIMENTICIOS, UN ANÁLISIS DE SUS BENEFICIOS
Peñaherrera, et al.
Reciena Edición Especial Vol.4 Núm. 1 (2024): 67-78
Maduración y cambios bioquímicos en la postcosecha
son procesos críticos que afectan la calidad y vida útil
de las frutas y verduras después de ser recolectadas.
Durante la maduración, las frutas continúan su
desarrollo metabólico, experimentando cambios
fisiológicos y bioquímicos que influyen en su sabor,
textura y apariencia. La presente investigación tiene
como objetivo determinar los factores determinantes
en el proceso de maduración y su relación con
los diferentes cambios en frutas y hortalizas.
Para la presente investigación se analizaron un
sinnúmero de investigaciones que presentan los
cambios más frecuentes en las frutas y hortalizas
utilizando el método de investigación bibliográfica
dando como resultado que la hormona vegetal
que regula y acelera el proceso de maduración. El
etileno es clave para la activación de enzimas que
degradan almidones en azúcares, lo que resulta en
un aumento del contenido de azúcar y la dulzura
de la fruta. Además, los pigmentos como clorofila
y carotenoides se degradan y sintetizan, dando
lugar a cambios en el color de la fruta a medida
que madura. Sin embargo, en la postcosecha, estos
cambios bioquímicos pueden ser desfavorables
si no se controlan adecuadamente. El exceso de
etileno puede provocar una maduración desigual,
ablandamiento excesivo y pérdida de calidad. Para
mitigar estos efectos, se utilizan técnicas de manejo
postcosecha, como el control de la atmósfera y la
Ripening and biochemical changes in the postharvest
are critical processes that aect the quality and shelf life
of fruits and vegetables aer being harvested. During
ripening, fruits continue their metabolic development,
undergoing physiological and biochemical changes
that inuence their avor, texture and appearance.
The objective of this research is to determine the
determining factors in the ripening process and its
relationship with the dierent changes in fruits and
vegetables. For the present investigation, countless
investigations were analyzed that present the most
Facultad de
Ciencias Pecuarias
ARTÍCULO ORIGINAL
Recibido: 31/07/2023 · Aceptado: 23/11/2023 · Publicado: 04/01/2024
ABSTRACT:
RESUMEN
temperatura, que retrasan la producción de etileno
y alargan la vida útil del producto. En conclusión, la
maduración y cambios bioquímicos en la postcosecha
son procesos naturales que afectan la calidad de
las frutas y verduras, pero que también pueden ser
controlados y gestionados para extender su vida
útil y preservar sus propiedades nutricionales y
organolépticas. Un adecuado manejo postcosecha es
esencial para garantizar que estos productos lleguen
al consumidor en óptimas condiciones y maximizar
su valor comercial y nutricional.
Palabras clave: Manejo postcosecha, maduración,
cambios bioquímicos, frutas y verduras.
https://reciena.espoch.edu.ec/index.php/reciena/index
ISSN 2773 - 7608
DETERMINING FACTORS IN THE MATURATION PROCESS AND ITS RELATIONSHIP
WITH THE DIFFERENT CHANGES IN FRUITS AND VEGETABLES
 Universidad de Granada.
 Investigador independiente.
 Universidad Técnica de Cotopaxi.
 investigador independiente.
E-mail: * gabcampos@correo.ugr.es
Gabriela Elizabeth Campos Mera * gabcampos@correo.ugr.es
Jessica Verónica Guamangallo Tandalla jvguamangallo2011@gmail.com
Edwin Ramiro Cevallos Carvajal edwin.cevallos@utc.edu.ec
Orley Alejandro Acosta Ordoñez orley.acosta@espoch.edu.ec
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FACTORES DETERMINANTES EN EL PROCESO DE MADURACIÓN
Y SU RELACIÓN CON LOS DIFERENTES CAMBIOS EN FRUTAS Y
HORTALIZAS
EdiciOn Especial
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CON LOS DIFERENTES CAMBIOS EN FRUTAS Y HORTALIZAS
Campos, et al.
