Comportamiento agronómico, calidad hortícola y composición nutricional del topinambur Evaluación de dos biotipos de la especie en la Norpatagonia Argentina Susana Diez, Daniela Salvatori, Lorena Franceschinis Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas (PROBIEN), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y TécnicasUniversidad Nacional del Comahue (CONICET-UNCo) Facultad de Ciencias y Tecnología de los Alimentos, Universidad Nacional del Comahue (UNCo)
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Comportamiento agronómico, calidad hortícola y composición nutricional del topinambur Diez Susana, Salvatori Daniela, Franceschinis Lorena Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos, Biotecnología y Energías Alternativas (PROBIEN), Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas-Universidad Nacional del Comahue (CONICET-UNCo) Facultad de Ciencias y Tecnología de los Alimentos, Universidad Nacional del Comahue (UNCo)
Resumen El topinambur (Helianthus tuberosus L.) es una especie de interés agroalimentario debido a su capacidad de adaptación a diferentes condiciones ambientales y a la presencia de compuestos de interés nutricional y funcional, principalmente fructanos como inulina y fructooligosacáridos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el comportamiento agronómico, la calidad hortícola y la composición nutricional de dos biotipos de topinambur adaptados a las condiciones edafoclimáticas de la Norpatagonia Argentina. Se estudió un biotipo de morfología fusiforme, denominado alargado (A) y otro de morfología más irregular, denominado redondo (R), obtenidos a partir de la presencia natural de la especie en la región del Alto Valle de Río Negro. Ambos biotipos se cultivaron en parcelas experimentales en la ciudad de Villa Regina. Se determinaron variables agronómicas, rendimiento de la biomasa aérea y subterránea, la distribución de tamaños de los tubérculos, los parámetros de calidad hortícola y la composición nutricional. El biotipo R presentó un rendimiento de tubérculos que duplicó al del biotipo A, alcanzando 4,62±0,16 kg por tubérculo-semilla. Además, el 80 % de sus tubérculos se ubicó dentro del rango de 20 a 140 g, considerado de interés comercial. Por su parte, el biotipo A presentó mayores contenidos de materia seca, sólidos solubles y fructanos, con valores de 27,4 %, 25,9 °Brix y 18,5 g/100 g, respectivamente. También mostró mayores contenidos de proteínas y fibra dietaria, así como una mayor dureza determinada mediante ensayos de punción. Ambos biotipos presentaron un aporte significativo de potasio y hierro. Los resultados evidencian el potencial del topinambur adaptado a la Norpatagonia. El biotipo R se destacó por su rendimiento, tamaño de los tubérculos y menor tasa respiratoria, posicionándose como el más apropiado para producción hortícola y consumo en fresco. El biotipo A, debido a su mayor contenido de fructanos, proteínas y fibra, presenta especial interés para la obtención de ingredientes funcionales.
Índice 1. Introducción ...................................................................................................................................... 1 2. Materiales y métodos ....................................................................................................................... 1 2.1 Plantación y cosecha de los tubérculos ...................................................................................... 1 2.2 Evaluación del rendimiento de los cultivos para cada biotipo ................................................... 3 2.3 Variables de calidad hortícola ..................................................................................................... 4 2.4 Análisis composicional de tubérculos de topinambur ................................................................ 5 2.5 Análisis estadístico ...................................................................................................................... 6 3. Resultados y discusión ...................................................................................................................... 6 3.2 Variables de calidad hortícola ..................................................................................................... 8 3.2.4 Propiedades mecánicas de la pulpa de topinambur.............................................................. 11 3.3 Información nutricional de los tubérculos de topinambur ....................................................... 12 4. Conclusiones ................................................................................................................................... 13
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1. Introducción El topinambur (Helianthus tuberosus L.) es una especie herbácea perenne, originaria de Norteamérica, perteneciente a la familia Asteraceae y estrechamente relacionada con el girasol (Helianthus annuus L.), ya que ambas especies pertenecen al mismo género (De Santis y Frangipane, 2018; Tapera y col., 2024). Esta planta desarrolla una importante biomasa, tanto aérea como subterránea, que presenta diversas posibilidades de aprovechamiento. La biomasa aérea, constituida por tallos, hojas y flores, puede emplearse como forraje y recurso para el pastoreo, así como materia prima para la generación de bioenergía y como fuente de compuestos de interés medicinal (Rossini y col., 2019; Chauhan y col., 2025). Por otra parte, la biomasa subterránea está constituida por los tubérculos, órganos de reserva que se caracterizan por acumular fructanos, principalmente en forma de inulina y fructooligosacáridos (FOS), compuestos de reconocida capacidad prebiótica (Zhu y col., 2024). Los tubérculos han sido utilizados como alimento para animales y como materia prima para la obtención industrial de inulina, FOS, fructosa y bioetanol (Wierzbowska y col., 2021). Debido a la presencia de estos compuestos y a sus características funcionales, el topinambur ha despertado un creciente interés en diferentes sectores, entre ellos las industrias alimentaria y farmacéutica (Chauhan y col., 2025). Los tubérculos pueden destinarse al consumo humano como hortaliza. En algunos países europeos han comenzado a incorporarse en platos gourmet; sin embargo, en Argentina aún existe un escaso conocimiento acerca de su utilización como alimento (Franceschinis y col., 2025). Pueden consumirse tanto crudos como cocidos y presentan características sensoriales particulares, entre las que se destacan una textura crujiente y un sabor ligeramente similar al de los frutos secos y del alcaucil (Díaz y col., 2025). Desde el punto de vista agronómico, el topinambur presenta un crecimiento rápido y vigoroso que limita el desarrollo de malezas. Se caracteriza por su rusticidad y capacidad de adaptación a diferentes condiciones ambientales y tipos de suelo (Baldini y col., 2004). Puede desarrollarse en suelos de baja fertilidad, arenosos o empobrecidos, con bajos requerimientos de fertilizantes. Su tolerancia a bajas temperaturas favorece su cultivo en zonas marginales y climas adversos. Asimismo, su resistencia a diversas enfermedades puede contribuir a reducir los costos de producción (Rossini y col., 2019). En este sentido, el topinambur constituye una especie con potencial para diversificar la producción hortícola, así como para favorecer el desarrollo de alimentos con características nutricionales y funcionales de interés.
