Ciencias Universitarias Vol. 22, enero-diciembre 2024

Cu-ID: https://cu-id.com/cu/v22e08

Articles Original

Potencialidades del kiwuano (Cucumis metuliferus E.mey), para la producción sostenible de alimentos en Cuba

^iDRoberto Cuñarro Cabeza¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

^iDElaine Fito Duvergel¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

Idalmis Hernández Escobar¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

^iDIrelio Urra Zayas¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

María Esther Cea¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

^iDGeisy Hernández-Cuello¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

Farah M González Hernández²Instituto Hortícola Liliana Dimitrova, Cuba.

^iDJulia Mirtha Salgado Pulido²Instituto Hortícola Liliana Dimitrova, Cuba.

Zulimary Rodriguez Picornell¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.*✉:zulimary@unah.edu.cu

¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

²Instituto Hortícola Liliana Dimitrova, Cuba.

^*Autor para correspondencia: Zulimary Rodriguez Picornell. e-mail: zulimary@unah.edu.cu

Resumen

La investigación se realizó en la finca La Ceiba ubicada en el municipio La Lisa, provincia La Habana. Con el objetivo de estudiar el comportamiento productivo del Kiwuano (Cucumis metuliferus E.Mey) en época de invierno y primavera durante dos campaña (2021 a 2022). Para el estudio se utilizaron cuatro parcelas de 60 m² en ambas campañas (frio y primavera), la distancia de plantación empleada fue de (1.50 m x 1m), para una densidad de 6666 plantas por hectárea, se marcaron 10 plantas por parcelas para las evaluaciones. Las siembras se realizaron el 15 de octubre (campaña de frio y 6 de junio primavera), las posturas se produjeron en semilleros y fueron trasplantadas a los 30 días cuando alcanzaron una altura de 9 a 12cm y de 2 a 3 hojas verdaderas. Las variables estudiadas fueron (número de frutos por plantas, diámetro ecuatorial de los frutos, longitud de los frutos, masa del fruto y rendimiento en toneladas por hectárea), además se evaluó la calidad del fruto. Los resultados muestran que la siembra en primavera incrementa los rendimientos en un 68% con relación a la de invierno. Las evaluaciones físico - química están en correspondencia con los análisis sensoriales siendo la calidad global buena, la fruta fue evaluada por los consumidores como último eslabón de la cadena productiva, los valores de pérdida de masa por actividad fisiológica fueron bajos así los frutos mantuvieron la firmeza mostrando buena calidad durante la vida de anaquel.

Palabras clave:

producción, sostenible, kiwuano

Recibido: 18/7/2024; Aceptado: 09/10/2024

Conflicto de intereses: Los autores de este trabajo no declaran conflicto de interes.

CONTRIBUCION DE AUTORES: Los autores participaron en el diseño y redacción del trabajo, además del análisis de los documentos.

Este artículo se encuentra bajo licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)

CONTENIDO

Introducción

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El Cucumis metuliferusCucumis metuliferus. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Cucumis_metuliferus Data de consulta Abril, 2022. se encuentra naturalmente en todas las regiones tropicales y subtropicales subsaharianas de África, desde Senegal hasta Somalia y Sudáfrica, algunas fuentes consideran al desierto de Kalahari como la zona específica de origen. Las primeras plantaciones comerciales se instalaron en Nueva Zelanda, donde se bautizó con el nombre de «kiwano». Este país es el mayor productor a nivel mundial.

El melón cornudo como también se conoce es un producto de estación cálida en regiones tropicales y subtropicales y no tolera las condiciones frías, crece en altitudes desde cerca del nivel del mar hasta 1800 m. En el sur de África, las semillas germinan con las lluvias de verano cuando las temperaturas nocturnas superan los 12 ° C. Un clima semiárido con un régimen de lluvias de estación cálida parece mejorar la etapa de maduración de la fruta, permitiendo que las frutas desarrollen todo su sabor, las temperaturas óptimas para su crecimiento y desarrollo están comprendidas desde los 20 ⁰C a 35 ⁰C.

El kiwano es una fruta especialmente rica en agua, de forma que es un alimento con beneficios depurativos y diuréticos, ayudando a contrarrestar la retención de líquidos y además a eliminar toxinas de nuestro organismo (https://www.blogichef.com/kiwano-propiedades-y-beneficios-de-la-fruta-del-paraiso/,2021Kiwano: Propiedades y Beneficios de la Fruta del Paraíso : Por ARLECO PRODUCCIONES Disponible en:(https://www.blogichef.com/kiwano-propiedades-y-beneficios-de-la-fruta-del-paraiso/, Data de consulta Junio, 2022).).

Se trata además de un fruto bajo en calorías y grasas, por lo que es ideal para dietas. Es también muy rico en potasio y sodio, por lo que se recomienda a las personas que sufren de hipertensión arterial, problemas de corazón, afecciones de los vasos sanguíneos y diabetes. Es considerado un fruto ornamental, ideal para las fruteras, manteniéndolo en un lugar a temperatura ambiente de 16 a 20 °C tiene una duración de 6 a 9 meses, también reúne todas las condiciones para su exportación en contenedores ventilados a temperatura controlada. (https://www.blogichef.com/kiwano-propiedades-y-beneficios-de-la-fruta-del-paraiso/,2021Kiwano: Propiedades y Beneficios de la Fruta del Paraíso : Por ARLECO PRODUCCIONES Disponible en:(https://www.blogichef.com/kiwano-propiedades-y-beneficios-de-la-fruta-del-paraiso/, Data de consulta Junio, 2022).).

