MANEJO POSTCOSECHA DE HORTALIZAS ING°Mg.Sc. Jaime Martín Garcilazo Cornejo Introducción Las Hortalizas Frescas reciben el Nombre de Productos Perecederos por tienen la tendencia a deteriorarse por razones Fisiológicas, por la invasión de Plagas, infecciones y enfermedades, por el manejo inadecuado pre y post cosecha, aumentando así las perdidas post cosecha. Las Perdidas Post Cosecha pueden suceder en cualquier eslabón de la cadena de comercialización, ocasionado una disminución en la Calidad del Producto ofrecido. Adicional a esto, hay pocos sistemas eficientes que cumplen con las condiciones apropiadas para acopiar y comercializar estas Hortalizas (Mercado Interno). Estas Perdidas pueden ir en el orden del 5 –50% de la Producción (22% en Promedio) en Países en Desarrollo. Países desarrollados va desde el 223%(12% en Promedio). Un tercio de la Producción Hortofrutícola Nunca llega a ser consumida. Las Mermas de esta magnitud representan una pérdida significativa de alimentos y un considerable daño económico para los comerciantes y especialmente los productores. El rechazo de Hortalizas y Frutas en los Mercados Internacionales es principalmente al Uso de Plaguicidas No Permitidos, al no cumplimiento de los requisitos del etiquetado y/o empaque, o a la presencia de contamínate, ausencia de la información nutricional requerida y deterioro de la Calidad del producto debido a factores Fisiológicos, patológicos, etc. Es indispensable que el manejo postcosecha este respaldado por buenas prácticas agrícolas que comiencen a cumplirse desde la selección de la Variedad, que satisfaga las necesidades del Mercado, la implementación del Programa Fitosanitario para la obtención de un producto sano e inocuo, la Nutrición a través de los fertilizantes usados adecuadamente durante el ciclo de Producción, hasta la etapa de cosecha y postcosecha dependiendo del Cultivo, que a través de una adecuada manipulación, manejo, procesamiento, etc., termine de ofrecer al siguiente eslabón productos de Calidad. La conservación de productos hortícolas tiene un contexto geográfico e histórico en el país, con almacenamiento y exportación instintiva de algunas hortalizas. La utilización de tecnologías de pos cosecha basadas en investigación científica recién se inicio hace alrededor de dos décadas, ligada al inicio de las exportaciones de productos altamente perecederos. Ambas aproximaciones coexisten en la actualidad y se reflejan en una realidad comercial de contrastes en el manejo de los productos hortícolas: en general, los productos masivos destinados al mercado interno son manejados con técnicas casi rudimentarias, mientras que los productos de lujo o de elite y algunos de exportación, son manejados con técnicas de vanguardia. La dicotomía existente debiera atenuarse en un futuro cercano ante el surgimiento y prevalencia de nuevas instancias de comercialización (por ej. supermercados, mercados institucionales y agroindustria) y de consumidores que cada vez serán más exigentes en la calidad, seguridad e inocuidad de los productos, obligando al uso de tecnologías idóneas en todos los casos. Por ejemplo, las ventas de hortalizas frescas en supermercados prácticamente no existían hace veinte años y ahora significan cerca del 50% del total. Esta dinámica de la realidad comercial, frente a las realidades tecnológica y académica de la pos cosecha, plantean una serie de desafíos urgentes para la especialidad; en el país se requerirá de un significativo esfuerzo en desarrollo tecnológico para afrontarlos. Inocuidad.- Es la Garantía de que los alimentos no causaran perjuicio al consumidor cuando sean preparados o injeridos de acuerdo con su uso previsto. EL MERCADO MUNDIAL DE LAS HORTALIZAS La producción mundial de hortalizas, según la FAO, alcanza aproximadamente a 614 millones de toneladas al año. La tendencia de la producción a largo plazo es creciente, con un aumento aproximado de 3,2% al año. Este crecimiento se sustenta en la tendencia al aumento de los niveles de consumo per cápita en los países en desarrollo, particularmente en aquellos de ingreso medio de Asia, América Latina y Europa Oriental. En los países desarrollados de América del Norte y Europa Occidental, en cambio, la tendencia del consumo está orientada más bien hacia una diversificación de las especies que hacia un aumento adicional en el volumen. Así, la oferta de productos, en cuanto a volumen, especies, variedades, formas de presentación y formas de agregación de valor, ha aumentado en los mercados mundiales, siendo las hortalizas de alta calidad las que obtienen mejor precio por parte del consumidor. Como resultado, hortalizas de calidad inferior tienen una demanda reducida a precios muy bajos, de tal manera que es casi imposible vender hortalizas de baja calidad en los mercados mundiales. El continente asiático es el mayor productor de hortalizas del mundo, ya que representa más del 60% del total de la producción. Además, es el que ha presentado un mayor aumento de la producción, con una tasa anual del 5,1%, que supera el promedio de crecimiento de la producción mundial. El país más destacado dentro de Asia es China, cuya producción corresponde a aproximadamente el 50% del total del continente, con 202 millones de toneladas, lo que convierte a este país en el principal productor mundial. Le siguen India con 55 millones de toneladas, Estados Unidos con 32 millones de toneladas y Turquía con 15 millones de toneladas. En América Latina, el principal productor es Brasil, con 5,7 millones de toneladas. Le siguen Argentina con 2,9 millones de toneladas, Chile con 2,2 millones de toneladas y Perú con 1,6 millones de toneladas, cifras bastante inferiores a las de los principales productores del mundo En cuanto al comercio mundial de hortalizas, las importaciones totales son del orden de 31 millones de toneladas. El principal importador es Alemania con 4,7 millones de toneladas. Le siguen Estados Unidos con 3,5millones de toneladas, Reino Unido con 2,4 millones de toneladas, Japón con 2,3 millones de toneladas y Francia con 2,2 millones de toneladas. Otros países destacados en términos de sus importaciones de hortalizas son Canadá, Holanda y Rusia. En América Latina es relevante Brasil con una importación de 575 mil toneladas, seguida por Argentina con 139 mil toneladas, ambos con volúmenes muy superiores a las 13,1 toneladas que importa Chile, principalmente en semillas de hortalizas , pimientos secos, guisantes (arvejas y chícharos) congelados, ajos, espárragos, maíz, orégano y cebollas, en ese orden de importancia. Las exportaciones mundiales de hortalizas son del orden de 33 millones de toneladas. Los principales países exportadores son Italia y España, con 3,6 millones de toneladas cada uno; Holanda, que exporta 3,3 millones de toneladas; Estados Unidos con 3,2 millones de toneladas; China con 2,8 millones de toneladas y México con 2,5 millones de toneladas. En América Latina, Chile es el país que lidera las exportaciones, seguido por Argentina, Perú y Brasil. En Chile la producción de hortalizas tiene una distribución geográfica muy alta, incluyendo zonas desde Arica hasta Punta Arenas, que totalizan unas 124.000 hectáreas, de las cuales el 53,9% se concentra entre las Regiones V y VI. Los principales destinos de las exportaciones chilenas De hortalizas son los mercados de Estados Unidos y Europa, seguidos muy de cerca por el conjunto de países de Latinoamérica. Las principales especies en estado fresco que Chile exporta (en número de cajas) son cebollas, ajos y, con una importancia algo menor, espárragos y tomates. LA CALIDAD EN LOS PRODUCTOS HORTÍCOLAS Dependiendo del tipo de mercado, algunos aspectos serán más importantes que otros en las exigencias de calidad. Así, por ejemplo, los consumidores estadounidenses asignan mayor importancia a la calidad higiénica de los productos, mientras que los consumidores europeos se inclinan por la inocuidad y el respeto al medio ambiente. Adicionalmente, los consumidores están demandando de manera creciente productos que hayan sido producidos bajo determinadas condiciones o en alguna zona en particular o por determinados tipos de productores, por ejemplo: 1.- Productos bajo producción integrada 2.- Productos bajo producción orgánica 3.- Productos producidos por pequeños productores 4.- Productos producidos por productores indígenas 5.