2. Materiales y métodos 2.1 Plantación y cosecha de los tubérculos Nuestro grupo de investigación conformado por docentes investigadoras de la Facultad de Ciencias y Tecnología de los Alimentos de la Universidad Nacional del Comahue desarrolló parcelas experimentales en las coordenadas 39° 07′ 10″ S, 67° 06′ 37″ W (Villa Regina, provincia de Río Negro, Alto Valle del Río Negro, Patagonia Argentina). Para iniciar el ciclo de cultivo, el equipo recuperó tubérculos de dos zonas del Alto Valle: uno de ellos utilizado como cerco vivo ornamental en el área urbana de la ciudad de General Roca, y el otro proveniente de una zona rural de la ciudad de Villa Regina, donde se había destinado a la alimentación animal.
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Ambos cultivos producían tubérculos de pulpa blanca y piel marrón clara. Dado que el Instituto Nacional de Semillas (INASE) de Argentina señala que no existen variedades de topinambur registradas en el país, ni semilleros que comercialicen material identificado, se decidió denominarlos de acuerdo con su fenotipo, clasificándolos como biotipo alargado (A) y biotipo redondo (R). Para la selección de los tubérculos-semilla se priorizaron aquellos de mayor tamaño, con el objetivo de alcanzar el mayor potencial productivo del cultivo. Debido a la diferencia de tamaño entre ambos biotipos, en el caso del biotipo A se seleccionaron tubérculos con un peso superior a 40 g, mientras que para el biotipo R se eligieron aquellos con un peso superior a 150 g. Desde la cosecha hasta el momento de la plantación, los tubérculos se conservaron a 4±1 ºC, luego de ser lavados y desinfectados. Los tubérculos-semilla fueron plantados al inicio de la primavera (septiembre), en la parte superior de un único camellón dispuesto en dirección este-oeste, como se observa en la Figura 1. Se estableció una distancia de 30 cm entre tubérculos, una profundidad media de plantación de 10 cm y una separación de 1 m lineal entre ambos cultivos. Inmediatamente después de la plantación se inició el riego por manto, con una frecuencia de seis días, durante el período comprendido entre septiembre y abril, de acuerdo con los turnos de riego establecidos para el Alto Valle de Río Negro y administrados por el Consorcio de Riego de la ciudad de Villa Regina. Las condiciones edafoclimáticas bajo las cuales se desarrollaron los cultivos en este estudio corresponden a las de la región del Alto Valle de Río Negro, Argentina. La temporada correspondiente al ciclo del cultivo (años 2023–2024) se caracterizó por una temperatura promedio de 14,3 °C. Se registró un amplio rango térmico, con una temperatura mínima de −8,9 °C en junio y una máxima de 40,9 °C en enero. La precipitación estacional promedio fue de 29 mm. La mayor precipitación mensual (76,5 mm) se registró en febrero, mientras que la menor (1 mm) se observó en marzo.