Materiales y Métodos

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Se realizó un experimentos de campo en la Finca La Ceiba propiedad del productor Enerledis Fito Duvergel perteneciente a la CCS Orlando López del Municipio La Lisa, provincia La Habana, sustentado sobre un suelo Ferralítico Rojo - Típico eútrico (Hernández et al., 2015Hernández .J, A; Jiménez. P, J. M; Infante. B, D Y Speck .C, N. 2015. Clasificación de los suelos de Cuba, Ediciones INCA, Cuba.), con el propósito de estudiar el comportamiento productivo del Kiwuano (Cucumis metuliferusCucumis metuliferus E.Mey. ex Naudin Disponible en: (http://pza.sanbi.org/cucumis-metuliferus), Data de consulta Mayo, 2021). E.Mey) en época de invierno y primavera durante dos campaña (2021 a 2022).

Se utilizaron cuatro parcelas de 60 m² en ambas campañas (frio y primavera), la distancia de plantación utilizada fue de (1.50 m x 1m), para una densidad de 6666 plantas por hectáreas, se marcaron 10 plantas por parcelas para las evaluaciones. Para la siembra, con un mes de antelación se produjeron las posturas en semilleros utilizando vasos plásticos, a los 30 días fueron trasplantadas las posturas teniendo una altura de 9 a 12 cm y de 2 a 3 hojas verdaderas, las siembras se realizaron el 15 de octubre (campaña de frio y 6 de junio primavera) durante los dos años de estudio.

El comportamiento de las variables climáticas durante el desarrollo de los experimentos, se muestra en la Tabla 1.

TABLA 1. Comportamiento de las variables climáticas durante el experimento.

Meses	Año- 2021			Año -2022
Meses	Temperaturas Media (⁰C)	Precipitaciones (mm)	H R (%)	Temperaturas Media (⁰C)	Precipitaciones (mm)	H R (%)
1	21,3	21,6	77	21,2	11	76
2	23,7	1,3	68	23,1	81,5	73
3	23,8	59,4	69	24,1	105,2	72
4	25,5	121,5	72	25	233,5	79
5	26,6	661,8	83	25,7	406,8	84
6	26,2	176,9	81	25,9	203,3	82
7	27,2	244,3	81	27,1	398,7	83
8	27,1	283,5	83	26,7	408,3	86
9	26,3	179,3	83	26,2	14,3	80
10	25,7	25,2	81	24,7	95,1	83
11	22,8	30,1	79	25	18,2	78
12	23,1	63,3	78	22,7	1,2	74

Datos de Archivos (ISMET, 2023Instituto de Meteorología de la República de Cuba. Datos climáticos (ISMET, 2023)..).

Fueron estudiadas las siguientes variables:

Numero de frutos por plantas (se promediaron las cuatros cosecha por experimento)
Diámetro ecuatorial (cm): las mediciones se realizaron al momento de las cosechas, se utilizó un calibrador Vernier (pie de rey). Se registró el valor de los frutos seleccionados (20 frutos por cosecha).
Longitud del fruto (cm) Se registró el valor de los frutos seleccionados (20 frutos por cosecha).
Masa del fruto en (g): al momento de las cosechas se utilizó una balanza digital SARTORIUS.
Rendimiento en t. ha^-1: (promedio de las cuatro cosechas).

Se envió una muestra al laboratorio del IIH ‟Liliana Dimitrova”, ubicado en el municipio de Quivican al sur de la provincia Mayabeque, los mismos fueron beneficiados realizando las siguientes evaluaciones:

1. Calidad Postcosecha

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Masa de los frutos (g): La masa de los frutos se realizó en una balanza digital Sartorius BP 4100 (Edgwood, NY), desde el inicio del experimento se pesó cada fruto por separado.
Firmeza (Kg). Se determinó con un penetrómetro (modelo BERTUZZI), de puntal cilíndrico, colocado de manera horizontal y con penetración de 8 mm, la acción se realizó en la zona ecuatorial del fruto. Los valores obtenidos se presentan como la fuerza en kg necesaria para penetrar el tejido. IIHLD (2020)IIHLD. (2020). Determinación de la textura: PNO 08C.006. Instituto de Investigaciones Hortícolas “Liliana Dimitrova”.
Largo del fruto (cm): Las mediciones se realizaron con el auxilio de una regla graduada y los valores se expresaron en centímetros.
Ancho del fruto (cm): Las mediciones se realizaron con el auxilio de un pie de rey y los valores se expresaron en centímetros

2. Análisis bromatológico

⌅

Para realizar los estudios bromatológicos se tomó una muestra de cinco frutos, los que se homogenizaron en una licuadora durante cinco minutos realizando las siguientes evaluaciones:

Determinación de SS °Brix: Se realizó por refractometría, según la NC ISO (ISO 2173: 1978. IDT) 2001NC ISO 2371. 2001. Productos de frutas y vegetales. Determinación del contenido de sólidos solubles. Método refractométrico., colocando una ó dos gotas de la muestra en el prisma del refractómetro y luego se efectuó la lectura de, la temperatura a la que se realizó la misma. Los resultados se expresaron como °Brix.
Sólidos solubles totales (°Brix.) = Lectura + corrección por temperatura.
Índice de pH: El pH se determinó con un pH metro, previamente calibrado, según la NC ISO 1842: 2001NC ISO 1842. 2001. Productos de frutas y vegetales. Determinación de pH. con precisión 0.1 y posteriormente pH se leyeron los valores expresados como iones de hidrógeno.
Conductividad eléctrica: Se realizó con la ayuda del conductímetro EC testr 11, los valores se expresan en mS.

