Modelling change in color and firmness of baby banana (Musa acuminata AA) in modified atmosphere packaging

Inglés. To determine the change in the ripening stage and quality through associated variables such as firmness and peel color is a useful tool for predicting the behavior and involvement of the product stored at different changing conditions. The change in O2 and CO2 concentration, pulp firmness and peel color were measured in a test of modified atmosphere packaging for baby banana to develop a mathematical model to represent the change in firmness and color as a function of temperature, mixture of gas and time. The fruits were packaged at three temperatures (11, 13 and 17°C) and a range of combinations of steady state concentrations of modified atmospheres (5.3 to 15.7 kPa O2 and 0 to 11.0 kPa for CO2), local atmospheric pressure of 74.9 kPa (0.74 atm) and 80 % relative humidity constant in polyethylene bags (HDPE) micro-perforated for a period of 30 days. The model considers the product respiration rate by an Michaelis-Menten equation of noncompetitive inhibition, and takes into account the transfer of gases through packaging film and through micro-perforations of this; the change of firmness is considered through a first-order model, and depending on the concentration of both O2 and CO2 by Michaelis-Menten equations; color change (in Hunter Lab coordinates) was considered separately for each color coordinate, representing the coordinate L* using an increase-logistic model, a* by a zero-order model and b* by first-order model, all temperaturedependent by Arrhenius functions. The predictive capability of the developed model is appropriate, explaining 97.0% of the modified atmosphere effect on the loss of firmness, 90.6% of the change in the coordinate L*, 88.9% of the change in a* and 96.7 % of the change in b*. Key words: mathematical model, respiration, pulp firmness, peel color.

Español; castellano. Determinar el cambio en el estado de madurez y de calidad a través de variables asociadas como la firmeza de la pulpa o el color de la corteza, es una herramienta útil para predecir el comportamiento y afectación del producto almacenado en condiciones cambiantes. El cambio en la concentración de O2 y CO2, la firmeza de la pulpa y el color de la corteza fueron medidas en un ensayo de almacenamiento en atmósferas modificadas de baby banana con el fin de desarrollar un modelo matemático para representar el cambio en la firme za de la pulpa y en el color de la corteza como función de la temperatura, la mezcla de gases y el tiempo. Los frutos fueron almacenados a tres temperaturas (11, 13 y 17°C) y un rango de combinaciones de concentraciones en el estado estable de atmósferas modificadas (5,3 a 15,7 kPa para O2 y 0 a 11,0 kPa para CO2), con presión atmosférica local de 74,9 kPa (0,74 atm) y humedad relativa de 80% constante en bolsas de polietileno (HDPE) micro-perforado, por un periodo de 30 días. El modelo considera la tasa de respiración del producto mediante una ecuación de Michaelis-Menten de inhibición no competitiva, y tiene en cuenta la transferencia de los gases a través de la película de empaque y a través de las micro-perforaciones de este; el cambio de firmeza es considerado a través de un modelo de primer orden, y la dependencia del nivel de O2 y CO2 mediante relaciones de Michaelis-Menten; el cambio de color (en coordenadas Hunter Lab) fue considerado independiente para cada coordenada de color, representaron la coordenada L* mediante un modelo logístico de incremento, a* mediante un modelo de orden cero y b* mediante un modelo de primer orden dependientes de la temperatura por funciones de Arrhenius. La capacidad de predicción del modelo desarrollado es adecuada, explicando 97,0% del efecto de la atmósfera modificada sobre la pérdida de firmeza de la fruta, 90,6% sobre el cambio en la coordenada L*, 88,9% sobre el cambio en la coordenada a* y 96,7% sobre el cambio en la coordenada b*. Palabras clave: modelo matemático, respiración, firmeza de pulpa, color de corteza