- Productos con denominación de origen Estos aspectos pueden ser considerados como atributos de calidad adicionales, cuyo nivel de exigencia nuevamente dependerá del consumidor. Un elemento transversal, que cruza todos los aspectos antes mencionados, es el tema normativo. Las normas técnicas son una herramienta muy importante al momento de elaborar procedimientos que aseguren y mejoren la calidad de los productos; facilitan además el intercambio comercial entre países; e inciden en el cumplimiento de los exigentes estándares de calidad internacionales, sobre todo hoy en día, en un marco de creciente globalización y establecimiento de tratados comerciales. En este sentido, el Codex Alimentarías, de la Organización Mundial de la Salud (OMS), que es una compilación de normas alimentarías internacionales reconocidas, se ha convertido en el punto de referencia para la protección de los consumidores y el comercio en todo el mundo. Así mismo, la globalización de los mercados hace que los consumidores tengan cada vez mayor información y, por consiguiente, sean cada vez más exigentes. En este sentido, para cumplir con las exigencias de los mercados, los sistemas de control y aseguramiento de la calidad e inocuidad de las frutas y hortalizas frescas representan una herramienta de apoyo muy importante. Por Aseguramiento de la Calidad se entienden «todas aquellas acciones planificadas y sistemáticas, necesarias para proveer adecuada confianza de que un producto o proceso cumplirá los requisitos de la calidad establecidos». Entre los Sistemas de Control y Aseguramiento de Calidad, entendiendo que los sistemas aseguran diferentes aspectos de la calidad o de atributos de ésta, pueden mencionarse: 1.- Buenas Prácticas Agrícolas (BPA): Aseguran higiene, inocuidad, respeto al medio ambiente y salud de los trabajadores en la producción en huerto. 2.- Análisis de Riesgos y Puntos Críticos de Control (HACCP): Asegura la inocuidad en la línea de proceso y en el producto. 3.- Normas ISO 9000: Aseguran el cumplimiento de lo establecido por ley y de los aspectos que la empresa ha definido como estándar para un determinado proceso o producto. 4.- Normas ISO 14000: Aseguran el respeto al medio ambiente en los procesos de producción. 5.- Trazabilidad: Asegura conocer y codificar la procedencia y el proceso productivo de un producto desde el origen hasta que llega al consumidor, de manera de poder identificar y aislar fácilmente un producto afectado por algún problema de calidad, así como también determinar de manera rápida la causa del problema. Los tres objetivos principales de la aplicación de la tecnología postcosecha a los productos hortofrutícolas son: 1. Mantener la calidad (apariencia, textura, sabor y valor nutritivo) 2. Proteger o garantizar la seguridad alimentaría 3. Reducir las pérdidas entre la cosecha y el consumo. Más que un alto nivel de sofisticación de una determinada tecnología, el manejo efectivo durante el período de postcosecha es la clave para alcanzar los objetivos deseados. Si bien el uso de tecnologías avanzadas e inversión de capital en maquinaria moderna, pueden ofrecer ventajas en las operaciones a gran escala, frecuentemente estas opciones no son factibles para los productores a pequeña escala. En su lugar, las tecnologías simples y de bajo costo pueden ser frecuentemente más adecuadas para pequeños volúmenes, operaciones comerciales de recursos limitados y productores involucrados en el mercadeo directo, así como para los proveedores de exportadores en países en desarrollo. Muchas innovaciones recientes en tecnología postcosecha en países desarrollados han surgido como respuesta al deseo de evitar el uso de mano de obra costosa así como por el deseo de obtener un producto cosméticamente "perfecto". Estos métodos pueden no ser sostenibles a largo plazo, debido a sus efectos a nivel socio-económico, cultural y/o medioambiental. Por ejemplo, el uso de pesticidas en postcosecha puede ser muy costoso tanto en términos monetarios como en consecuencias adversas para el medio ambiente. Además, la demanda creciente de frutas y hortalizas orgánicas ofrece nuevas oportunidades a los productores y comerciantes a pequeña escala. En los sistemas postcosecha existen muchas etapas que interaccionan. Frecuentemente la producción es manipulada por personal diverso, y transportada y almacenada repetidas veces entre la cosecha y el consumo. Aunque las prácticas individuales y la secuencia de operaciones varían para cada cultivo, existe una serie de etapas genéricas en cualquier sistema postcosecha que serán usadas como referencia. Las hortalizas pertenecen a una gran variedad de estructuras vegetales que se pueden agrupar en cuatro categorías: Semillas y vainas (guisantes, judías verdes) Bulbos, raíces y tubérculos (cebolla, remolacha, zanahorias, patatas) Tallos, hojas y flores (espárragos, coliflor, lechuga, acelga). Frutos (tomate, berenjena, pimientos, calabacín) A.- TERMINOLOGÍA Como en toda disciplina nueva es conveniente uniformizar criterios sobre la terminología utilizada. En este capítulo se presentan una serie de definiciones sobre términos frecuentemente empleados en este área. En algunos casos se usan palabras del idioma ingles, que no tiene un equivalente apropiado en castellano. En trabajo técnico y algunos textos traducidos del idioma ingles se observa la utilización errónea de algunos conceptos. Almacenar: acción de guardar un producto para un uso futuro. Calidad: atributo que define un producto. Climaterio: incremento rápido o pico en respiración. Crecimiento: incremento irreversible en atributos físicos (característica) de una planta o parte de una planta o parte de una planta, en desarrollo. Deterioración: cualquier cambio que reduzca el valor comercial de un producto. Desarrollo: serie de procesos, desde la iniciación hasta la muerte, de una planta o parte de una planta. Envejecimiento: cualquier incremento en tiempo que puede (ó no) estar acompañado cambio fisiológico. Fruta: Frutos consumidos como postres, generalmente tiene sabores aromáticos, siendo naturalmente dulce o en dulzados antes de ser consumidos. (Definición desde el punto de vista del consumidor) Ejemplo: Mango, piña, melón, Papaya. Fruto: un ovario maduro (botánicamente). En algunas plantas de semilla (Ejemplo: tomate) puede incluir otras partes de la flor. La definición botánica (el producto de crecimiento determinado de una flor angiosperma inflorescencia) es muy estricta para los frutos carnosos comestibles de importancia económica. Esta definición excluye los frutos carnosos que son diferentes al ovario, tales como el receptáculos (manzana, fresa) brácteas y pedúnculos (piña).Además incluye frutas secas tales como nueces, granos y leguminosas, que comercialmente no son considerados frutos. Fruto: producto comestible de una planta o árbol, compuesto por la semilla y su envoltura, especialmente cuando este ultima es jugosa y pulposa. Fruto fresco: Fruto que se consume esencialmente igual a como es producido por la planta (sin procesamiento) y en corto tiempo luego de ser separado de la misma. Fruto inmaduro: Fruto que a un no alcanzado un grado desarrollo que le permita madurar, satisfactoriamente al ser separado de la planta madre y brindarle las condiciones adecuadas. Frutos maduro fisiológicamente: Fruto que han alcanzado un grado de desarrollo que le permita desarrollar satisfactoriamente, al ser separado de planta madre, si se le brinda las condiciones adecuadas. Fruto Maduro para consumo: Fruto que a pasado por un proceso (maduración) que le permite alcanzar las mejores características organolépticas. Fisiológica post-cosecha: Rama de la horticultura que estudia los cambios que experimentan las frutas y hortalizas, desde que son cosechados hasta llegan al consumidor. Hortaliza: en este término se agrupan numerosas especies con poca afinidad estructural y d apariencia generalmente proveen de alimentos bajos en calorías y en contenido de materia seca (FAO). Son producidos bajo sistema intensivo. Hortaliza: producto comestible de las plantas, que comúnmente se le adiciona sal o al menos no son endulzados, cosidos y consumidos con carnes o pescado (definición del desde el punto de vista del consumidor) Vegetal: un organismo clasificado como una planta, un miembro del reino vegetal. Planta cultiva da por una o partes comestibles, tales como hojas, raíces, pecíolos, flores o frutos. Es frecuente observar equivocadamente el término “frutas y vegetales”. Esto se deriva de una mala traducción “fruits and vegetables”. Lo correcto “es frutos y hortalizas”, por cuanto las frutas son obviamente vegetales. Maduración: / Maduration): estado de desarrollo que conduce a alcanzar madurez fisiológica u hortícola. Maduración: (Ripening): conjunto de proceso que ocurren en los últimos estados de crecimiento y desarrollo hasta los primeros estados de senescencia, que resultan en característica, evidenciadas cambios en su composición, color, texturas u otros atributos sensoriales Madurez fisiológica: estado de desarrollo cuando una planta o parte de una planta continuara ontogenia, aun separado. Madurez hortícola: estado de desarrollo cuando una planta o parte de una planta posee los requisitos para la utilización por los consumidores, para un propósito particular. Periodo Climatérico: periodo en el desarrollo de algunas partes de una planta que envuelve una serie de cambios bioquímicas asociados con el natural incremente respiratorio y la producción auto catalítica de etileno. El periodo climaterio consiste del preclimacterio, preclimacterio mínimo, pico climatérico y fase postclimacterica Senescencia: Proceso que sigue a la madurez fisiológica u hortícola con llevan a la muerte del tejido Tecnología postcosecha: disciplina que aplica los conocimiento y técnicas genéreles por a fisiológica postcosecha, a la solución de problemas B.