3. Vida de anaquel

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Los frutos fueron conservados a temperaturas entre 18,6°C - 25,5°C, humedad relativa de 59.6 % - 83.8 % y CO₂ 621ppm, las evaluaciones se realizaron al inicio, 4, 7, 13 y 18 días de vida en anaquel.

La pérdida de masa por actividad fisiológica, se determinó como la relación de pérdida de masa en función de la masa inicial de los frutos y se expresó en porcentaje (IIHLD 2001c). Se utilizó una balanza digital Sartorius BP 4100 (Edgwood, NY).

Los cálculos se realizaron mediante la siguiente ecuación:

PMAF = [(Mi - Mf), / Mi] \times 100

Donde:

PMAF: Pérdida de masa por actividad fisiológica (%)

Mi: Masa inicial del fruto en el momento de la cosecha (g).

Mf: Masa final del fruto (correspondiente a la masa en cada evaluación) (g).

4. Evaluación sensorial

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Los análisis sensoriales se realizaron teniendo en cuenta la calidad desde el consumidor, para ello se utilizaron catadores no adiestrados quienes evaluaron la calidad sensorial de las muestras mediante el método de impresión general (Duarte, 2013Duarte, C. (2013). Método objetivo para el control de la calidad sensorial. Ciencia Tecnología de Alimentos, 23(2), 4 – 6.) describiendo las siguientes características: aspecto externo e interno , firmeza al tacto , olor, acidez y sabor emitiendo un dictamen de calidad global en una escala de 5 puntos: 5-excelente, 4-buena, 3-aceptable, 2-insuficiente, 1-pésima (Duarte, 2013Duarte, C. (2013). Método objetivo para el control de la calidad sensorial. Ciencia Tecnología de Alimentos, 23(2), 4 – 6.).

Para el procesamiento estadístico de la información se aplicaron análisis de Varianza de clasificación simple. Las medias se compararon mediante la prueba de Tukey al 5 % de probabilidad en los casos que fueron necesarios.

Resultados y Discusión

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Como se puede observar en la tabla número uno, los mayores valores en los componentes de los rendimientos se dieron en la época de primavera (siembra en junio) con valores de 23.5 frutos x plantas; masa media de los frutos 202 g, longitud de los frutos 9.60cm y 6.82cm de diámetro. Ésos valores dieron como resultados que los rendimientos se incrementarán en un 68% en la campaña de primavera en relación con la de invierno.

Esos resultados están dados porque en ese periodo el comportamiento de las temperaturas fueron de (26 a 27⁰c), siendo más favorables para el crecimiento y desarrolló de las plantas del pepino africano o cornudo, también ayudado por lluvias más numerosas combinando un período cálido húmedo lo que es ideal para el kiwuano.

Estos resultados confirman lo planteado de que el melón cornudo como también se conoce es un producto de estación cálida en regiones tropicales y subtropicales y no tolera las condiciones frías, crece en altitudes desde cerca del nivel del mar hasta 1800 m. En el sur de África, las semillas germinan con las lluvias de verano cuando las temperaturas nocturnas superan los 12 ° C. Un clima semiárido con un régimen de lluvias de estación cálida parece mejorar la etapa de maduración de la fruta, permitiendo que las frutas desarrollen todo su sabor, las temperaturas óptimas para su crecimiento y desarrollo están comprendidas desde los 20 ⁰C a 35 ⁰C (Guía técnica del Kiwuano, 2021).

TABLA 1. Comportamiento productivo del kiwuano en las diferentes épocas de siembra (promedio de 2 años 2021- 2022).

Tratamientos	Frutos x planta	Masa del fruto (g)	Longitud del fruto (cm)	Diámetro del fruto (cm)	Rendimiento t.ha^-1
15 Octubre	16.76 b	152 b	6.3 b	4.24 b	19 b
6 Junio	23.5 a	202 a	9.60 a	6.82 a	31.95 a
C.V %	2.12	5. 45	3.24	2.17	6.37

En la tabla 2 se muestran los resultados de la caracterización de los frutos de kiwuano, con relación a su peso se alcanzaron valores adecuados de 203.77g, está en correspondencia con lo planteado en la literatura que oscila entre 160- 200 gramos. Los frutos mostraron buena firmeza 12,8 Kg, lo cual es un atributo característico de este tipo de fruto, tiene un largo de 9,88 cm y 6,14 cm de ancho, similar en el largo y superior en el ancho a lo reportado en la literatura donde se plantea que el fruto tiene una longitud de unos 10-12 cm por unos 6 cm de ancho.