Figura 1. Tubérculos-semilla seleccionados para la plantación (izquierda). Marcado de la distancia y profundidad durante la plantación (derecha)
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Si bien la brotación de ambos biotipos alcanzó el 100 % a los 15 días de la plantación, la emergencia de las plantas se observó con una diferencia de una semana entre ambos biotipos. En el transcurso de la primavera y el verano, las plantas desarrollaron su biomasa aérea y, hacia finales del verano (entre marzo y abril) en la región de la Norpatagonia, ambos biotipos se encontraron en plena floración. Posteriormente, a comienzos del otoño y con la aparición de las primeras heladas, la parte aérea de las plantas se marchitó completamente, indicando el momento oportuno para cosechar los tubérculos. La cosecha se realizó durante el invierno (fines de junio), de forma manual, utilizando azadas y palas para la extracción de los tubérculos. En primer lugar, se retiró toda la biomasa aérea del cultivo y, posteriormente, se extrajo la biomasa subterránea, como se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Cosecha manual en el final del ciclo del cultivo 2.2 Evaluación del rendimiento de los cultivos para cada biotipo 2.2.1 Determinación de la biomasa aérea de los cultivos Se cuantificó el número de varas y se midieron las longitudes máximas alcanzadas con una cinta métrica, correspondientes a cada planta originada de cada tubérculo-semilla.
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2.2.2 Determinación del rendimiento de la biomasa subterránea Se calculó el rendimiento promedio, para lo cual el total de plantas se dividió en 3 muestras. Se pesaron los tubérculos de cada muestra y los kg obtenidos se dividieron por el número de tubérculossemilla correspondientes a la muestra. Del resultado de las 3 muestras, se obtuvo el promedio del rendimiento y su desvío. 2.2.3 Distribución de tamaño de los tubérculos Debido a la diferencia de tamaños entre los tubérculos de ambos biotipos, se definieron los rangos de peso más adecuados para cada uno, estableciendo intervalos de 10 g para A y de 30 g para R. Se clasificaron los tubérculos en dichos intervalos y se registró la masa total de cada categoría, expresando los resultados en porcentaje. 2.3 Variables de calidad hortícola Para llevar a cabo las siguientes determinaciones, se tomó una muestra representativa de tubérculos con piel de distintos tamaños para cada biotipo. 2.3.1 Materia seca Se determinó por gravimetría (n=3). Se colocaron 10 g de tubérculos rallados en monocapa sobre una placa de Petri previamente tarada. La deshidratación se realizó en una estufa de convección a 105 ± 1 °C durante 24 h. 2.3.2 Sólidos solubles Se midieron por refractometría (n=3) según método AOAC 932.12 con un refractómetro ABBE, modelo DR A1. Una muestra de tubérculos se trituró hasta lograr consistencia tipo puré, a partir del cual se obtuvieron unas gotas de líquido para realizar la lectura directa de los sólidos solubles expresados como ºBrix. 2.3.3 pH y acidez total El pH y la acidez total se determinaron por potenciometría (n=3), según los métodos AOAC 981.12 y 942.15, respectivamente. Se homogeneizaron 10 g de puré de tubérculos con 50 mL de agua destilada y se midió el pH con un analizador de iones y electrodo combinado. La acidez se determinó por titulación con NaOH 0,1 N y se expresó como mg de ácido málico/100 g de tubérculos. 2.3.4 Color El color se evaluó mediante los parámetros L*, a* y b* del espacio CIELAB, determinados con un fotocolorímetro Minolta CR 400, con iluminante C y observador de 2°. Se realizaron diez mediciones en la piel del tubérculo entero y diez en la pulpa, inmediatamente después del corte, previa estandarización del equipo con una placa cerámica blanca. Los parámetros registrados corresponden a luminosidad (L*), cromaticidad verde-rojo (a*) y azul-amarillo (b*). 2.3.5 Propiedades mecánicas Las propiedades mecánicas de la pulpa (n=18) se evaluaron mediante ensayos de punción con una máquina de ensayos universales Instron 3344, utilizando una celda de 1000 N, una punta de 2 mm y una velocidad de 50 mm/min. Los tubérculos se cortaron transversalmente en rodajas de 2,5 cm de espesor y se realizó la punción en el centro de la pulpa, obteniéndose las curvas de fuerza vs. desplazamiento.