- CONCEPTO DE POSTCOSECHA El concepto de postcosecha se refiere al conocimiento de los principios básicos que regulan el comportamiento de producto cosechado. Asimismo, este concepto involucra la tecnología de producto al estado fresco. El objetivo fundamental de la post cosecha es la preservación de la integridad física del producto fresco, luego de la cosecha. A partir de este objetivo básico se derivan una serie de objetivos específicos, entre los cabe mencionar los siguientes: 1.- Conservación de alimentos para épocas de escasez. 2.- Evitar la disminución de la calidad nutricional y visual del producto .cosechado. 3.- Posibilitar el comercio de productos de lujo, altamente perecederos, como frutas, hortalizas y flores, fuera de temporada y lugar. Como parte integral del proceso de producción agrícola, el ámbito de la postcosecha comprende desde que le producto es cosechado hasta que este llega al consumidor para su utilización al estado fresco; o hasta que el mismo es usado como materia prima para su posterior procesamiento. en base a las consideraciones mencionadas, queda claramente definido el hecho de que la postcosecha como área de las industrias alimentarías, la cual incluyen todo lo relacionado con el procesamiento industrial del producto; es decir, cuando este no es más un producto fresco. Problemas de Calidad que causan rechazo en el mercado Cuáles son las deficiencias más importantes de calidad que causan rechazo y pérdidas postcosecha de hortalizas? Este ejercicio aquí basado en lo que he observado desde principios de los ‘90. Obviamente, el rechazo y las pérdidas postcosecha van a diferir según el punto en la cadena de manejo al que nos refiramos. Por ejemplo, Es de esperar un conjunto diferente de factores de rechazo en campo, En la planta empacadora, y En el mercado destino. Más aún, este último puede diferir si hablamos del distribuidor, del vendedor al detalle o del último usuario, como podría ser una cadena de restaurantes. Para simplificar el asunto, me centraré en un caso particular - problemas de calidad en un mercado meta de exportación, observados por el comprador al mayoreo o el distribuidor. Influye mucho la especie, el tipo y la variedad de hortaliza. 1.-Presencia de mohos y otros hongos: Éste va en primera instancia, pues muchos factores contribuyen a que ocurra, y es una realidad que surge frecuentemente en los mercados. Problemas con enfermedades en el mercado destino pueden darse por deficiencias en el control de enfermedades a nivel de campo, subsecuente latencia del microorganismo, y proliferación, cuando no se cuenta con un manejo postcosecha adecuado. Un caso particular que podría agravar esto, es cuando los sanitizantes en tanques de lavado no son mantenidos adecuadamente a través de la jornada de trabajo. 2. Color anómalo y manchas: Muchos problemas de coloración en hortalizas se observan en la planta empacadora. Pueden ser producidos por muchas razones: 1.- Incluye residuos químicos, 2.-Deficiencias nutritivas, 3.-Acumulación de etileno, 4.-Altos niveles de dióxido de carbono, 5.- Excesos de humedad en campo, 6.- Látex interno, 7.- Daños por frío. 3. Hundimientos en cáscara. Pareciera que muchas de las nuevas variedades de hortalizas fueran propensas a deficiencias de este tipo. Pueden ser provocadas por daños de frío, pero es muy usual que sean causadas por pérdida de peso en tiempos cortos, y deficiencias nutricionales. En algunos casos se asocia también con sobre maduración y oxidación de tejido. 4. Daño por choque y vibración. Son causados por mal acondicionamiento del producto en compartimentos de carga, o mal ajuste del sistema de compensación del vehículo de transporte. En muchos casos, el síntoma no se ve externamente, pero el comprador lo detecta con sólo partir unas cuantas muestras del producto que les llega y ver la calidad interna. 5. Arrugamiento: Ocurre por abusos en manejo, temperatura alta, y humedad relativa baja. No se percibe muchas veces hasta muy tarde, pues coincide con pérdidas de peso superiores al 5%. Se reduce con movimientos más rápidos del producto entre la cosecha y cámara de frío; uso de anti transpirantes, y alta humedad relativa. 6. Cortes y otros daños mecánicos: Son causados principalmente en cosecha o durante el manejo postcosecha. Uno esperaría que cuando el problema se da a la cosecha se pueda detectar en la planta de empaque, pero siempre ocurren ineficiencias en esa operación. Se mencionan también cicatrices por razones fisiológicas (no por plagas o animales), como deficiencias de nutrientes con/sin mal manejo hídrico. 7. Daños por insectos, aves, roedores: Deficiencias en manejo pre cosecha y mala selección de producto previo al empaque son las causas principales. A no ser que el problema sea difícil de ver, como en el caso de huevos de insectos en la parte interna del producto, es de esperar que esto no se de con mucha frecuencia a nivel de mercado meta. 8. Sobre maduración: El exceso de maduración (en aquel producto que de hecho madura) puede darse por una sola razón o por una combinación de factores no controlados oportunamente. Índice de cosecha inadecuada y temperatura muy alta durante el manejo postcosecha son causas principales. 9. Ennegrecimiento superficial: Quizás su origen sea similar a lo descrito en deficiencias con el color, pero se debe resaltar el ennegrecimiento usualmente causado por frío, oxidación que usualmente sigue al exceso de deshidratación, y decaimiento bacteriano acompañado por envejecimiento. 10. Ablandamiento: Por exceso de alta temperatura, especialmente cuando se ha movido el producto de baja a alta temperatura drásticamente, y quizás acompañado con un índice de cosecha inadecuado, o exceso de agua a la cosecha. Cuando se da este síntoma es porque se ha fallado en varios controles. LA PEDRIDA DE AGUA DURANTE LA POSTCOSECHA DE LAS HORTALIZAS Las hortalizas frescas son productos muy perecederos y por tal motivo, ocurren importantes pérdidas, daños y deterioros de calidad, desde el momento de la cosecha hasta llegar al consumidor final. Los dos procesos metabólicos más importantes que intervienen en los productos después de cosechados son la transpiración y la respiración. El principal componente de las hortalizas es el agua y la pérdida de la misma (transpiración) ocasiona síntomas de marchitamiento. Los problemas de deshidratación son mínimos en las hortalizas de raíz y tubérculo y muy notorios en las de hoja o con parte de tejidos en activo crecimiento. Así mismo, en el proceso de la respiración se consumen sustancias de reserva y su velocidad determina la duración de la vida comercial de un producto, dependiendo de las características intrínsecas y condiciones ambientales. Todas las hortalizas experimentan perdidas temporales de agua por transpiración en mayor o menor grado mientras se encuentran en el campo. Esto generalmente ocurre durante las horas más calurosas del día y puede causar la pérdida parcial del volumen de una fruta; disminución de la turgencia de una Oleriza de hoja o el marchitamiento temporal de una flor. Sin embargo, el agua perdida es recuperada cuando llega la noche y la planta puede absorber humedad al ritmo necesario para mantener un balance hídrico adecuado. Luego de cosechadas las hortalizas continúan perdiendo agua con la única diferencia que esta ya no puede ser recuperada. Si no se minimiza la perdida de agua del producto cosechado, este puede perder rápidamente su turgencia y características comerciales. En la mayoría de las olerizas los síntomas de pérdida de agua se hacen evidentes cuando e producto