El contenido de sólidos solubles es de 4,72. ^O Brix y pH 4,64, aunque en la valores obtenidos pudieran estar en correspondencia con el sabor característico de los frutos como señala Alarcón (2018)Alarcón. Z, A., Barreiro. E, P., Boicet. F, T., Ramos. E, M., & Morales.Ln, J. Ál. (2018). Influencia de ácidos húmicos en indicadores bioquímicos y físico-químicos de la calidad del tomate. Revista Cubana de Química, 30(2), 243–255. Disponible en: https://cubanaquimica.uo.edu.cu/index.php/cq/article/view/3678, los SST actúan como un índice de la cantidad de azúcares de y se incrementan con la maduración de los mismos. Según Chacón et al, (2020)Chacón. P, K. & Monge. P, J.E. (2020). Producción de pepino (Cucumissativus L.) bajo invernadero: comparación entre tipos de pepino. Tecnología en Marcha, 33(1), 17–35. https://doi.org/10.18845/tm.v33i1.5018 plantean que el porcentaje de sólidos solubles totales varía en el cultivo del pepino entre 3,00 y 4,08 °Brix para pepino mediano y entre 2,5 y 5,0 °Brix para pepino pequeño, los resultados obtenidos en la presente investigación se ubicaron dentro de dichos rangos, teniendo en cuenta que son de la misma familia cucurbitáceas.

La prueba de conductividad eléctrica evalúa indirectamente el grado de estructuración de las membranas celulares, mediante la determinación de la cantidad de iones lixiviados en la solución de imbibición. Los iones lixiviados son inversamente proporcionales a la integridad de las membranas celulares en la evaluación realizada se alcanzó valores de 4,78.

En la literatura no se encontraron resultados para la conductividad eléctrica en el cultivo, sin embargo se ha comprobado que este parámetro eléctrico constituye un índice de madurez en el aguacate y se ha definido un "umbral de conductividad" que establece el límite del periodo óptimo de conservación a temperaturas por encima de la crítica en pera, estos resultados indican que la conductividad eléctrica sea un índice de madurez. Lirola (2021), por lo que se debe continuar los estudios en este sentido en el cultivo del kiwuano.

TABLA 2. Caracterización postcosecha del cultivo del kiwano producido por el método de cultivo biointensivo.

Peso (g)	Firmeza (Kg)	Largo del fruto (cm)	Ancho del fruto (cm)	⁰Brix	pH	CE (mS)
203. 77	12.8	9.88	6.14	4.72	4.64	4,78

En la tabla 3 se muestran los resultados obtenidos en el estudio de la pérdida de masa por actividad fisiológica durante la vida de anaquel en los frutos de kiwano, a medida que trascurre el tiempo de conservación aumentan. Comportamiento lógico, pues los frutos una vez cosechado continúan viviendo, respiran, traspiran y ocurren diversos cambios que determinan la declinación de la calidad interna y externa, debido a que solo dependen de sus reservas (Salgado et al., 2017Salgado, J.M., Bolumen, S., López, Y., Ávila, E., Igarza, A., Alcántara, P. & Sánchez, L. (2017). Evaluación de la vida de anaquel en híbridos de tomate cubano. RevistaCubaenvases (27).)

Las pérdidas no fueron tan altas teniendo en cuenta que los frutos tenían 78 días de anaquel, según la literatura son frutos que pueden durar hasta seis meses de conservación siempre que la corteza exterior no este golpeada ni dañada y no exista ambientes húmedos.

TABLA 3. Pérdida de masa por actividad fisiológica durante la vida de anaquel en el cultivo del kiwano.

Días de vida en anaquel
ESx	4	7	13	18
	1.13^c	2.04 ^c	4.98^b	8.24^a
	0.66*

La tabla 4 muestran los resultados de la evaluación sensorial en frutos de kiwano, los que fueron aceptados por los consumidores como último eslabón de la cadena productiva, con evaluación global de buena, lo que se encuentran en correspondencia con los valores determinados en las evaluaciones físico- químico antes descrita.

El color es una de las características más atrayentes del fruto, ya que es el primer contacto que existe entre el consumidor y el fruto. El consumidor juzga sus alimentos principalmente por la apariencia, después por la textura y sabor.

El sabor refrescante con ciertos toques a pepino, melón tal vez por el contenido a potasio y algo acido hace lo bueno de esta fruta exótica que es muy poca conocida en nuestro país.

La firmeza, es la segunda característica de importancia y es comúnmente usada para indicar el grado de madurez, ya que a menor firmeza la madurez es mayor y viceversa. (INTAGRI, 2017INTAGRI. (2017). La calidad e inocuidad en el cultivo de tomate. Serie Hortalizas. Núm. 11. Artículos Técnicos. México: INTAGRI. 4 p. Disponible en https://www.intagri.com/articulos/hortalizas/la-calidad-e-inocuidad-en-el-cultivo-de-tomate Fecha de consulta 15 mayo. 2023)

TABLA 4. Evaluación sensorial en frutos de kiwano

Atributos	Kiwano
Apariencia externa	Fruto con espina de color naranja verdoso
Apariencia Interna	Gelatinoso verdoso con semillas
Firmeza al tacto	Firme
Olor	Pepino- melón
Acidez	Ligeramente acido
Sabor	66 % Pepino -melón 33% insípido
Calidad Global	Buena

FIGURA 1. Aspecto externo de los frutos de kiwano y su jugo.

Conclusiones

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La siembra en primavera incrementa los rendimientos en un 68% con relación a la de invierno

Los frutos de kiwano se caracterizaron por tener un largo de 9.88 cm y ancho de 6.14 cm, las evaluaciones físico - química están en correspondencia con los análisis sensoriales siendo la calidad global buena, evaluada por los consumidores como último eslabón de la cadena productiva.