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Se informaron la fuerza de fractura (FR), la distancia correspondiente a la fractura (DFR), la fuerza máxima (FMÁX) y la dureza (W), calculada como el área bajo la curva hasta FR. 2.3.6 Tasa respiratoria La tasa respiratoria (TR) se determinó utilizando 8 tubérculos de diferente tamaño, colocados en recipientes herméticos de volumen conocido. Se midió la concentración de CO₂ en el espacio de cabeza con un analizador Dansensor. La TR definida como la cantidad de CO₂ emitido por kg de tubérculo por hora, se expresó como mL de CO₂ kg⁻¹ h⁻¹ y se informó a las 4 h. 2.4 Análisis composicional de tubérculos de topinambur Todos los análisis descriptos a continuación se realizaron por triplicado (n=3), partiendo de una muestra representativa de tubérculos con piel de diferentes tamaños. Los resultados se expresaron en g o mg (según corresponda) cada 100 g de tubérculo. 2.4.1 Contenido de agua Se determinó por gravimetría, secando la muestra a 105 ± 1 °C en una estufa de convección durante 24 h y registrando la pérdida de peso. 2.4.2 Proteínas Se determinaron mediante el método de Kjeldahl, utilizando un factor de conversión de 6,25 para la conversión del nitrógeno proteico a proteína (P). 2.4.3 Grasas totales Se determinaron mediante el método de Soxhlet en muestras deshidratadas utilizando éter de petróleo y posterior determinación gravimétrica del extracto seco. 2.4.4 Fibra dietaria total Se determinó mediante el método enzimático-gravimétrico AOAC 932.12, utilizando amilasa, proteasa y amiloglucosidasa, seguido de filtración y pesada del residuo. 2.4.5 Fructanos y azúcares Se determinaron mediante cromatografía líquida de alta performance (HPLC) con detector de índice de refracción (RID), utilizando un cromatógrafo HPLC Agilent 1260 con columna HIPLEX H, mantenida a 75 °C, empleando H₂SO₄ 0,001 M como fase móvil a 0,4 mL/min. Se siguió la técnica de extracción propuesta por Zuleta y Sambucetti (2001). Para ello, se homogeneizó 1 g de puré de tubérculos con 100 mL de agua destilada y se mantuvo a 85 °C durante 15 minutos con agitación constante. 2.4.6 Contenido de carbohidratos Se calculó a partir de los contenidos de glucosa, fructosa y sacarosa determinados mediante HPLC, según lo detallado en la sección 2.4.5. 2.4.7 Contenido de minerales Se determinó mediante espectrometría de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente (ICP-OES), según el método AOAC 2015.01, utilizando un espectrómetro de emisión óptica (ICP-OES), modelo JY2000-2 y un estándar de 26 elementos.
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2.4.8 Valor energético Se calculó en Kcal a partir de carbohidratos, proteínas y grasas, utilizando los factores de 4, 4 y 9 kcal/g, respectivamente, y se convirtió a kJ mediante el factor 4,184. 2.5 Análisis estadístico Todos los resultados se expresaron en términos de la media ± desvío estándar. Las variables estudiadas fueron analizadas mediante análisis de varianza (ANOVA) de un factor, seguido de la prueba de comparaciones múltiples de Tukey, considerando un nivel de significancia del 5 % (p < 0,05). Los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software InfoStat (Di Rienzo y col., 2020).
3. Resultados y discusión En la Tabla 1 se muestran las características de la biomasa aérea de los cultivos. Si bien la cantidad de varas no presentó diferencias significativas entre los biotipos estudiados, la altura máxima de las mismas fue significativamente mayor en el biotipo R, lo que pudo comprobarse visualmente en campo. Tabla 1. Características de la biomasa aérea de los cultivos de topinambur. Biotipo A Biotipo R
Cantidad de varas 6 ± 2a 7 ± 3a
Altura máxima varas (m) 2,8 ± 0,1a 3,4 ± 0,2b
Diferentes superíndices en una misma columna indican diferencias significativas (p <0,05).
Estos resultados son similares a los publicado por Rébora (2008), quien registró alturas de 1,46 a 2,56 m en cinco variedades cultivadas en dos sitios de Mendoza (Argentina), atribuyendo las diferencias a las condiciones geográficas de cada zona de cultivo. Las características morfológicas de hojas y flores de ambos biotipos se presentan en la Figura 3. El biotipo A presentó hojas de color verde oscuro y forma lanceolada a lo largo del tallo, mientras que el biotipo R mostró dimorfismo foliar, con hojas ovadas en la parte inferior y lanceoladas en la superior. Ambos biotipos presentaron hojas levemente aserradas y pubescentes, con disposición decusada de los pecíolos, característica compartida con el girasol (Helianthus annuus L.). Las flores se presentaron en capítulos, inflorescencias características de la familia Asteraceae, crecen solas o en grupos en los extremos de tallos y ramas.
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Figura 3. Comparación de hojas y flores de los biotipos A (izquierda) y R (derecha): (a,b) forma y margen de las hojas; (c,d) inserción del pecíolo en el tallo; (e,f) morfología de las flores Los capítulos, de color amarillo intenso son semejantes a los del girasol, pero de menor diámetro (Cantero y col., 2019). El biotipo A presentó inflorescencias algo diferentes respecto al biotipo R, con lígulas florales (estructuras similares a los pétalos) más próximos entre sí, incluso solapadas. 3.1.2 Rendimiento de la biomasa subterránea Respecto a la biomasa subterránea, en cuanto a morfología, como se puede observar en la Figura 4 el biotipo alargado es fusiforme mientras que el biotipo redondo presenta cierta forma irregular, en cuyas dimensiones no necesariamente predomina la longitud sobre el grosor.