Reciena Edición Especial Vol.4 Núm. 1 (2024): 79-86
frequent changes in fruits and vegetables using the
bibliographic research method, resulting in the plant
hormone that regulates and accelerates the maturation
process. Ethylene is key to the activation of enzymes
that break down starches into sugars, resulting in an
increase in the sugar content and sweetness of the
fruit. Additionally, pigments such as chlorophyll and
carotenoids are degraded and synthesized, leading to
changes in the color of the fruit as it ripens. However,
in the postharvest, these biochemical changes can
be unfavorable if they are not adequately controlled.
Excess ethylene can cause uneven ripening, excessive
soening and loss of quality. To mitigate these eects,
postharvest handling techniques are used, such as
controlling the atmosphere and temperature, which
delay the production of ethylene and extend the
useful life of the product. In conclusion, ripening and
biochemical changes in the postharvest are natural
processes that aect the quality of fruits and vegetables,
but they can also be controlled and managed to extend
their useful life and preserve their nutritional and
organoleptic properties. Proper postharvest handling
is essential to guarantee that these products reach the
consumer in optimal conditions and maximize their
commercial and nutritional value.
Keywords: Postharvest handling, ripening, biochemical
changes, fruits and vegetables.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
1. INTRODUCCIÓN
La maduración y los cambios bioquímicos en la
postcosecha son procesos cruciales que afectan la
calidad y la vida útil de las frutas y verduras después
de ser recolectadas. Estos fenómenos biológicos
y siológicos, que ocurren de manera natural en
los vegetales, juegan un papel fundamental en la
transformación de la materia prima en productos listos
para el consumo (1). Comprender los mecanismos
y regulaciones de estos procesos es esencial para
los agricultores, productores, distribuidores y
consumidores, ya que inuyen directamente en la
calidad organoléptica, nutricional y comercial de los
alimentos. En esta extensa introducción, exploraremos
en detalle los conceptos clave de la maduración y los
cambios bioquímicos en la postcosecha, analizando
los principales factores que inuyen en estos procesos
y cómo pueden ser controlados y manipulados para
maximizar la calidad y vida útil de los productos
agrícolas (1). Adentrémonos en el fascinante mundo
de la siología vegetal y los mecanismos bioquímicos
que rigen la maduración y postcosecha de las frutas
y verduras. Importancia de la maduración y la
Para la presente investigación se analizaron un
sinnúmero de investigaciones que presentan los cambios
más frecuentes en las frutas y hortalizas utilizando el
método de investigación bibliográca, para estudiar la
maduración, se puede realizar una evaluación visual de
las frutas y verduras a lo largo del tiempo, registrando
cambios en color, rmeza, aroma y sabor (3). También se
pueden emplear técnicas de medición no destructivas,
como la espectroscopía o el uso de etileno como
postcosecha. La maduración es una fase crítica en
el ciclo de vida de las frutas y verduras, durante la
cual se desarrollan las características organolépticas
que determinan su sabor, aroma, color y textura. Sin
embargo, una vez cosechadas, las frutas y verduras
continúan experimentando cambios bioquímicos
en la postcosecha que pueden afectar tanto positiva
como negativamente su calidad y valor nutricional
(2). Estos cambios pueden ser beneciosos, como
la síntesis de antioxidantes y compuestos bioactivos
que contribuyen a la salud humana, o pueden ser
perjudiciales, como la descomposición de nutrientes
y la producción de compuestos indeseables, como
compuestos volátiles que afectan negativamente el
sabor y aroma. Es esencial comprender estos cambios
para aplicar técnicas adecuadas de manejo postcosecha
que minimicen pérdidas nutricionales y mantengan
la calidad del producto nal Control y manipulación
de la maduración y postcosecha dada la importancia
de la maduración y los cambios bioquímicos en la
postcosecha, se han desarrollado diversas técnicas para
controlar y manipular estos procesos en benecio de
la industria alimentaria (2). El control de la atmósfera,
el uso de reguladores de maduración, la aplicación
de tratamientos de frío y el uso de tecnologías de
conservación son algunas de las estrategias utilizadas
para prolongar la vida útil de las frutas y verduras,
mejorar su calidad y satisfacer las demandas del
mercado. Sin embargo, es fundamental asegurar que
estas técnicas sean aplicadas de manera sostenible
y segura, garantizando la seguridad alimentaria y la
preservación de las propiedades nutricionales de los
alimentos. Avances y perspectivas futuras a medida
que la ciencia y la tecnología continúan avanzando,
se abren nuevas oportunidades para mejorar la
maduración y la postcosecha de frutas y verduras la
investigación continua en este campo y la aplicación
de avances tecnológicos ofrecen nuevas oportunidades
para mejorar la producción y comercialización de
frutas y verduras, contribuyendo a una industria
alimentaria más eciente y respetuosa con el medio
ambiente (2).