Los valores de pérdida de masa por actividad fisiológica fueron bajos y los frutos mantuvieron la firmeza mostrando buena calidad durante la vida de anaquel.

Referencias

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Alarcón. Z, A., Barreiro. E, P., Boicet. F, T., Ramos. E, M., & Morales.Ln, J. Ál. (2018). Influencia de ácidos húmicos en indicadores bioquímicos y físico-químicos de la calidad del tomate. Revista Cubana de Química, 30(2), 243–255. Disponible en: https://cubanaquimica.uo.edu.cu/index.php/cq/article/view/3678

Chacón. P, K. & Monge. P, J.E. (2020). Producción de pepino (Cucumissativus L.) bajo invernadero: comparación entre tipos de pepino. Tecnología en Marcha, 33(1), 17–35. https://doi.org/10.18845/tm.v33i1.5018

Cucumis metuliferus. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Cucumis_metuliferus Data de consulta Abril, 2022.

Cucumis metuliferus E.Mey. ex Naudin Disponible en: (http://pza.sanbi.org/cucumis-metuliferus), Data de consulta Mayo, 2021).

Duarte, C. (2013). Método objetivo para el control de la calidad sensorial. Ciencia Tecnología de Alimentos, 23(2), 4 – 6.

Durá, A. (2020). El kiwano, la fruta con cuernos que se cultiva en España. https://www.alimente.elconfidencial.com/gastronomia-y-cocina/2020-06-08/kiwano-fruta-espana-cultivo.

IIHLD. (2020). Determinación de la textura: PNO 08C.006. Instituto de Investigaciones Hortícolas “Liliana Dimitrova”.

INTAGRI. (2017). La calidad e inocuidad en el cultivo de tomate. Serie Hortalizas. Núm. 11. Artículos Técnicos. México: INTAGRI. 4 p. Disponible en https://www.intagri.com/articulos/hortalizas/la-calidad-e-inocuidad-en-el-cultivo-de-tomate Fecha de consulta 15 mayo. 2023

Instituto de Meteorología de la República de Cuba. Datos climáticos (ISMET, 2023)..

Kiwano o pepino africano. Cómo cultivarlo - Agromática. https://www.agromatica.es/kiwano-pepino-africano-como-cultivarlo.

Kiwano, beneficios del melón cornudo - Fruta Pasión. https://frutapasion.es/kiwano-beneficios-melon-cornudo.

Kiwano: Propiedades y Beneficios de la Fruta del Paraíso : Por ARLECO PRODUCCIONES Disponible en:(https://www.blogichef.com/kiwano-propiedades-y-beneficios-de-la-fruta-del-paraiso/, Data de consulta Junio, 2022).

Montoya. L, M.M. (1992). Estudio de la conductividad eléctrica como índice de madurez en frutos climatéricos y su evolución durante la conservación frigorífica en atmósfera normal y modificada. [Tesis Doctoral, Universidad Nacional de Educación a Distancia]. Dialnet: https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=40951

Monreal, A. (2018). Kiwano: propiedades, beneficios y valor nutricional. https://www.lavanguardia.com/comer/frutas/2018.

NC ISO 1842. 2001. Productos de frutas y vegetales. Determinación de pH.

NC ISO 2371. 2001. Productos de frutas y vegetales. Determinación del contenido de sólidos solubles. Método refractométrico.

NC ISO 750. 2001. Productos de frutas y vegetales. Determinación de la acidez valorable

Salgado, J.M., Bolumen, S., López, Y., Ávila, E., Igarza, A., Alcántara, P. & Sánchez, L. (2017). Evaluación de la vida de anaquel en híbridos de tomate cubano. RevistaCubaenvases (27).

Statistica. Statistical Graphics Corp. http://www.statgraphics.com

Hernández .J, A; Jiménez. P, J. M; Infante. B, D Y Speck .C, N. 2015. Clasificación de los suelos de Cuba, Ediciones INCA, Cuba.

Original Article

Potentialities of the kiwuano (Cucumis metuliferus E.mey), for sustainable food production in Cuba

^iDRoberto Cuñarro Cabeza¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

^iDElaine Fito Duvergel¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

Idalmis Hernández Escobar¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

^iDIrelio Urra Zayas¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

María Esther Cea¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

^iDGeisy Hernández-Cuello¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

Farah M González Hernández²Instituto Hortícola Liliana Dimitrova, Cuba.

^iDJulia Mirtha Salgado Pulido²Instituto Hortícola Liliana Dimitrova, Cuba.

Zulimary Rodriguez Picornell*✉:zulimary@unah.edu.cu

¹Universidad Agraria de la Habana, Cuba.

²Instituto Hortícola Liliana Dimitrova, Cuba.

^*Author for correspondence. Zulimary Rodríguez Picornell. e-mail: zulimary@unah.edu.cu

Summary

The research was carried out on the La Ceiba farm located in the La Lisa municipality, Havana province. With the objective of studying the productive behavior of Kiwuano (Cucumis metuliferus E.Mey) in winter and spring during two seasons (2021 to 2022). For the study, four plots of 60 m2 were used in both campaigns (cold and spring), the planting distance used was (1.50 m x 1m), for a density of 6666 plants per hectare, 10 plants per plot were marked for the evaluations. . The sowing was done on October 15 (cold campaign and spring June 6), the positions were produced in seedbeds and were transplanted after 30 days when they reached

a height of 9 to 12cm and 2 to 3 true leaves. The variables studied were (number of fruits per plant, equatorial diameter of the fruits, length of the fruits, fruit mass and yield in tons per hectare), in addition the quality of the fruit was evaluated. The results show that spring sowing increases yields by 68% compared to winter sowing. The physical - chemical evaluations are in correspondence with the sensory analyzes with the overall quality being good, the fruit was evaluated by consumers as the last link in the productive chain, the values of mass loss due to physiological activity were low and the fruits maintained their firmness. showing good quality during shelf life.