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Figura 4. Morfología de los tubérculos pertenecientes al biotipo A (a) y R (b) El biotipo R duplicó en rendimiento al biotipo A, alcanzando 4,62±0,16 kg y 2,0±0,2 kg por tubérculosemilla, respectivamente. Además de la marcada diferencia en el rendimiento, los biotipos presentaron una distribución de tamaños de tubérculos notablemente diferente (Figura 5). En el biotipo A predominó el tamaño pequeño, y solamente el 39 % de los tubérculos superaron los 20 g, considerado el límite mínimo de aptitud hortícola (Klug-Andersen, 1992; Mohamed, 2020). Los tubérculos con más de 40 g, que representaron el 9 % fueron seleccionados como tubérculos-semilla para el siguiente ciclo. Por el contrario, el biotipo R presentó tubérculos de mayor tamaño, con un 90 % por encima de los 20 g. Cabe destacar que el 80 % de los tubérculos R tuvieron un peso entre 20 y 140 g, rango considerado de interés comercial para utilizarlo como hortaliza. El 20 % restante correspondió a tubérculos menores de 20 g (10 %) y mayores de 140 g (10 %), alcanzando hasta 225 g. Los tubérculos mayores de 140 g fueron reservados como tubérculos-semilla para el siguiente ciclo, destacando su potencial agronómico. Las diferencias observadas entre los biotipos se atribuyen principalmente a las características de cada cultivar, dado que las condiciones de suelo, clima y manejo del cultivo fueron iguales. 3.2 Variables de calidad hortícola 3.2.1 Propiedades químicas En la Tabla 2 se presentan los resultados de diferentes variables consideradas de calidad hortícola. Se observaron diferencias significativas entre los biotipos A y R en el contenido de materia seca, sólidos solubles, fructanos y acidez total. El biotipo A presentó contenidos superiores de materia seca, sólidos solubles y fructanos, mientras que el biotipo R, cuyos tubérculos fueron de mayor tamaño, mostró un contenido más elevado de agua. Esta característica podría relacionarse con un tejido parenquimático constituido por células y vacuolas de mayor tamaño. Los valores de materia seca obtenidos se encontraron dentro del rango reportado por Wang y col. (2020), de 18,8 a 27,2 % en siete variedades de topinambur estudiadas.
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40
Porcentaje (%)
35 30 25 20 15 10 5 0 <10
10-20
(a)
20-30
30-40
>40
Tamaño del tubérculo (g) 30
Porcentaje (%)
25 20 15 10 5
0 <20
(b)
20-50
50-80
80-110
110-140
>140
Tamaño del tubérculo (g)
Figura 5. Distribución de tamaño medio de los tubérculos: (a) biotipo A y (b) biotipo R Los valores elevados de sólidos solubles observados en ambos biotipos estarían Los valores elevados de sólidos solubles observados en ambos biotipos estarían principalmente asociados al contenido de fructanos. Baldini y col. (2004) encontraron una correlación entre el contenido de inulina y determinaciones simples como los °Brix y la materia seca, reportando valores de 15,8 a 24 °Brix, similares a los obtenidos en el presente estudio. En cuanto al contenido de fructanos hay notables diferencias dadas por la variabilidad existente entre cultivares, así como a las asociadas a las condiciones de cultivo. La literatura reporta valores desde 8 % (Van Loo y col., 1995) hasta 25 % de fructanos (Manokhina y col., 2022). Si bien los sólidos solubles resultaron elevados para una hortaliza, los tubérculos no presentaron un dulzor equivalente al de una solución de sacarosa de igual concentración. Esto podría explicarse por la influencia de los fructanos sobre el índice de refracción y por su menor poder edulcorante respecto de la sacarosa. La intensidad del dulzor está relacionada con el grado de polimerización (GP) de los fructanos, entre los cuales la inulina de mayor GP presenta un 10 % del dulzor de la sacarosa, mientras que los FOS de menor GP alcanzan alrededor del 35 % (Franck, 2002).
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Tabla 2. Parámetros de calidad hortícola de los biotipos A y R. Parámetros de calidad hortícola Propiedades químicas Materia seca (%) Sólidos solubles (°Brix) Fructanos (g/100 g) pH Acidez total (mg ácido málico/100 g) Tasa respiratoria, TR (mL CO₂ kg⁻¹ h⁻¹) Propiedades físicas Color de la piel L* a* b* Color de la pulpa L* a* b*
Biotipo A
Biotipo R
27,4 ± 0,6ᵇ 25,9 ± 0,3ᵇ 18,5 ± 0,3b 6,68 ± 0,05ᵃ 0,17 ± 0,01b 12,8 ± 0,5ᵇ
20,2 ± 1,2ᵃ 19,7 ± 0,2ᵃ 11,1 ± 0,5ᵃ 6,63 ± 0,05ᵃ 0,11 ± 0,01a 7,3 ± 0,5a
53 ± 5ᵃ 5,2 ± 0,7ᵃ 27,7 ± 1,3ᵃ
55 ± 4ᵃ 4,8 ± 1,1ᵃ 27,9 ± 1,5ᵃ
73 ± 3ᵃ −3,4 ± 0,3ᵃ 15,8 ± 1,6ᵃ
73 ± 3ᵃ −3,2 ± 0,3ᵃ 13 ± 2ᵇ
Diferentes superíndices en una misma fila indican diferencias significativas (p <0,05).