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marcador de madurez (3). Se pueden realizar ensayos
enzimáticos para evaluar la actividad de enzimas
especícas involucradas en la maduración, como la
polifenoloxidasa y la pectinmetiltransferasa, utilizando
espectrofotometría para cuanticar los productos
generados. Para evaluar los cambios bioquímicos en
la postcosecha, se pueden medir los contenidos de
nutrientes como vitamina C, carotenoides, antocianinas
y polifenoles mediante técnicas de cromatografía u
otros métodos especícos de análisis (1).
Maduración siológica de frutos.
La madurez siológica de los frutos es una etapa crucial
en su desarrollo biológico, que se caracteriza por el
máximo nivel de desarrollo y maduración interna
alcanzado de forma natural, independientemente del
momento en que sean cosechados (4). En este estado,
los frutos han completado su crecimiento y han
alcanzado su máxima calidad organoléptica y contenido
nutricional (5). Durante la madurez siológica, los frutos
desarrollan su sabor y aroma característicos. Los niveles
de azúcares, ácidos orgánicos y compuestos volátiles
alcanzan su punto máximo, lo que contribuye a la dulzura
y el sabor distintivo de la fruta. Asimismo, la maduración
de los pigmentos y aceites esenciales contribuye a su
aroma característico, lo que resulta en una experiencia
sensorial más placentera para el consumidor. Los
frutos en estado de madurez siológica tienen su mayor
contenido de nutrientes, como vitaminas, minerales
y compuestos antioxidantes (5). La ingesta de frutas
en este punto óptimo puede proporcionar una mayor
cantidad de nutrientes beneciosos p ara la salud, como
vitamina C, vitamina A, vitamina E, entre otros. Durante
la madurez siológica, los frutos adquieren una textura
suave y jugosa, lo que los hace más agradables al paladar.
La rmeza y la textura de la pulpa son importantes
para determinar la calidad de la fruta y su capacidad
de satisfacer las preferencias del consumidor (6). Los
frutos cosechados en estado de madurez siológica
tienen una mayor capacidad de resistir daños mecánicos
y enfermedades, lo que prolonga su vida útil y facilita su
almacenamiento y transporte (6).
Proceso de Maduración
El proceso de maduración en frutas es una serie de
cambios siológicos, bioquímicos y estructurales
que ocurren de forma natural en el fruto desde su
desarrollo en la planta hasta alcanzar su estado óptimo
para el consumo (7). Es un proceso regulado por
una serie de factores internos y externos, que varía
dependiendo de la especie y la variedad de la fruta.
El proceso de maduración está inuenciado por una
variedad de factores internos y externos. Factores
internos incluyen la genética del fruto y su composición
química, mientras que factores externos incluyen
la temperatura, humedad, luz, y la producción de
hormonas vegetales como el etileno (8). El etileno es una
hormona vegetal clave en el proceso de maduración,
ya que actúa como un regulador del cambio de una
etapa a otra, activando enzimas que descomponen
almidones en azúcares y transforman pigmentos
para cambiar el color del fruto. La comprensión
del proceso de maduración en frutas es esencial
para los agricultores, productores, distribuidores
y consumidores, ya que inuye directamente en la
calidad, sabor y valor nutricional de los frutos (9). El
manejo adecuado de la maduración, incluyendo la
cosecha en el momento adecuado y el control de la
atmósfera durante el almacenamiento y transporte,
son aspectos fundamentales para garantizar que las
frutas lleguen a los consumidores en su punto óptimo
de consumo (10). Además, el estudio de la maduración
también es importante en la investigación cientíca y
la mejora genética de las especies frutales, buscando
desarrollar variedades con características especícas
de maduración y mejor adaptadas a las necesidades del
mercado y la producción sostenible (10).