Keywords:

Production, sustainable, Kiwuan

Introduction

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Cucumis metuliferusCucumis metuliferus. Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Cucumis_metuliferus Data de consulta Abril, 2022. is found naturally throughout sub-Saharan tropical and subtropical regions of Africa, from Senegal to Somalia and South Africa, with some sources considering the Kalahari Desert as the specific area of origin. The first commercial plantations were established in New Zealand, where it was baptized with the name "kiwano". This country is the largest producer in the world.

The horned melon as it is also known is a warm season product in tropical and subtropical regions and does not tolerate cold conditions, growing at altitudes from near sea level to 1800 m. In southern Africa, seeds germinate with summer rains when night temperatures exceed 12°C. A semi-arid climate with a warm-season rainfall regime appears to improve the fruit ripening stage, allowing fruits to develop all its flavor, the optimal temperatures for its growth and development are between 20 0C and 35 0C.

Kiwano is a fruit especially rich in water, so it is a food with cleansing and diuretic benefits, helping to counteract fluid retention and also eliminate toxins from our body (https://www.blogichef.com/kiwano-properties-and-benefits-of-the-fruit-of-paradise/,2021Kiwano: Propiedades y Beneficios de la Fruta del Paraíso : Por ARLECO PRODUCCIONES Disponible en:(https://www.blogichef.com/kiwano-propiedades-y-beneficios-de-la-fruta-del-paraiso/, Data de consulta Junio, 2022).).

It is also a fruit low in calories and fat, making it ideal for diets. It is also very rich in potassium and sodium, which is why it is recommended for people who suffer from high blood pressure, heart problems, blood vessel conditions and diabetes. It is considered an ornamental fruit, ideal for fruit bowls. Keeping it in a place at room temperature of 16 to 20 °C lasts 6 to 9 months. It also meets all the conditions for export in ventilated containers at controlled temperatures. (https://www.blogichef.com/kiwano-propiedades-y-beneficios-de-la-fruta-del-paraiso/,2021Kiwano: Propiedades y Beneficios de la Fruta del Paraíso : Por ARLECO PRODUCCIONES Disponible en:(https://www.blogichef.com/kiwano-propiedades-y-beneficios-de-la-fruta-del-paraiso/, Data de consulta Junio, 2022).).

Materials and Methods

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Field experiments were carried out at the La Ceiba Farm owned by the producer Enerledis Fito Duvergel belonging to the Orlando López CCS of the La Lisa Municipality, Havana province, supported on a Red Ferralitic soil - Typical eutric (Hernández et al., 2015Hernández .J, A; Jiménez. P, J. M; Infante. B, D Y Speck .C, N. 2015. Clasificación de los suelos de Cuba, Ediciones INCA, Cuba.), with the purpose of studying the productive behavior of Kiwuano (Cucumis metuliferusCucumis metuliferus E.Mey. ex Naudin Disponible en: (http://pza.sanbi.org/cucumis-metuliferus), Data de consulta Mayo, 2021). E.Mey) in winter and spring during two seasons (2021 to 2022).

Four plots of 60 m2 were used in both campaigns (cold and spring), the planting distance used was (1.50 m x 1m), for a density of 6666 plants per hectare, 10 plants per plot were marked for evaluations. For sowing, the seedlings were produced one month in advance in seedbeds using plastic cups. After 30 days, the seedlings were transplanted, having a height of 9 to 12 cm and 2 to 3 true leaves. The sowing was carried out on the 15th. October (cold campaign and June 6 spring) during the two years of study.

The behavior of the climatic variables during the development of the experiments is shown in table 1.

TABLE 1. Behavior of the climatic variables during the experiment.

Months	Year- 2021			Year -2022
Months	Temperatures Average (⁰C)	Precipitation (mm)	H R (%)	Temperatures Average (⁰C)	Precipitation (mm)	H R (%)
1	21,3	21,6	77	21,2	11	76
2	23,7	1,3	68	23,1	81,5	73
3	23,8	59,4	69	24,1	105,2	72
4	25,5	121,5	72	25	233,5	79
5	26,6	661,8	83	25,7	406,8	84
6	26,2	176,9	81	25,9	203,3	82
7	27,2	244,3	81	27,1	398,7	83
8	27,1	283,5	83	26,7	408,3	86
9	26,3	179,3	83	26,2	14,3	80
10	25,7	25,2	81	24,7	95,1	83
11	22,8	30,1	79	25	18,2	78
12	23,1	63,3	78	22,7	1,2	74

Archive Data (ISMET, 2023Instituto de Meteorología de la República de Cuba. Datos climáticos (ISMET, 2023)..).

