Como detectar datos anómalos en medidas de aromas volátiles en melón no climatérico

Hoy se ha publicado en abierto el trabajo "Methodology to Remove Strong Outliers of Non-Climacteric Melon Fruit Aroma at Harvest Obtained by HS-SPME GC-MS Analysis" en el número especial de la revista Separations denominado "Issue Advances in Micro-Solid Phase Extraction", gracias a la colaboración que mantenemos con la profesora de estadística aplicada de la UPCT María del Carmen  Bueso.

Uno de los problemas de muchos trabajos científicos es el bajo nivel en el análisis exploratorio de datos y en la detección de datos anómalos, amén de la falta de una metodología estadística adecuada. Desde que cursé estadística (para aprobar, 1988) y posteriormente me pasé un cuatrimestre cursando estadística con Rafael Romero Villafranca en la UPV mediante el uso de herramientas informáticas (para aprender, 1989), me llamó siempre la atención la detección de outliers. He tenido la suerte en e l camino de tener colegas con interés en esto de la estadística como Pablo Botía, Antonio Monforte, Javier Obando, Bart Nicolai, Jeroe Lammertyn, Mari Carmen Bueso, y otros Treinta años después este trabajo y otro que tenemos casi aceptado abundan en los outliers. A veces se aprende mucho más de los errores que de los aciertos. El segundo trabajo menciona entre otros como analizar los efectos de los factores en la variabilidad, aplicando la metodología de mi profesor Rafael Romero Villafranca. Próximamente.

En este trabajo de melón lo que hemos pretendido es ayudar a la toma de decisiones para eliminar o no un dato anómalo. Los análisis  de compuestos  orgánicos volátiles en melones no climatéricos son bastante problemáticos porque aunque a nosotros unos 20 nos salieron muy consistentes, a veces el compuesto no da  señal.  Con melones climatéricos y aromáticos (los que producen olor) es más sencillo.

Melón tipo "Piel de sapo" híbrido listo para su venta por un productor de la región de  Murcia (España)

Este es un ejemplo de lo que se puede  hacer cuando se tienen muchísimas variables. Lo que nosotros pretendíamos es evitar el suprimir sin criterio datos que pueden ser de importancia para entender la variabilidad biológica del material, en este caso melones. Porque los melones al recolectarlos y según la campaña varían mucho en su gusto y aroma, aun estando maduros. En el caso de los no climatéricos la cosa es todavía más complicada, existiendo factores ambientales y de manejo del cultivo (suelo incluido) que complican extraordinariamente la cuestión.  Y en este caso es que son  frutos grandes (1.5-4 kg, según línea o cultivar), por lo que el trabajo a realizar  es mucho más tedioso que con otras especies.

Esta es la referencia  de la publicación que está en acceso abierto y con un abstract gráfico.

Fernández-Trujillo, J.P., Zarid, M., Bueso, M.C. 2018. Methodology to remove strong outliers of non-climacteric melon fruit aroma at harvest obtained by HS-SPME GC-MS analysis. Separations 5, 30. DOI:10.3390/separations5020030

Abstract: http://www.mdpi.com/2297-8739/5/2/30
HTML Version: http://www.mdpi.com/2297-8739/5/2/30/htm
PDF Version: http://www.mdpi.com/2297-8739/5/2/30/pdf

Este artículo pertenece al número especial (Special Issue): 
http://www.mdpi.com/journal/separations/special_issues/micro_solid_extraction

El trabajo forma parte de la tesis doctoral de Mohamed Zarid en la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) dirigida por el profesor Fernández-Trujillo.

Si queréis  ver la diferencia y variabilidad aromática  en melón podéis  ir a este trabajo que comento en  otro post:

Esteras, C., Rambla, J.L., Sánchez, G., López-Gresa, M.P. González-Mas, M.C., Fernández-Trujillo, J.P., Bellés, J.M., Granell, A., Picó, M.B. 2018. Fruit flesh volatile and carotenoid profile analysis within the Cucumis melo L. species reveals unexploited variability for future genetic breeding. J. Sci. Food Agric. 98:3915-3925. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/jsfa.8909. http://rdcu.be/JYp1

Efectos estacionales en la calidad del melón

En las publicaciones que se realizan dentro del máster en Técnicas Avanzadas en Investigacion y Desarrollo Agroario y Alimentario (TAIDA), nuestro doctorando Mohamed Zarid presentó en mayo de 2016 un avance de resultados de su tesis doctoral, que aparece ahora publicado en el siguiente enlace en inglés, con resumen en castellano  e inglés.