Finalmente, ante la ausencia de datos bibliográficos específicos para pH y acidez de Helianthus tuberosus L., los resultados se compararon con los reportados para papa (Solanum tuberosum L.). Obregón y Repo (2013) informaron valores de pH de 6,30-6,90 y acidez de 0,13-0,28 mg/100 g, rangos comparables con los obtenidos para ambos biotipos de topinambur. 3.2.2 Tasa respiratoria El topinambur, al igual que otras frutas y hortalizas, continúa respirando y transpirando después de la cosecha, utilizando sus reservas y provocando una progresiva pérdida de calidad. La TR constituye un indicador de la actividad fisiológica y está influenciada por factores como el genotipo, las condiciones de cultivo, madurez, manipulación y condiciones de almacenamiento (Abouzeid y col., 2025). Como se observa en la Tabla 2, la TR medida a 20 °C fue significativamente mayor en el biotipo A. En comparación con otros órganos subterráneos, como la papa, la batata (5-10 mL CO₂kg⁻¹h⁻¹) y la zanahoria (10-20 mL CO₂kg⁻¹h⁻¹), los valores obtenidos corresponden a una TR baja para el biotipo R y moderada para el biotipo A (Saltveit, 2019; Kou y col., 2023). Kays y Nottingham (2008) reportaron para topinambur un valor superior (27,5 mL CO₂kg⁻¹h⁻¹) a 20 °C. La mayor TR del biotipo A indicaría una mayor actividad metabólica, que podría favorecer una ruptura más temprana de la dormancia y, consecuentemente, una brotación anticipada respecto del biotipo R. Esta característica se verificó a lo largo de seis temporadas en las parcelas experimentales, en las cuales la emergencia y el desarrollo del ciclo vegetativo del biotipo A, incluida la floración, resultaron más precoces en comparación al biotipo R. 3.2.3 Propiedades físicas No se observaron diferencias significativas en los parámetros L*, a* y b*de la epidermis (Tabla 2), lo que indica un color similar de ambos biotipos en esta zona del tubérculo. En lo que respecta a la pulpa, ambos biotipos presentaron un color blanquecino, que se caracterizó por valores elevados de luminosidad, así como coordenadas a* negativas de magnitud comparable, lo que indica una pulpa
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clara con leve tonalidad verdosa. No obstante, los valores de b* significativamente mayores en el biotipo A evidencian una tonalidad crema-amarillenta ligeramente más marcada, diferencia que pudo apreciarse visualmente al cortar los tubérculos. 3.2.4 Propiedades mecánicas de la pulpa de topinambur En la Figura 6 se presenta una curva fuerza-desplazamiento representativa del ensayo de punción de la pulpa de topinambur. Ambos biotipos mostraron un comportamiento mecánico similar, caracterizado por un aumento inicial de la fuerza hasta aproximadamente 5 N, seguido de una meseta durante el primer milímetro de penetración, asociada al acomodamiento de la estructura celular. Posteriormente, la fuerza aumentó hasta alcanzar el primer pico de fractura (FR), correspondiente a la primera ruptura no visible del tejido. La distancia hasta este pico corresponde a la deformación que sufre el material antes de la fractura (Diez y col., 2025). Seguidamente, se observaron sucesivas microfracturas hasta alcanzar la fuerza máxima de ruptura (FMÁX), relacionada con la firmeza del material. La presencia de múltiples picos sucesivos refleja la fractura repetitiva de las capas de tejido y constituye un comportamiento característico de diversos vegetales crudos tales como zanahoria (Luyten y col., 2004), apio (Kader y col., 2025), jengibre (Luyten y col., 2004), cebolla de verdeo (González y col., 2012), papa (Luyten y col., 2004), manzana y pera (Costa y col., 2011; Kader y col., 2025; Mou y col., 2025). Este comportamiento de curvas aserradas se asocia con la crujencia y/o crocancia (crispness y crunchiness), atributos texturales percibidos durante la primera mordida y la masticación (Luyten y col., 2004). 35 30
Fuerza (N)
25 20 15 10
biotipo A
5 0 0
1
2
3
4
5
6
7
8
Desplazamiento (mm) Figura 6. Curva fuerza vs. desplazamiento, representativa del comportamiento medio de los ensayos de punción de los biotipos A y R La distancia DFR a la cual se observa el pico de fractura FR, se relaciona con la fragilidad o fracturabilidad del material. En la Tabla 3 se presentan los valores promedio de FR, DFR, FMAX y W obtenidos a partir de las curvas fuerza-desplazamiento. El biotipo A presentó valores significativamente superiores de FR, FMAX y W respecto del biotipo R, indicando una mayor dureza y resistencia del tejido parenquimático a la penetración. En el biotipo R, la fractura ocurrió a una menor distancia, lo que sugiere una mayor fragilidad de la pulpa. En ambos biotipos, FR < FMAX, evidenciando un incremento de la resistencia durante la penetración. La diferencia entre ambas fuerzas (ΔF) fue de 4 N en A y 2 N en R, lo que podría asociarse con el mayor contenido de materia seca de los tubérculos del biotipo A.