Cambios bioquímicos en las frutas.
Conversión de almidón en azúcares Durante la
maduración, las frutas verdes contienen almidón que
se convierte en azúcares, principalmente glucosa,
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Figura 1. Fisiología del crecimiento y maduración de frutos [1]
Figura 2. Bioestimulación de la Maduración de Cultivos
Hortofrutícolas [2]
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fructosa y sacarosa. Este cambio es responsable del
aumento de la dulzura en las frutas maduras (11).
Descomposición de ácidos orgánicos: Los ácidos
orgánicos, como el ácido málico y el ácido cítrico,
disminuyen en concentración a medida que la fruta
madura (12). Esta reducción de la acidez contribuye
a un sabor más suave y menos ácido. Durante la
maduración, las frutas producen una variedad de
compuestos aromáticos que contribuyen a su aroma
característico (12). Estos compuestos son volátiles y
se liberan al ambiente, lo que inuye en la percepción
olfativa de la fruta. La maduración también conlleva
cambios en los pigmentos de las frutas. Por ejemplo,
en muchas frutas, los pigmentos verdes de la clorola
se degradan, y los pigmentos amarillos, naranjas y
rojos de los carotenoides y antocianinas se sintetizan
o acumulan. Esto da lugar a cambios de color, como
el cambio de verde a amarillo o rojo, a medida que la
fruta madura (13).
Hormonas que ayudan en el crecimiento y desarrollo
del futo.
Las auxinas son hormonas responsables de la
elongación celular y el crecimiento de los tejidos
vegetales. En el desarrollo de los frutos, las auxinas
juegan un papel en la división celular y el crecimiento
del fruto desde su inicio (15). También regulan la
formación del ovario después de la polinización y
estimulan la síntesis de etileno en la maduración
del fruto (15). Las citoquininas promueven la
división celular y retrasan el envejecimiento de los
tejidos vegetales. En el desarrollo de los frutos, las
citoquininas participan en la proliferación y expansión
celular, lo que favorece el crecimiento del fruto y el
desarrollo de estructuras como las semillas (16). El
etileno es una hormona gaseosa que juega un papel
central en la maduración de los frutos. Es producido
en las frutas en cantidades signicativas durante la
madurez y es responsable de la transformación de
los tejidos, la conversión de almidones en azúcares,
la degradación de la pared celular y la producción de
compuestos volátiles que contribuyen al aroma y sabor
característicos de las frutas maduras (17).
Cambios sensoriales en las frutas.
Los cambios bioquímicos en las frutas, como la
conversión de almidón en azúcares y la reducción de
la acidez, inuyen directamente en su sabor. A medida
que maduran, las frutas tienden a volverse más dulces
y menos ácidas (13). Los compuestos aromáticos
sintetizados durante la maduración contribuyen al
aroma característico de las frutas maduras. Estos
compuestos son liberados al ambiente y percibidos
por el olfato al oler la fruta (14). La textura de las frutas
también cambia durante la maduración. En general,
las frutas verdes son más rmes y crujientes, mientras
que las frutas maduras tienden a ser más suaves y
jugosas. Los cambios en los pigmentos de las frutas
durante la maduración afectan directamente su color.
A medida que la fruta madura, puede cambiar de color,
lo que indica su estado de madurez (14). Algunas frutas
inmaduras pueden ser astringentes o amargas debido
a la presencia de compuestos como taninos. Estos
sabores astringentes y amargos tienden a disminuir a
medida que la fruta madura (15).
Figura 3. Cambios químicos en maduración de vegetales [3]
Figura 4. Cambios sensoriales en las frutas. [4]
Figura 5. Intervención del etileno en las frutas. [5]
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Etileno principal hormona que inicia y controla el
proceso de maduración de los frutos.