pierde entre 5 y 10% de su peso por transpiración. El porcentaje exacto de pérdida de peso debido a la transpiración depende de la estructura y condición general del producto, de la humedad relativa y temperatura, del movimiento del aire y de la presión atmosférica. En aquellas hortalizas que son comercializadas por peso, la perdida de agua puede resultar en la violación del requerimiento mínimo de peso de un envase que se supone contiene una cantidad dada de producto. Gran parte de los negocios minoristas que comercializan hortalizas se caracterizan por el escaso conocimiento de su personal sobre el manejo postcosecha y la comercialización. Generalmente no se aplican técnicas para mantener la calidad del producto. HUMEDAD RELATIVA (H.R) Y TEMPERATURA La perdida de agua de un producto es rápida cuando la H.R. es baja y viceversa. Cuando la H.R. es baja , la presión de vapor de agua es una mezcla de aire húmedo es menor que el valor máximo que se pueda obtener en dicha mezcla, a una temperatura dada, antes que el vapor de agua se condense; por consiguiente el vapor de agua que existe en el húmedo interior del producto es rápidamente transferido a la atmosfera que rodea a este y que se halla relativamente más seca. Por el contrario si el ambiente que rodea al producto tiene una H.R. tanto el ambiente como el producto tienden a balancearse respecto a sus contenidos de humedad, el gradiente de humedad tiende a desaparecer y la pérdida de agua del producto se hace cada vez más pequeña…..Para efectos prácticos, se puede considerar que el contenido interno de humedad de cualquier hortaliza al estado fresco es de 100%. Si bien esto quiere decir que un producto pierde agua si es almacenado en cualquier ambiente que tenga una H.R. menor a 100%; al decir la H.R. Optima de almacenamiento se tiene que tener en cuenta otros factores tales como la proliferación de patógenos, determinadas respuestas fisiológicas (brotacion, dormancia maduración), etc. Algunos de estos factores son adversamente afectados por H.R. altas. La Cantidad de humedad que una mezcla de aire húmedo puede contener antes de llegar a su punto de saturación aumenta conforme la temperatura se incrementa. Por ejemplo, mas agua es necesaria para saturar una mezcla de aire húmedo a 20ºC que a 10ºC. Por consiguiente, un ambiente a 20ºC y 80% de H.R. es más seco que otro a 10ºC y 80% de H.R. Un aumento de temperatura determina un incremento en la capacidad del agua para evaporarse. Esto quiere decir que una hortaliza transpira más rápido cuanto más alta es la temperatura a la cual se halla expuesta. También, significa que para un ambiente dado (Con temperaturas y H.R. determinadas) la perdida de agua será mayor cuanto mayor sea la temperatura propia de la hortaliza. Esto evidencia la necesidad de pre-enfriar el producto cuanto antes a la temperatura del medio al cual va a ser almacenado. ESTRUCTURA Y CONDICION GENERAL DEL PRODUCTO Las Principales vías naturales de pérdida de agua en las hortalizas están constituidas por estomas, cicatrices y lenticelas. Las Olerizas de hoja pierden agua principalmente a través de los estomas. Las cicatrices en los tallos son importantes vías de pérdida de agua en tomate, así como las lenticelas los son en el caso de la papa. En general, cuanto mayor es la relación de superficie a volumen, más rápidamente ocurrirá la perdida de agua de un producto en un ambiente dado. Por ejemplo, la espinaca y la lechuga de hoja, con todas sus hojas expuestas y al descubierto, se marchitan más rápidamente que la lechuga de cabeza, ya que en esta ultima la superficie de exposición es menor. Algunas estructuras tales como las capas cerosas que cubren la superficie de algunas hortalizas protegen al producto contra la desecación haciendo que el proceso de pérdida de agua sea más lento. El agua es también perdida por las hortalizas a través de cualquier pequeña rajadura que se forme en la superficie del producto durante el crecimiento de este o como resultado de su manejo durante la postcosecha. Las escoriaciones y magulladuras debilitan o eliminan las capas protectivas con el consiguiente aumento en el ritmo de pérdida de agua. Por consiguiente, el producto no debe ser solamente almacenado en condiciones optimas de temperatura y de humedad relativa para minimizar la perdida de agua que se produce por causas naturales (estomas, cicatrices, lenticelas, relación superficie volumen, etc.) sino que este debe ser manejado adecuadamente durante todo el periodo de almacenamiento y de comercialización para evitar pérdidas de agua como consecuencia de excoriaciones, magulladuras o cualquier otro tipo de daño mecánico. C.-FUNDAMENTO BASICO PARA EL POSTCOSECHA DE FRUTAS Y HORTALIZAS. MANEJO DE 1.-FACTORES PRECOSECHA.- Las frutas y hortalizas presentan una serie de características que dan un buen indicativo de su comportamiento Pre o postcosecha. La ignorancia o subestimación de ellas conllevan al manejo inadecuado, responsable de altos niveles de pérdidas de productos. Los daños físicos, son en mayor grado los principales agentes causales. Del deterioro de nuestra frutas y hortalizas. FASES DEL PERIODO CLIMACTERICO P r o d u c c i ó n Pico climatérico D E Postclimacterio C O 2 Subida climatérico O Preclimacterico D E C 2 H 4 Preclimacterico mínimo 0 TIEMPO Este grupo de vegetales son muy diversos en estructura morfológica, composición y fisiología., su estudio y conocimiento nos aporta información útil desde el punto de vista de su respuesta en postcosecha. Así, los tejidos meristemático o en activo crecimiento son mas perecederos que los órganos de almacenamiento Cuadro Nº .1 Clasificación de algunas hortalizas de acuerdo a su perecibilidad. . Muy perecederos Lechuga Brócoli Coliflor Pepino Vainita Poro Alcachofa Col de Brúcelas Espárragos Arvejas Maíz dulce Espinaca Culantro Acelga Medianamente perecederos Repollo Zanahoria Pimentón Tomate Remolacha Poco perecederos Ajo Cebolla Papa Camote Ñame Desde un punto de vista práctico un producto muy perecedero puede dañarse para la venta comercial en pocas horas o días bajo condiciones ambientales (26º C, 70 % H.R) Un producto mediante perecederos puede dañarse en varios días, (plátano, Papaya) o incluso varias semana (uvas, piña, limón). Los vegetales poco perecederos pueden durar varias semanas (Camote, ñame, naranja) o meses (melón inodoro, ajo, cebolla, papa). Con la técnica moderna de almacenamiento conocidas hoy (atmósferas controladas) es posible almacenar manzanas hasta por dos años, sin pérdida apreciable de calidad. A continuación mencionaremos algunas características generales de las frutas y hortalizas, que tomadas en cuenta, puede constituir el A B C del manejo de postcodecha de productos perecederos. ESTADOS DE DESARROLLO Y SENESCENCIA DESARROLLO (Inicio Muerte) CRECIMIENTO MADURACION MADUREZ FISIOLOGICO RIPENING (madurando) SENESCENCIA Son tejidos vivos: Sujetos a cambio continuos después de cosechados. Muchos son indeseables, otros deseables y no deben ser detenidos completamente. Como tejidos vivos que son, susceptibles a morir. Este factor generalmente no es tomado en cuenta por la mayoría de quienes comercializan frutas y hortalizas, con las consecuencias ya conocidas. Tienen un alto contenido de humedad: En muchos casos, superior al 90 % (lechuga). Se puede afirmar que al comprar frutas hortalizas se adquiere mayormente agua en empaques atractivos. Este alto nivel de agua determina que sean afectados por desecación, estar expuestos a ambientes de una menor humedad relativa, con la consiguiente pérdida de apariencia y calidad. Además muchos poseen características que los hacen muy suculentos y susceptibles a sufrir daños mecánicos. En regiones tropicales, donde prevalecen condiciones de alta temperatura y humedad relativa, estos constituyen un ambiente favorable para el crecimiento y reproducción de los patógenos que suelen atacarlos. Un buen Programa de aspersiones periódicas en campo, con fungicida específico, combinado con tratamiento adecuado postcosecha representa una buena opción para la prevención del desarrollo de estos organismos patogénicos. INFLUENCIAS DE LOS FACTORES PRECOSECHA El manejo del cultivo y los frutos en precosecha tienen una influencia importante en su comportamiento postcosecha. En el proceso de producción es fundamental, para obtener elevados rendimientos y frutos de buena calidad, que efectúen no solo las prácticas agronómicas apropiadas, de manera esmeradas, si no también es conveniente cosechar y manejar adecuadamente los productos cosechados, hasta lleguen al consumidor. A fin de obtener vegetales de buena calidad es conveniente tomar en cuenta las siguientes recomendaciones: 1.