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Tabla 3. Propiedades mecánicas de la pulpa de topinambur determinadas a través de un ensayo de punción. Propiedades mecánicas Resistencia a la fractura, FR (N) Desplazamiento a FR, DFR (mm) Fuerza máxima, FMÁX (N) Trabajo de fractura, W (J)
Biotipo A 23 ± 4ᵇ 1,6 ± 0,4ᵇ 27 ± 4ᵇ 13,0 ± 0,2ᵇ
Biotipo R 20 ± 3ᵃ 1,3 ± 0,3ᵃ 22 ± 2ᵃ 9,6 ± 0,2ᵃ
Diferentes superíndices en una misma fila indican diferencias significativas (p <0,05).
3.3 Información nutricional de los tubérculos de topinambur El análisis de la información nutricional de los tubérculos se presenta en la Tabla 4. Se observaron diferencias significativas entre ambos biotipos para todos los componentes evaluados, con excepción del contenido de grasas totales. El biotipo R presentó un mayor contenido de agua respecto del biotipo A (79,01±0,30 vs. 72,09±0,11 %), mientras que los contenidos de fructanos (Tabla 2), fibra y proteínas fueron inferiores. Entre los carbohidratos, se consideró de interés determinar específicamente las concentraciones de sacarosa, glucosa y fructosa. En ambos biotipos, los monosacáridos se encontraron en concentraciones muy bajas (<0,15 %). En cambio, la sacarosa presentó diferencias, siendo su contenido en R aproximadamente 1,9 veces superior al registrado en A. En función de las diferencias observadas en la composición proximal y, particularmente, del mayor aporte proteico, el biotipo A presenta características nutricionales más favorables que el biotipo R. Esta composición podría resultar de especial interés para su incorporación en dietas destinadas a poblaciones que requieren controlar la respuesta glucémica, como ocurre en pacientes diabéticos o en aquellas personas que deben seguir una alimentación con bajo índice glucémico. Los valores de proteínas reportados por otros autores están en el rango de 0,8-3,6 % (Bach y col.,2016; De Santis y Frangipane, 2018). En cuanto a las grasas, ambos biotipos presentaron contenidos bajos, en concordancia con los valores publicados por Wang y col. (2020), de 0,17 a 0,78 %, y por Bach y col. (2016), de 0,1 a 0,6 %. Tabla 4. Información nutricional por cada 100 g de tubérculo fresco. Información Nutricional (porción 100 g) Valor Energético (kcal) (kj) Carbohidratos (g) Glucosa Fructosa Sacarosa Proteínas (g) Grasas totales (g) Fibra alimentaria(g) Minerales (mg/100g) Sodio Potasio Magnesio Calcio Hierro
Biotipo A
Biotipo R
36,8±1a 154±2a 2,71±0,03a 0,02±0,01a 0,12±0,01a 2,57±0,04a 5,85±0,11b 0,29±0,01a 8,2±0,1b
36,7±1a 153,5±2a 5,1±0,3b 0,02±0,01a 0,155±0,006a 4,9±0,3b 3,45±0,05a 0,28±0,01a 6,1±0,1a
7,8±0,2a 769±24a 49,5±0,1a 58,1±1,3a 3,1±0,1a
14,7±1,3b 1196±50b 68,2±1,2b 63,2±1,3b 5,3±0,2b
Diferentes superíndices en una misma fila, indican diferencias significativas (p <0,05).
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Comportamiento agronómico, calidad hortícola y composición nutricional del topinambur
Finalmente, el biotipo R presentó concentraciones significativamente superiores de todos los minerales analizados. En relación con el sodio, ambos biotipos mostraron contenidos muy bajos, inferiores a 50 mg/100 g, valores comparables a los registrados en la mayoría de las frutas y verduras frescas. Asimismo, ambos biotipos se destacaron por su aporte de hierro y potasio. Los contenidos de hierro resultaron comparables con los reportados para algunas verduras de hoja, reconocidas por constituir fuentes de hierro no hemínico, como la espinaca y la acelga, cuyos niveles se encuentran entre 2,7 y 5 mg/100 g. Por su parte, el potasio se presentó en concentraciones medias a altas, similares a las observadas en diversos alimentos de origen vegetal, particularmente frutas, hortalizas y verduras, que pueden aportar entre 500 y 1100 mg/100 g de este mineral. En cuanto al calcio y al magnesio, ambos biotipos presentaron concentraciones relativamente bajas, inferiores a 100 mg/100 g, valores que se encuentran dentro de los rangos habituales para la mayoría de las frutas y verduras. No obstante, la combinación de un bajo contenido de sodio con un aporte considerable de potasio en ambos biotipos resulta nutricionalmente favorable. En este sentido, la incorporación de estos tubérculos a la alimentación podría contribuir al mantenimiento de una adecuada presión arterial y, consecuentemente, a reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares (López y Suárez, 2021).