The following variables were studied:

Number of fruits per plant (the four harvests per experiment were averaged)
Equatorial diameter (cm): measurements were made at the time of harvest, a Vernier caliper (vernier caliper) was used. The value of the selected fruits was recorded (20 fruits per harvest).
Fruit length (cm) The value of the selected fruits was recorded (20 fruits per harvest).
Fruit mass in (g): a SARTORIUS digital scale was used at the time of harvesting.
Performance in t. ha-1: (average of the four crops).

A sample was sent to the IIH laboratory "Liliana Dimitrova", located in the municipality of Quivican in the south of the Mayabeque province, they were benefited by carrying out the following evaluations

1. Postharvest Quality

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Fruit mass (g): Fruit mass was measured on a Sartorius BP 4100 digital scale (Edgwood, NY); from the beginning of the experiment each fruit was weighed separately.
Firmness (Kg). It was determined with a penetrometer (BERTUZZI model), with a cylindrical prop, placed horizontally and with a penetration of 8 mm, the action was carried out in the equatorial zone of the fruit. The values obtained are presented as the force in kg necessary to penetrate the tissue. IIHLD (2020)IIHLD. (2020). Determinación de la textura: PNO 08C.006. Instituto de Investigaciones Hortícolas “Liliana Dimitrova”.
Fruit length (cm): Measurements were made with the help of a graduated ruler and the values were expressed in centimeters.
Width of the fruit (cm): The measurements were made with the help of a caliper and the values were expressed in centimeters.

2. Bromatological analysis

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To carry out the bromatological studies, a sample of five fruits was taken, which were homogenized in a blender for five minutes, performing the following evaluations:

Determination of SS °Brix: It was carried out by refractometry, according to NC ISO (ISO 2173: 1978. IDT) 2001NC ISO 2371. 2001. Productos de frutas y vegetales. Determinación del contenido de sólidos solubles. Método refractométrico., placing one or two drops of the sample in the prism of the refractometer and then reading the temperature at the one in which it was carried out. The results were expressed as °Brix.
Total soluble solids (°Brix.) = Reading + correction for temperature.
pH index: The pH was determined with a pH meter, previously calibrated, according to NC ISO 1842: 2001NC ISO 1842. 2001. Productos de frutas y vegetales. Determinación de pH. with precision 0.1 and subsequently pH values were read expressed as hydrogen ions.

3. Shelf life

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The fruits were preserved at temperatures between 18.6°C - 25.5°C, relative humidity of 59.6% - 83.8% and CO2 621ppm, the evaluations were carried out at the beginning, 4, 7, 13 and 18 days of shelf life.

The mass loss due to physiological activity was determined as the ratio of mass loss as a function of the initial mass of the fruits and was expressed as a percentage (IIHLD 2001c). A Sartorius BP 4100 digital scale (Edgwood, NY) was used.

The calculations were carried out using the following equation:

PMAF = [(Mi - Mf)] / Mi \times 100

Where:

PMAF: Mass loss due to physiological activity (%)

Mi: Initial mass of the fruit at the time of harvest (g).

Mf: Final mass of the fruit (corresponding to the mass in each evaluation) (g).

4. Sensory evaluation

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The sensory analyzes were carried out taking into account the quality from the consumer, for this purpose untrained tasters were used who evaluated the sensory quality of the samples using the general impression method (Duarte, 2013Duarte, C. (2013). Método objetivo para el control de la calidad sensorial. Ciencia Tecnología de Alimentos, 23(2), 4 – 6.) describing the following characteristics: external and internal appearance, firmness to the touch, smell, acidity and flavor issuing a global quality opinion on a 5-point scale: 5-excellent, 4-good, 3-acceptable, 2-insufficient, 1-terrible (Duarte, 2013Duarte, C. (2013). Método objetivo para el control de la calidad sensorial. Ciencia Tecnología de Alimentos, 23(2), 4 – 6.).

For the statistical processing of the information, analysis of Simple classification variance. The means were compared using the Tukey test at 5% probability where necessary.

Results and Discussion

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As can be seen in table number one, the highest values in the yield components occurred in the spring season (planting in June) with values of 23.5 fruits x plants; average mass of the fruits 202 g, length of the fruits 9.60cm and 6.82cm in diameter. These values resulted in yields increasing by 68% in the spring campaign in relation to the winter campaign.

These results are given because in that period the behavior of the temperatures was (26 to 270c), being more favorable for the growth and development of the African or horned cucumber plants, also helped by more numerous rains combining a warm humid period which which is ideal for the Kiwuan.

These results confirm the hypothesis that the horned melon as it is also known is a warm season product in tropical and subtropical regions and does not tolerate cold conditions, growing at altitudes from near sea level to 1800 m. In southern Africa, seeds germinate with summer rains when night temperatures exceed 12°C. A semi-arid climate with a warm-season rainfall regime appears to improve the fruit ripening stage, allowing fruits to develop all its flavor, the optimal temperatures for its growth and development are between 20 0C and 35 0C (Kiwuano technical guide, 2021).

TABLE 1. Productive behavior of the Kiwuan in the different planting seasons (average of 2 years 2021-2022).

Treatments	Fruits x plant	Fruit mass (g)	Fruit length (cm)	Fruit diameter (cm)	Yield t.ha^-1
October 15	16.76 b	152 b	6.3 b	4.24 b	19 b
June 6	23.5 a	202 a	9.60 a	6.82 a	31.95 a
C.V %	2.12	5. 45	3.24	2.17	6.37

Table 2 shows the results of the characterization of the Kiwuano fruits. In relation to their weight, adequate values of 203.77g were reached, which corresponds to what is stated in the literature, which ranges between 160-200 grams. The fruits showed good firmness 12.8 kg, which is a characteristic attribute of this type of fruit, it has a length of 9.88 cm and 6.14 cm wide, similar in length and greater in width than what was reported. in the literature where it is stated that the fruit has a length of about 10-12 cm by about 6 cm wide.