-Sembrar variedades adaptadas a las condiciones de clima y suelo de la zona, capaces de producir altos rendimiento, resistencia a las enfermedades comunes y al transporte y de buena aceptación por el consumidor. 2.-Efectuar en su debido durante el ciclo del cultivo las prácticas agronómicas apropiadas, como riego eficiente, suministro adecuado de fertilizantes, control eficaz y a tiempo de las malezas, plagas y enfermedades. 3.-Cosechar los frutos en el, momento oportuno, cuando alcancen el desarrollo y la madurez adecuada, de manera que puedan ser almacenados y transportados sin pérdida aparente de calidad 2. Deterioración Se entiende como deterioración cualquier cambio que reduzca el valor comerciad de frutas y hortalizas constituye el enemigo a vencer en esta disciplina. Este proceso continuo irreversiblemente luego que le fruto es cosechado. La aplicación de la tecnología adecuada permitirá reducir el proceso a su mínima velocidad de ocurrencia. Sobre el mismo actúan solos o combinados factores internos (biológicos) o externos. 2.1 Factores internos 2.1.1. El catabolismo general (respiración, senescencias) tiene influencia sobre los cambios deteriorativos. Como todos los vegetales respiran, por consiguientes son afectados por este proceso. Igualmente son influidos por reacciones de senescencia. Entendiéndose por ella el proceso coordinado asociado con envejecimiento, relacionado a perdida d estructura y funciones terminado en la muerte del tejido. 2.1.2 Cambios composicionales Conversiones de azúcar a almidón (maíz dulce intuidas por la temperatura, indeseables cuando se quiere que le producto conserve un alto-nivel de azúcar para ser consumido. Igualmente pueden ocurrir reacciones (papas frescas), in deseables para el consumo o el procesamiento industrial. Cambios en pigmentos, tales como destrucción de clorofilas (deseables en tomates que maduran, indeseable en lechuga, espinaca), influidos por las condiciones ambientales. El desarrollo e pigmentos carotenoides (mango, papaya), así como el de antocianinas (fresas) o licopeno (tomate) son deseables en frutas que maduran. Solubilizacion de pectinas: la solubilizacion de compuestos pépticos es de gran parte responsable de los proceso de ablandamiento. Estos son deseables en frutos que maduran (plátano, mango). Pero pueden ser indeseables luego que se ha alcanzado la madurez de consumo (tomate para consumo fresco). Perdidas de vitamina: Hay vitaminas que se descomponen pierden en le periodo postcosecha, un buen ejemplo lo representan la perdida de vitamina de vitamina C durante el almacenamiento de lechuga. 2.13 Crecimiento y desarrollo La brotación o grelacion de papas, cebolla, ajo y raíces reduce apreciablemente su valor y acelera su deterioración. Los espárragos recién cosechados continúan creciendo. Esta elongación y curvatura (si son mantenidos en forma horizontal) va acompañada de incremento en tejido fibroso que no es comestible. La germinación de semillas dentro de los frutos (papaya, pimentón, tomate) es un cambio indeseable desde el punto de vista de consumo, al ser rechazados por una desmejorada apariencia. 2.1.4 Transpiración o perdida de agua La pérdida de agua es uno de los principales causa de deterioración en cuanto se traduce en pérdida de peso, textura y apariencia, debido a flacidez y pérdida de turgencia. 2.1.5 Daños fisiológicos Hay ciertas condiciones ambientales que alteran el metabolismo normal de las plantas, ocasionado daños fisiológicos no atribuibles a agentes patogénicos: 1. Bajos niveles de oxígenos o elevados de CO2 pueden ocasionar daños en todas las frutas y hortalizas. 2. Desbalance nutricional de algunos elementos en el campo, tal como déficit de calcio pueden ocasionar podredumbre apical (culillo) en tomate. 3. Exposición de los productos a temperaturas indeseables pueden ser responsable de diferentes daños 4. Daños por congelación: Al exponer los productos y mantenerlos a temperatura por debajo de su punto de congelación. 5. Daño por frió: Ocurre cuando los productos tropicales o subtropicales son sometidos a temperatura inferiores a 10º C, pero superiores a su temperatura. De congelación. Expresión del daño dependerá del a temperatura y del tiempo de exposición. El mismo se evidencia al transferir el fruto u hortaliza a una temperatura superior. Los síntomas pueden ser: decoloración interna o externa al fruto, áreas húmedas hundidas, maduración irregular, fallas al madurar, sabores indeseables e incrementada susceptibilidad a ataques patogénicos. 6. Daño por calor: puede producirse por la exposición a altas temperaturas o a la acción directa de los rayos del sol. Los síntomas pueden incluir escaldaduras, quemado, maduración irregular, desecación y ablandamiento excesivo 2.1.6 Daños Patológicos Es una de la causa más común o aparentemente de deterioración. No obstante, el ataque generalmente sigue un daño mecánico o fisiológico. En pocos casos los patógenos pueden atacar tejidos sanos y ser el causal principal de deterioración. 2.2. Factor Ambientales (externos) 2.2.1 Temperatura Es el factor ambiental más importante que influye la velocidad de deterioraron del producto cosechado. Por cada incremento de 10º C sobre una temperatura óptima, la velocidad de deterioración se incrementan 2 ó 3 Veces. Por esta razón la refrigeración es una de las principales herramientas disponibles para prolongar la vida utilizable de un vegetal. La exposición del producto a temperaturas no deseable ocasiona desordenes fisiológicos, como se indico anterior mente. Además afecta la acción del etileno sobre, la fruta u hortaliza. La germinación y crecimiento de los patógenos esta grandemente influida por la temperatura. Algunas especies del genero Rhizopus son sensible a bajas temperaturas. Enfriando el vegetal (<5º C), luego de la cosecha, reduce grandemente su incidencia. 2.2.2 Humedad Relativa La velocidad de pérdida de agua de frutas y hortalizas depende de la diferencia de presión vapor entre el producto y el aire alrededor del mismo, la cual está influida por la temperatura y la humedad relativa (HR). A una temperatura dada, la velocidad de pérdida de agua desde el producto dependerá de la HR, Y a una HR, dada, la perdida se incrementara con el aumento de temperatura. 2.2.3. Composición Atmosférica La reducción de oxigeno y elevación de los niveles de CO2 Intencionadas (atmósferas modificadas o no, puede tener grandes efectos beneficiosos o perjudiciales sobre la deterioración la magnitud de estos efectos dependerá del tipo de producto, cultivar, edad fisiológica, niveles de oxigeno y dióxido de carbono, temperatura y tiempo de almacenamiento. EL OXÍGENO Y LA ALTERACIÓN DE LOS ALIMENTOS El aumento de la vida útil de los alimentos envasados en Atmosfera Modificada (AM) es debido a la inhibición de fenómenos microbiológicos, químicos y enzimáticos relacionados con el oxígeno. El oxígeno constituye el 21% de la atmósfera terrestre y, en condiciones normales, es el gas más importante que está en contacto con los alimentos ya que participa en su alteración facilitando el crecimiento de microorganismos aerobios, El enranciamiento oxidativo de los lípidos y ciertas reacciones enzimáticas. También puede modificar el color y el bouquet y destruir ciertos nutrientes (vitaminas). En presencia de oxígeno, se multiplican en los alimentos bacterias con gran capacidad alterante (por ejemplo, varias especies de Pseudomonas), mohos y levaduras. EFECTO DE LA COMPOSICIÓN DE LA ATMÓSFERA SOBRE LA DURABILIDAD DE LOS ALIMENTOS Es evidente que la composición de la atmósfera es muy importante en relación con la vida útil o capacidad de conservación de los alimentos. De todas formas, su acción depende del grupo de alimentos y, dentro de cada grupo, de los diferentes productos. Así: En frutas y hortalizas las AM mantienen la calidad y alargan la vida útil porque: a) disminuyen la tasa de respiración y, por tanto, la velocidad de maduración, siendo importante en productos que maduran muy rápidamente una vez iniciado el proceso (p. ej., plátanos). Hay que recordar que a menor respiración se genera menos calor, b) la disminución de O2 o el aumento de CO2 detiene la síntesis de etileno y se controla la multiplicación de mohos. En cereales y leguminosas, su principal efecto consiste en controlar el crecimiento fúngico. En el envasado en AM, los gases más empleados son CO2, N2, y O2 El efecto antimicrobiano del dióxido de carbono se conoce desde hace tiempo, aplicándose a alimentos proteicos, y a productos vegetales (control de mohos) 2.2.4 Etileno Es una hormona vegetal y uno de los compuestos orgánicos más sencillos que pueda tener un gran efecto sobre los procesos fisiológicos de las plantas. Es un producto natural de su metabolismo y es producido por todos los tejidos de las plantas superiores y por algunos, microorganismos. Es considerado una hormona natural del envejecimiento y la maduración, siendo fisiológicamente activo en cantidades muy pequeñas (0, 1 p.p.m.) Su efecto suele ser deseable (para acelerar y uniformizar la maduración de frutos climatéricos) o indeseables (zanahoria, hortaliza de hoja, flores). Su uso y manejo es de interés para los horticultores y comercializadores de frutas, hortalizas y ornamentales. 