4. Conclusiones Se logró valorizar el topinambur adaptado a las condiciones de la Norpatagonia Argentina mediante la caracterización integral de los biotipos redondo y alargado. El biotipo redondo se destacó por presentar un rendimiento superior, una proporción alta de tubérculos con tamaños de mayor aceptación comercial y una menor tasa respiratoria. En conjunto, estas características lo posicionan como el biotipo más apto para la producción hortícola. Además, su mayor producción de biomasa aérea y subterránea le confiere un potencial adicional para su aprovechamiento como especie forrajera. Asimismo, su menor concentración de fructanos podría favorecer un mayor consumo en fresco, al reducir la posibilidad de experimentar los efectos gastrointestinales asociados con la ingesta elevada de fibra soluble. El biotipo alargado presentó mayor contenido de fructanos y proteínas, junto a un bajo aporte de azúcares simples. Esto constituye una ventaja nutricional en comparación al biotipo redondo. Su menor producción de biomasa aérea y subterránea limita su potencial productivo, aunque podría resultar más apropiado para uso ornamental. Cuando se lo cultive asociado con otras especies, se recomienda realizar la extracción anual de los tubérculos para evitar su propagación y posterior avance sobre otros cultivos o especies cercanas. Debido al elevado contenido de fructanos, este biotipo presenta un interés particular como materia prima para la obtención de ingredientes funcionales, lo que permitiría diversificar las alternativas de valorización de esta especie.
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Agradecimientos Los autores agradecen el apoyo del Instituto PROBIEN, de CONICET y de la Universidad Nacional del Comahue de Argentina. Referencias bibliográficas Abouzeid, R.; Abd El-Aal, M.; Koo, M.S.; Picha, D.H.; Wu, Q. Sustainable sweetpotato peel-based nanocoatings reinforced with sodium alginate: Enhancing shelf life and reducing postharvest losses in agricultural produce. Int. J. Biol. Macromol. 2025, 322, 146673. AOAC, Association of Official Analytical Chemits. Official Methods of Analysis; Oxford University Press: Oxford, UK, 2000. Bach, V.; Clausen, M.R.; Edelenbos, M. Production of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) and impact on inulin and phenolic compounds. In Processing and Impact on Active Components in Food, 1st ed.; Academic Press: Amsterdam, The Netherlands, 2016; pp. 97– 102. Baldini, M.; Danuso, F.; Turi, M.; Vannozzi, G.P. Evaluation of new clones of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) for inulin and sugar yield from stalks and tubers. Ind. Crops Prod. 2004, 19, 25–40. Cantero, J.J.; Núñez, C.O.; Mulko, J.; Amuchastegui, M.A.; Palchetti, M.V.; Brandolin, P.G.; Ariza Espinar, L. Las Plantas de Interés Económico en Argentina, 1st ed.; UniRío Editora: Córdoba, Argentina, 2019; p. 588. Chauhan, D.S.; Vashisht, P.; Bebartta, R.P.; Thakur, D.; Chaudhary, V. Jerusalem artichoke: A comprehensive review of nutritional composition, health benefits and emerging trends in food applications. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2025, 24, e70114. Costa, F.; Cappellin, L.; Longhi, S.; Guerra, W.; Magnago, P.; Porro, D.; Soukoulis, C.; Salvi, S.; Velasco, R.; Biasioli, F.; et al. Assessment of apple (Malus × domestica Borkh.) fruit texture by a combined acoustic-mechanical profiling strategy. Postharvest Biol. Technol. 2011, 61, 21–28. De Santis, D.; Frangipane, M.T. Evaluation of chemical composition and sensory profile in Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tubers: The effect of clones and cooking conditions. Int. J. Gastron. Food Sci. 2018, 11, 25–30. Di Rienzo, J.; Casanoves, F.; Balzarini, M.; Gonzalez, L.; Tablada, M.; Robledo, C. InfoStat, versión 2020; Universidad Nacional de Córdoba: Córdoba, Argentina, 2020. Available online: http://www.infostat.com.ar (accessed on 12 May 2025). Díaz, K.; Rosini, M.; Castagnino, A.; García Franco, A. (2025). Manual de producción integrada de las principales especies hortícolas de Argentina. Capítulo 10: Cultivos gourmet: topinambur. Ed. EEA AMBA, INTA. Diez, S.; Salvatori, D.; Franceschinis, L. Agronomic, Nutritional, and Sensory Characterization and Horticultural Quality of Two Jerusalem Artichoke Biotypes from Northern Argentine Patagonia. Agronomy 2025, 15, 2397. Franceschinis, L.; Diez, S.; Rocha Parra, A.F.; Salvatori, D.M. Jerusalem artichoke ingredient for the nutritional profile improvement of sourdough bread: Techno-functional properties and consumer perception. Eur. Food Res. Technol. 2025, 251, 415–427.
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