 Zarid, M., Fernández-Trujillo, J.P. 2016. Seasonal effect on selected quality traits of a melon near-isogenic line. En: Proceedings of the 5th Workshop on Agri-Food Research. Editors: F. Artés-Hernández, M. Egea-Cortines, J.A. Fernández-Hernández, J. Calatrava, E. Aguayo, J.J. Alarcón, J.E. Cos. Editorial: CRAI Biblioteca. Universidad Politécnica de Cartagena, pp. 44-47. ISBN: 978-84-16325-29-0. 9-10/05/2016. Cartagena, Murcia, España. http://hdl.handle.net/10317/5558

Resumen:La calidad del fruto de melón (Cucumis melo L.) es un criterio importante para la aceptación por parte del consumidor. El desarrollo del fruto y el proceso de maduración están vinculados a una serie de cambios bioquímicos y fisiológicos. Este trabajo compara clases de compuestos químicos del aroma del fruto de melón de una línea casi isogénica (NIL) SC7-2 durante dos campañas (S1, S2). El objetivo de este trabajo fue determinar la influencia de la campaña en el uso de los volátiles como potenciales biomarcadores de diferencias de textura (especialmente firmeza de la pulpa), debido a la introgresión en el melón LG VII. En la campaña S2, con mejores condiciones ambientales para el desarrollo del fruto en comparación con S1, se obtuvo un fruto con mejores atributos de calidad en general y con una firmeza de pulpa ligeramente inferior. Las diferencias entre temporadas fueron que el porcentaje de ésteres de acetato totales y otros compuestos aumentaron en S2, mientras que el porcentaje de aldehídos, alcoholes o alcanos típicos de los melones no climatéricos disminuyó. Nuestra hipótesis es que la biosíntesis de ésteres de acetato aumentó en los melones no climatéricos en mayor medida cuando las condiciones de crecimiento fueron favorables. 

             

Mohamed Zarid en el congreso IPS16 (Junio 2016, Cartagena).

En el trabajo se muestra como unas buenas condiciones climáticas cambian el perfil aromático  del melón hacia la producción de compuestos del tipo éster, que son más aromáticos, incluso en melones no climatéricos.  Este trabajo fue financiado  en parte por los proyecto:

11784/PI/09 (Fundación Séneca de la Región de Murcia)

MICINN AGL2010-20858 (FEDER -UE y Ministerio de Economía y Competitividad).

Melones en el desierto tunecino

Uno de los investigadores que realizó una estancia postdoctoral con nosotros hace unos años (Mohamed Ali Benabderrahim) ha iniciado un programa de ensayos con melón en  "Arid Areas Institute of Gabes. University of Gabes, Tunisia". Es decir, Túnez. Os dejo algunas fotos curiosas de este cultivo que él me ha autorizado a reproducir aquí. El ensayo consiste fundamentalmente en diferentes cultivares en los cuales se miden diferentes atributos de calidad para ver su adaptación y diversidad según sus condiciones agroclimáticas (foto 1 y 2). Algunos frutos de PS presentaron pequeño tamaño y escaldado (foto 3) debido a la alta radiación que se ve favorecida por el cultivo en arena (fotos 1 y 2). Mi sugerencia para intentar el cultivo en estas condiciones adversas consiste en proteger los frutos durante su desarrollo de la radiación. Existen desde recubrimientos con paja, malas hierbas, recubrimientos comerciales para reflejar la radiación, coberturas individuales, etc. Según me comentan la falta de cultivo del tipo "Piel de sapo" en la zona es precisamente debido a la quemadura por sol o "sunburn", lo que deprecia de forma muy importante la calidad del fruto que resulta incomercializable. Además, estas zonas quemadas son extremadamente sensibles al daño por frío y podredumbres asociadas por hongos necrotrofos durante la conservación frigorífica por debajo de 12oC.

Fotos 1 y 2. Cultivo de melón (Cucumis melo) del tipo "Piel de sapo", "Galia", etc. mediante riego por goteo en una región árida de Tunez (Mohamed Ali Benabderrahim, con permiso para reproducirla).

Foto 3  Quemado por golpe de sol o escaldado (sunscald, sunburn) en un estado incipiente   en melón del tipo "Piel de sapo" en Túnez (Mohamed Ali Benabderrahim, con permiso para reproducirla).

Foto 3  Quemado por golpe de sol o escaldado (sunscald, sunburn) en un estado incipiente   en melón del tipo "Piel de sapo" en Túnez (Mohamed Ali Benabderrahim, con permiso para reproducirla).

Foto 4.  Quemado por golpe de sol o escaldado (sunscald, sunburn) en un estado muy desarrollado en melón del tipo "Piel de sapo" en Túnez (Mohamed Ali Benabderrahim, con permiso para reproducirla).