2.2.5 Luz Su acción sobre algunos productos almacenados puede ser perjudicial. Así, su acción sobre tubérculos de papa en el campo o almacén con lleva a la formación de clorofila (afecta la apariencia del producto fresco) y/o solanina (toxico a los humanos), 2.2.6 Otros Algunos químicos (fungicidas, reguladores de crecimiento) pueden ser aplicados a los productos vegetales con el fin de afectar uno o más factores biológicos envueltos en deterioración. 3.-Tecnología Deterioración. Postcosecha aplicable al control de la Los factores externos, por ser fácilmente modificables son los que generalmente se manipulan con los objetivos de controlar la deterioración y aumentar la vida útil de frutas y hortalizas. 3.1 Manejo de la temperatura. Es la principal herramienta disponible para aumentar la vida útil de los productos cosechados. Un manejo adecuado de la temperatura debe comenzar con la rápida remoción del calor de campo, usando algunos de los siguientes métodos: pre enfriamiento por agua, pre enfriamiento por hielo, enfriamiento por aire, etc. Los almacenes refrigerados deben estar bien construidos y adecuadamente equipados. Esto incluye: Buenas construcción y aislamiento. Piso firme, que facilite la carga y descarga. Bueno ubicación de las puertas. Es conveniente usar el sistema de doble puerta frontal. Distribución efectiva del aire refrigerado. Controles sensibles, bien ubicados unidad de refrigeración adecuada. Para la verificación y registro es conveniente usar la temperatura del producto antes que la del ambiente. Los vehículos para el transporte refrigerado deberán ser enfriados ante del ingreso de la carga. También debe preverse que se mantenga la temperatura lo más constante posible durante el viaje. 3.2 Control de la humedad relativa La HR. puede intuir perdidas de agua, desarrollo de infecciones, incidencias de desordenes fisiológicos y uniformidad de maduración. La condensación de la humedad sobre el producto (no la HR. del ambiente) puede acelerar el desarrollo de procesos infecciosos y debe evitarse. En general una HR. 85-95 % es adecuada para frutas y 90-98% para hortalizas (excepto ajos y cebolla secas). Algunas raíces se almacenan bien a 95-100% HR. El control de la humedad relativa puede lograse por uno o más de los siguientes procedimientos: 1.-Adición de humedad (vapor, nebulizador) al aire usando humidificadores. 2.-Regular el movimiento del aire, con respecto a la carga almacenada. 3.-Adición de humedad al piso del Almacén. 4.-Adición de hielo picado sobre los productos no susceptibles, al ser exhibidos. 5.-Agregar agua en aspersión o nebulización en la comercialización. Esto puede usarse en hortalizas de hojas, raíces originarias de zonas templadas u hortalizas consumidas inmaduras (vainitas, guisantes, maíz dulce, berenjenas). 3.3. Suplementos al manejo de la temperatura Muchos procesos tecnológicos pueden usarse como suplementos al manejo adecuado de la temperatura. Ninguno de ellos, solo o combinados pueden sustituir el mantenimiento de una adecuada temperatura y HR. Para extender la vida útil a los productos frescos. Ellos pueden contribuir a extender la vida en almacenamiento más allá de lo que podría lograrse usando solo refrigeración. Estos suplementos aplicados al producto incluyen: “Curado” de algunos bulbos (cebolla, ajo y raíces (camote). Limpieza: remover el exceso de humedad en la superficie del producto. Selección del producto a almacenar. Uso de ceras y /o cobertores. Tratamientos térmicos. Uso de fungicidas post cosecha. Uso de inhibidores de brotación Tratamiento químicos (aspersiones soluciones a base de calcio). Fumigación, para el control de insectos. Tratamiento con etileno exógeno (desverdecimiento, inducción de maduración). Para modificar el ambiente: Empacado Control de movimiento y circulación del aire. Control del intercambio del aire (ventilación). Exclusión y / o remoción de etileno. Atmósfera modificada o controlada EL PRODUCTO Y SU AMBIENTE H2o (variable) Epidermis Piel ceras Cobertores Plásticos H2 (78.1%) H20 H2 H20 H2 02 02 Productos finales Sustratos Almidón azucares ácidos orgánicos aminoácidos Compuestos Pecticos 02 CO2 CO2 H2 O C2H4 Otros volátiles Calor C2Nv Calor Otros Volátiles Calor EMPAQUE (MADERA; PLASTICO; FIBRA) C2H4 Otros Volátiles D.FISIOLOGÍA DE LOS FRUTOS DESPUES DE COSECHADOS. 1. Respiración El proceso de respiración reviste una singular importancia en el manejo de frutas y hortalizas luego de cosechadas debido a su efecto directo sobre la reducción de la vida utilizable de los vegetales El principal papel del tecnólogo postcosecha es desarrollar métodos que reduzcan tanto como sea posible la deterioración en el periodo cosecha consumo. Desde el punto de vista bioquímico y fisiológico, su principal tarea debe ser reducir la velocidad de respiración del producto. Por este proceso los organismos convierten la materia en energía, siendo uno de los procesos básicos de la vida y todas las frutas y hortalizas son organismos vivos Es un proceso catabólico, que en las plantas envuelve la oxidación enzimática de azucares a dióxido de carbono (CO2) y agua, acompañado por una liberación de energía. Sin embargo otras sustancias tales como ácidos orgánicos y proteínas también entran en la cadena respiratoria. Para la perdidas de esta reservas alimenticias almacenadas por la plantas es de mucho interés, al igual que la necesidad de oxigeno (O2), producción de (CO2) y de energía liberada. El agua producida en este proceso no es significante en el contexto del manejo postcosecha. C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 673 Kcal Esta adecuación (inversa a la fotosíntesis) nos indica que por la combustión de una hexosa en presencia de 6 moles de oxígenos se producen 6 moles de CO2, 6 de agua y se liberan 673 KCAL. Es muy importante conocer la velocidad de respiración para cada producto y la temperatura por cuanto nos da información sobre: Sustrato oxidado, determinando perdida de alimento y peso vendible. Consumo de oxigeno y producción de CO2, que puede tener efecto sobre los productos almacenados. Además evidencian las necesidades de remplazar el oxigeno consumido y remover el CO2 producido en el Almacén. Producción de calor, que debe ser removido. Este calor es uno de los que deben ser incluidos en los cálculos de los requerimientos de refrigeración de un producto en Almacén. La respiración es el principal factor biológico responsable de deterioración. En general, los productos que tienen una mayor velocidad de respiración (brócoli, por ejemplo) se deterioran más rápido que aquellos con bajas velocidades (cebolla, por ejemplo). La mayor parte de los controles aplicados en postcosecha se dirigen a reducir la velocidad de respiración, con el consecuente aumento de la vida utilizable del producto. Bajar la temperatura rápidamente baja el calor de campo, extrae el calor vital , reduce la tasa respiratoria, controla pudriciones y afecta la generación de etileno. Tasa de respiración Es importante por determinar las cantidades de oxigeno que deben estar disponibles por unidad de tiempo y las cantidades de CO2 y calor, que deben ser eliminadas al mismo tiempo. Además es un buen indicador de la velocidad la cual proceden otras reacciones tales como la conversión de azúcar a almidón (maíz dulce), pérdidas de vitaminas (ácidos ascórbico) o deterioración causada por cambios fisiológicos o enfermedades. Generalmente es expresada como miligramos de CO2 producido por una unidad de peso fresco y tiempo (mg CO2 / Kg. /hr). También puede ser expresada como ml. de CO2 producidos por unidad de peso fresco y tiempo (ml CO2/ Kg. /hr). Efecto de la temperatura La tasa de respiración generalmente se incrementa, a medida que la temperatura del producto se incrementa por sobre su punto de congelación hasta las temperaturas que inducen daño por calor. A tan altas temperaturas la velocidad decrece hasta que