Es importante destacar que el etileno no solo juega
un papel en la maduración, sino que también regula
otros procesos siológicos, como la caída de hojas, la
oración y la senescencia de las plantas (18). Además,
la respuesta de las frutas al etileno puede variar según
la especie y la variedad, lo que afecta su sensibilidad
y la velocidad de maduración (19). El conocimiento y
la comprensión del papel del etileno en la maduración
de los frutos son fundamentales para el manejo
postcosecha y la comercialización de las frutas,
ya que permite optimizar el tiempo de cosecha, el
almacenamiento y la distribución para que lleguen al
consumidor en su punto óptimo de consumo y calidad
(20).
Biosíntesis de etileno.
El proceso de biosíntesis de etileno involucra varias
etapas y enzimas que catalizan las reacciones químicas
necesarias para la formación del etileno a partir de
precursores (21). A grandes rasgos, la biosíntesis de
etileno Formación de S-adenosilmetionina (SAM) La
primera etapa implica la conversión del aminoácido
metionina en S-adenosilmetionina (SAM), que es
un compuesto clave en la biosíntesis de etileno.
Formación de 1-aminociclopropano-1-carboxilato
(ACC) La SAM se convierte en 1-aminociclopropano-
1-carboxilato (ACC) mediante la enzima ACC sintasa
(22). Esta reacción es considerada el paso limitante de
la biosíntesis de etileno. Conversión de ACC en etileno
El ACC se convierte en etileno a través de la acción
de la enzima ACC oxidasa, también conocida como
etileno sintasa (23). Esta enzima cataliza la oxidación
del ACC para producir etileno y CO2. Regulación de
la síntesis de etileno La biosíntesis de etileno está
namente regulada por una variedad de factores,
incluyendo factores internos como la concentración
de etileno y ACC, así como factores externos como la
Figura 6. Funciones del etileno. [6]
Figura 7. Figura 7. Detección del etileno. [7]
luz, la temperatura y el estrés (24). La regulación de la
producción de etileno permite a las plantas responder
adecuadamente a las condiciones ambientales
y coordinar sus respuestas siológicas (24). El
conocimiento de la biosíntesis de etileno es esencial
para comprender cómo esta hormona regula los
diferentes procesos siológicos en las plantas y cómo
su producción puede ser manipulada para mejorar el
manejo postcosecha de frutas y hortalizas, así como
para el desarrollo de técnicas agrícolas que optimicen
el crecimiento y rendimiento de los cultivos (25).
Hay un notable progreso en el estudio de los
mecanismos de la maduración de los frutos, pero
un gran número de preguntas aún permanecen sin
respuesta. El etileno juega un papel determinante
en el proceso de maduración y su relación con los
diferentes procesos que ocurren en esta etapa en los
frutos climatéricos, pero aún quedaría por abordar
la función de otras hormonas y la forma en la que
actúan junto con el etileno. Asimismo, otro tema sobre
el que se requiere más información es el mecanismo
por el cual el etileno selecciona genes especícos de
regulación de la maduración. Por otro lado, aunque en
frutos no climatéricos hay información acerca de los
mecanismos que regulan el proceso de maduración,
existe interés en el tema y se realizan estudios que están
generando información valiosa. Como resultado de
esta búsqueda exhaustiva de información relacionada
con los cambios biquímicos en la maduración de los
frutos durante su manenejo poscosecha, se permite
una actualización de lo que se hace en investigación
sobre el tema, cuya información servirá para que
los investigadores biotecnólogos y tomejoradores
generen conocimiento o propongan materiales
vegetales sobresalientes con una técnica de manejo
postcosecha más efectiva y aplicable, lo que impactaría
en la economía de países cuya principal actividad es la
agricultura.
4. CONCLUSIONES
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FACTORES DETERMINANTES EN EL PROCESO DE MADURACIÓN Y SU RELACIÓN
CON LOS DIFERENTES CAMBIOS EN FRUTAS Y HORTALIZAS
Campos, et al.
Reciena Edición Especial Vol.4 Núm. 1 (2024): 79-86
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