The soluble solids content is 4.72. O Brix and pH 4.64, although the values obtained could be in correspondence with the characteristic flavor of the fruits as Alarcón (2018)Alarcón. Z, A., Barreiro. E, P., Boicet. F, T., Ramos. E, M., & Morales.Ln, J. Ál. (2018). Influencia de ácidos húmicos en indicadores bioquímicos y físico-químicos de la calidad del tomate. Revista Cubana de Química, 30(2), 243–255. Disponible en: https://cubanaquimica.uo.edu.cu/index.php/cq/article/view/3678 points out, the TSS act as an index of the amount of sugars and increase with the ripening of the same ones. According to Chacón et al, (2020)Chacón. P, K. & Monge. P, J.E. (2020). Producción de pepino (Cucumissativus L.) bajo invernadero: comparación entre tipos de pepino. Tecnología en Marcha, 33(1), 17–35. https://doi.org/10.18845/tm.v33i1.5018 they state that the percentage of total soluble solids varies in cucumber cultivation between 3.00 and 4.08 °Brix for medium cucumber and between 2.5 and 5.0 °Brix for small cucumber. The results obtained in this research were located within these ranges, taking into account that they are from the same cucurbitaceae family.

The electrical conductivity test indirectly evaluates the degree of structuring of cell membranes, by determining the amount of ions leached in the imbibition solution. The leached ions are inversely proportional to the integrity of the cell membranes. In the evaluation carried out, values of 4.78 were reached.

In the literature, no results were found for electrical conductivity in the crop, however it has been proven that this electrical parameter constitutes an index of maturity in avocado and a "conductivity threshold" has been defined that establishes the limit of the optimal period of conservation at temperatures above the critical one in pear, these results indicate that electrical conductivity is an index of maturity. Lirola (2021), so studies in this sense should continue in the cultivation of kiwuano.

TABLE 2. Postharvest characterization of the kiwano crop produced by the biointensive cultivation method

Weight (g)	Firmness (Kg)	Fruit length (cm)	Fruit width (cm)	⁰Brix	pH	CE (mS)
203. 77	12.8	9.88	6.14	4.72	4.64	4,78

Table 3 shows the results obtained in the study of mass loss due to physiological activity during shelf life in kiwano fruits, increasing as the storage time passes. Logical behavior, since the fruits, once harvested, continue to live, breathe, and various changes occur that determine the decline of internal and external quality, because they only depend on their reserves (Salgado et al., 2017Salgado, J.M., Bolumen, S., López, Y., Ávila, E., Igarza, A., Alcántara, P. & Sánchez, L. (2017). Evaluación de la vida de anaquel en híbridos de tomate cubano. RevistaCubaenvases (27).).

The losses were not so high considering that the fruits had been on the shelf for 78 days. According to the literature, they are fruits that can last up to six months of conservation as long as the outer bark is not beaten or damaged and there are no humid environments.

TABLE 3. Mass loss due to physiological activity during shelf life in kiwano cultivation.

Days of shelf life
ESx	4	7	13	18
	1.13^c	2.04 ^c	4.98^b	8.24^a
	0.66*

Table 4 shows the results of the sensory evaluation of kiwano fruits, which were accepted by consumers as the last link in the production chain, with an overall evaluation of good, which corresponds to the values determined in the physical evaluations. - chemical described above.

Color is one of the most attractive characteristics of the fruit, since it is the first contact that exists between the consumer and the fruit. Consumers judge their food primarily by appearance, then by texture and flavor.

The refreshing flavor with certain hints of cucumber, melon, perhaps due to the potassium and somewhat acidic content, makes this exotic fruit very little known in our country.

Firmness is the second most important characteristic and is commonly used to indicate the degree of maturity, since the lower the firmness, the greater the maturity and vice versa. (INTAGRI, 2017INTAGRI. (2017). La calidad e inocuidad en el cultivo de tomate. Serie Hortalizas. Núm. 11. Artículos Técnicos. México: INTAGRI. 4 p. Disponible en https://www.intagri.com/articulos/hortalizas/la-calidad-e-inocuidad-en-el-cultivo-de-tomate Fecha de consulta 15 mayo. 2023)

TABLE 4. Sensory evaluation of kiwano fruits

Attributes	Kiwano
External appearance	Fruit with greenish orange thorn
Internal Appearance	Greenish gelatinous with seeds
Firmness to the touch	Firm
Smell	Cucumber- melon
Acidity	slightly acidic
Flavor	66% Cucumber-melon 33% tasteless
Global Quality	Good

FIGURA 1. External appearance of kiwano fruits and their juice.

Conclusions

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Sowing in spring increases yields by 68% compared to winter sowing

The kiwano fruits were characterized by having a length of 9.88 cm and a width of 6.14 cm. The physical-chemical evaluations correspond to the sensory analyzes with the overall quality being good, evaluated by consumers as the last link in the production chain.

The values of mass loss due to physiological activity were low and the fruits maintained their firmness, showing good quality during shelf life.