cesa la respiración (punto de muerte térmica) Si la velocidad de respiración de un vegetal es medida durante su desarrollo, maduración y senescencia, se obtiene un patrón respiratorio característico. La velocidad de respiración por unidad de peso es la mayor en frutos inmaduros u hortalizas y decae con la edad. Hay frutos, como tomates, que exhiben un patrón característico de maduración. Antes de ella, la tasa de respiración decae a un mínimo, a medida que se inicia la maduración, incrementa a un máximo (el climaterio). Luego la respiración decae gradualmente a medida que progresa la maduración. Los frutos que muestran este tipo patrón de respiratorio son llamados climatéricos. El inicio del climaterio coincide aproximadamente con el tamaño máximo del fruto. El climaterio, así como los otros cambios asociados con maduración pueden ocurrir en la planta o fuera de ella. Los frutos (cítricos, piña, uva, fresas) que no exhiben un climaterio o incremento respiratorio son conocidos como no climatéricos. Este grupo de frutas muestran la mayoría de los cambios de maduración, aunque estos ocurran más lentamente. EFECTO DE TEMPERATURA SOBRE LA VELOCIDAD DE RESPIRACION V E L O C I D A D D E R E S P I R A C I O N Punto de congelamiento TEMPERATURA Punto de Muerte térmica Mantener la temperatura alta: 1.- Ablandamiento más rápido. 2.- acelera la madurez. 3.- Acorta vida útil y de almacenaje. 4.- desarrollo de patógenos (especialmente hongos) y menor vida comercial POR EL PROCESO DE TRANSFERENCIA DE CALOR NO SE DEBEN ALMACENAR VEGETALES DE TASA RESPIRATORIA DESIGUALES. PARA BAJAR RAPIDAMENTE EL CALOR DE CAMPO SE TIENEN PREFRIOS, CAMARAS DE REFRIGERACIÓN, CUIDADOS DE EMBALAJE, METODOS DE ESTIVA, ETC. PERDIDA DE SUSTRATO Se pierde: - Valor alimenticio - Sabor - Peso seco GENERACIÓN DE SUSTANCIAS NOCIVAS Alcoholes, fenoles, acetaldehídos, ácido fórmico, entre otras. La mayoría de ellas dan mal sabor a la fruta EXISTEN DOS GRANDES GRUPOS DE PRODUCTOS VEGETALES QUE SE PUEDEN CLASIFICAR POR SU COMPORTAMIENTO O PATRON RESPIRATORIO DIFERENTE. En muchos frutos carnosos la Maduración está asociada a un incremento repentino en la actividad respiratoria y recibe el nombre de incremento o crisis climatérica. Climaterio es un término acuñado por Kidd y West en 1925 al determinar esta alza en la respiración de algunos frutos al término del crecimiento. Frutos Climatéricos y no Climatéricos Climaterio: se define como un alza en la respiración al final del desarrollo y constituye un punto de cambio en la vida de los productos vegetales, siendo especialmente importante en los frutos, ya que allí se ha completado el desarrollo y la maduración, dando inicio a la senescencia y a su destrucción. Rhodes define climaterio como “un periodo de la evolución de ciertos frutos en los cuales se suceden una serie de cambios bioquímicos que se inician con la producción auto catalítica de etileno, marcando el paso del crecimiento a la senescencia con un incremento en la respiración que conduce a la maduración”. DIFERENCIAS ENTRE FRUTOS CLIMACTERICOS Y NO CLIMACTERICOS 1.- Frutos no climatéricos maduran más temprano y deben terminar su madurez en el árbol. 2.- Frutos con Climaterio tiene cambios bruscos en las concentraciones de etileno 3.-Frutos no climatéricos fallan en su capacidad para almacenar o sintetizar proteínas durante la maduración a diferencia de los climatéricos. 4.- Fruta no climatérica aparentemente no utiliza nunca almidón como reserva. Utiliza ácidos orgánicos. 5.- Frutos con y sin Climaterio presentan respuestas diferentes a temperatura, concentración de oxigeno y etileno. Hay prácticas comerciales, muy vinculadas al proceso de respiración: Las Refrigeración Diseño de los empaques. (ventilaron) Método de apilados de empaques. Ventilación interna en los empaques. mismas deben permitir que el producto respire, pero a una velocidad reducida. CAMBIOS BIOQUÍMICOS Y FISIOLOGICOS RELACIONADOS CON EL CLIMACTERIO MADUREZ Y SENESCENCIA Madurez: Proceso de eventos interrelacionados entre si pero fisiológicamente separados, que resultan de cambios bioquímicos y biofísicos que ocurren a nivel celular, subcelular y de membrana. Senescencia: Problemas de cambios celulares, desfavorables en la habilidad del protoplasma para mantenerse. MADUREZ = SENESCENCIA Se puede concluir que: 1.- La madurez es el inicio de la senescencia 2.- Madurez y Senescencia corresponde a la fase final del desarrollo y la diferenciación de un producto vegetal. FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE RESPIRACION 1.1 Factores internos 1.-Tipo u órgano de la planta Los tejidos fisiológicamente activos (espárragos, brócoli, lechuga) tienen una mayor velocidad de respiración que, por ejemplo, los de órganos de almacenamiento (papa, ajo, cebolla). 2.- Edad del vegetal 3.-Estado de desarrollo Tejidos u órganos inmaduros presentan una mayor velocidad de respiración que los maduros. Tejidos meristemáticos (Palto por ejemplo) tienen una mayor velocidad de respiración que aquellos que no lo son. Tejidos Jóvenes respiran a mayor velocidad que tejidos senescentes. 4.-Relación Área - volumen En general, frutos u hortalizas de una mayor relación, presentan una mayor velocidad de respiración. A < tamaño > tasa respiratoria > superficie para liberar CO2 y recibir O2 , menor volumen para repartirlo. 5.-Naturaleza de la cobertura del vegetal A mayor cerosidad natural (zanahoria por ejemplo), menor velocidad respiratoria. 6.-Condiciones Culturales previas Altas temperatura, en el campo, antes de la cosecha pueden favorecer una elevada tasa respiratoria del vegetal en poscosecha. 7.-Variedad o Cultivar Hay variación de tasa respiratoria entre cultivares. Esto está dado por la genetica 8.-Especie A igualdad de condiciones, dependiendo del tipo, la genética y la procedencia de la fruta se generan diferencias en la tasa respiratoria y por tanto en la duración del almacenaje. 1.2. Factores Externos o Ambientales 1.-Temperatura El incremento de la temperatura ambiental, dentro de ciertos límites, se traduce en un aumento de la velocidad de respiración. En general, todas las reacciones biológicas se incrementan al subir la temperatura externa. 2.-Oxigeno en la atmósfera Niveles inferiores a 21%, tienen un efecto retardante sobre la velocidad de respiración. Este efecto utilidad práctica en el almacenamiento en atmósferas controladas y modificadas. 3.-Dióxido de carbono en las atmósferas Niveles superiores a 0.03%, afectan negativamente el proceso de respiración. En fresas, en tránsito, niveles de un 11% retardan la velocidad de respiración y permiten aumentar la vida útil de las mismas. 4.- Etileno Adiciones externas de etileno aplicadas en preclimacterio, aceleran la maduración de los frutos (tomate, plátanos, mangos) sin afectar la velocidad de respiración. En frutos no climatéricos, la aplicación exógena de etileno causa un incremento aparente de la velocidad de respiración. Al cesar la aplicación externa, el efecto también se detiene. 5.- Daños mecánicos Aceleran la velocidad de respiración, posiblemente debido a una estimulación de la producción de etileno. Características Fisiológicas de los Vegetales Postcosecha La descripción de las principales características fisiológicas de los productos durante postcosecha está basada en información publicada y datos propios. La tasa respiratoria se expresa en mg CO2•kg-1•hr-1 a la temperatura óptima de conservación del producto. En general, se define como baja (≤ 10 mg CO2•kg-1•hr-1), media (entre 10 y 30 mg CO2•kg-1•hr-1) y alta (≥ 30 mg CO2•kg-1•hr-1). Se considera que esta generalización es adecuada en vista de las variaciones entre cultivares, estados de madurez, y otros factores. La tasa de transpiración es conocida en pocas especies y en situaciones muy específicas. Por lo mismo, se define como baja, media o alta según la información recabada en diversas fuentes y, principalmente, según las observaciones empíricas de experimentos realizados en estos estudios. La tasa de emisión de etileno se expresa en µL C2H4•kg-1•hr-1 y se define como: Baja (< 1 µL C2H4•kg-1•hr-1), media (entre 1 y 10 µL C2H4•kg-1•hr-1) y alta (≥ 10 µL C2H4•kg-1•hr-1), según datos obtenidos de diversas fuentes bibliográficas. La sensibilidad a etileno se expresa en una escala de baja, media o alta según la información encontrada en la bibliografía. Condiciones óptimas de conservación El índice de madurez de cosecha que se señala para los distintos productos corresponde al más utilizado y que permite asegurar un producto de óptima calidad al momento de consumo. En algunos casos, como en ciertos frutos, el índice de madurez de cosecha puede ser distinto para asegurar una conservación más prolongada. La utilización de los métodos de pre enfriado es más bien puntual, circunscrita a los productos de alto valor y más perecederos. Por lo mismo, se recomiendan uno o dos métodos que se consideran más apropiados para cada producto, aunque no se apliquen de manera habitual. Las temperaturas y humedades relativas citadas para la conservación son las habituales de la literatura. Sin embargo, las respuestas de los productos son muy dependientes de los cultivares y la experiencia indica que, sobre todo en relación a las temperaturas, las condiciones óptimas pueden ser distintas según los cultivares y objetivos de la conservación. Esto es especialmente válido para las especies de estación cálida. Las condiciones citadas son para productos típicos y no consideran estas situaciones especiales. El uso de atmósferas modificadas es ocasional en los productos hortícolas aunque está aumentando de manera progresiva, especialmente en productos en envases individuales. La utilización de esta tecnología sólo se justifica si existen beneficios biológicos que se traduzcan en mayor vida útil del producto durante la conservación y si existe beneficio económico en su utilización, aspecto que depende de situaciones puntuales. La duración o vida útil de los productos en conservación ha aumentado con el mejoramiento genético, y es la duración máxima que poseen las especies. Principales causas de baja calidad y pérdidas postcosecha A pesar de décadas de esfuerzos educacionales, las causas más comunes de pérdidas postcosecha en los países en vías de desarrollo siguen siendo la manipulación poco cuidadosa del producto y la falta de sistemas adecuados para el enfriamiento y el mantenimiento de la temperatura. A estos problemas se suman la falta de selección del producto antes de su almacenaje y el uso de materiales inadecuados de empaque. En general, si se minimiza el manejo brusco, se realiza una selección para eliminar el producto dañado y/o podrido y existe un manejo efectivo de la temperatura, esto ayudará considerablemente a mantener la calidad del producto y a reducir las pérdidas en almacenamiento. La vida útil aumentará si la temperatura durante el periodo postcosecha se mantiene lo más cercana posible a la óptima para un producto determinado. 2.- Transpiración: efectos y control Este término hace referencia a la evaporación del agua de las partes áreas de las plantas vivas, seguida por la difusión del vapor de agua el aire que la rodea. La evaporación del agua de los tejidos puede ocurrir a través de los hidátodos, estomas o la cutícula. PÉRDIDA DE AGUA POR EVAPORACIÓN DESDE LOS TEJIDOS QUE NORMALMENTE MANTIENEN DE UN 96 A 98% DE HUMEDAD RELATIVA EN LOS ESPACIOS INTERCELULARES. Corresponde a una de las causas más importantes en el deterioro de productos vegetales cosechados. ES UN FENÓMENO FÍSICO DE SUPERFICIE (RELACIÓN SUPERFICIE/ VOLUMEN) QUE HACE PERDER PESO Y MARCHITA ACELERADAMENTE LOS TEJIDOS ESPECIALMENTE LOS MÁS JÓVENES Significado Las frutas y hortalizas son esencialmente agua contenida en empaques costosos y atractivos. Colocar agua en estos empaques es un proceso de alto costo. Los tejidos vegetales pueden contener de 75 a 95 % de agua. El medio ambiente generalmente presenta valores inferiores de humedad relativa. La tendencia general es que el agua tienda a perderse de los tejidos al ambiente. La pérdida de agua es pérdida de peso vendible durante el mercado. Además se desmejorara la apariencia, se pierde la textura y se afecta negativamente la calidad. Una pérdida de peso de solo 5% determinará que muchos productos perecederos luzcan deshidratados o marchitos. Bajo condiciones cálidas y secas estos pueden ocurrir en pocas horas. Aun cuando los cambios pueden ser imperceptibles, son capaces de causar deshidratación y cambios en color y palatabilidad que persisten en muchos vegetales. Nuestra labor es tratar que las perdidas sean mínimas. 2.1 Principios Básicos El aire seco es un mezcla de cerca de 78% de nitrógeno, 21% de oxigeno, 0.03% de CO2, y otros constituyente menores representan el 1% restante. El aire húmedo consiste de una mezcla de aire seco y vapor de agua. Humedad Es el termino que hace referencia a la presencia de vapor de agua en el aire. Saturación Es la temperatura a la cual el aire no puede contener mayor humedad y ocurre condensación. Presión de vapor (PV) Es la presión ejercida por el vapor de agua a una temperatura dada. Humedad Relativa es quizás el término más conocidos para expresar la humedad del aire. Es definida como la proporción de la presión de vapor de agua del aire a saturación, a la misma temperatura, expresada en porcentaje. El aire saturado tiene una humedad relativa de 100%. Déficit de presión de vapor (D.P.V) Es la diferencia entre la presión de vapor del producto y la del aire que la rodea. Indica la velocidad de pérdida del agua D.P.V = (100 H .RT1) X P.V agua a T1 100 Donde: D.P.V = Déficit de presión de vapor. H.R = Humedad relativa del aire A esa temperatura. P.V agua = Presión de vapor del agua (Saturación) a esta temperatura. Las variaciones en D.P.V. Tienen consecuencias importantes en el enfriamiento de productos frescos. Aunque se use aire frió saturado para enfriar un producto, mientras el producto se mantenga más caliente que el aire enfriante, perderá agua. De manera que es importante enfriar el producto rápidamente para minimizar el D.P.V entre el producto y medio de enfriamiento. Punto de Roció: Temperatura a la cual ocurre condensación. La condenación puede favorecer el desarrollo de enfermedades, disminuir la resistencia de los empaques de cartón y acelerar el incremento de la temperatura del producto. A bajas temperatura, donde se requiere humedad relativa alta, pequeña fluctuaciones pueden ocasionar excesiva condensación en las superficies de enfriamiento y acentuar la perdida de humedad del producto. Aunque el termino potencial de agua es más usado en la fisiología actual, se prefiere seguir usando el término D.P.V por cuanto da una mejor idea de hacia dónde se mueve el agua en un ambiente dado. El D.P.V. es mayor a altas temperaturas con una HR. Igual, por cuanto la cantidad de humedad que el aire puede contener antes de saturarse, aumenta a medida que aumenta la temperatura. Con una temperatura constante, al aumentar la H.R, baja el D.P.V., porque al aumentar la H.R del aire, el vapor de agua no se mueve hacia él. Con una H.R constante, al aumentar la temperatura, aumenta el D.P.V. Al aumentar la temperatura el aire se vuelve más “seco” o aumenta su capacidad de absorber agua. La presión de vapor (aire seco) no es función de temperatura sino de H.R. 2.2. Factores que afectan la pérdida de humedad Un factor importante en la velocidad de pérdida de agua del producto es la relación área volumen del material. Hay una mayor evaporación de un producto con una proporción mayor. Así, siendo igual otros factores, una hoja perderá humedad y peso, más rápido que uno más grande (g/ Kg. de peso). DIVISION CELULAR 2.2.1 Naturaleza de la superficie cobertora. El tipo de superficie y del tejido subyacente tiene un efecto marcado en la velocidad de pérdida de humedad. Muchos productos tienen una cubierta cerosa (cutícula) que es resistente al paso de agua o vapor de agua. Antes de la cosecha la cutícula juega un papel fundamental restringiendo la perdida de humedad y permitiendo un alto nivel de agua interno, necesario para el normal metabolismo y crecimiento. La estructura de capa cerosa o cutícula es mas importante que su grosor. Un tomate, con una fuerte cutícula, pierde menos humedad que una pera o una berenjena, bajo condiciones similares La mayor parte del movimiento del vapor de agua y otros gases dentro y fuera de las hojas es controlado por pequeños poros llamados estomas, los cuales están ubicados a intervalos en la epidermis. Los estomas en hortalizas de hojas normalmente se cierran luego que se pierde algo de humedad, pero bajo algunas condiciones (pre-enfriamiento, por ejemplo) pueden permanecer abiertos. Muchas frutas y órganos de almacenamiento poseen lenticelas, no estomas. No hay un mecanismo que permita el cierre de las lenticelas. La velocidad e transpiración depende del número y tamaño de los pocos y la naturaleza de la cutícula. En frutos maduros, las lenticelas generalmente están bloqueadas con cera y uno son funcionales. Aquí la pérdida de agua es como vapor y el intercambio de gases en respiración ocurre a través de cutícula. 2.2.2 Daño mecánico El daño mecánico puede acelerar grandemente la velocidad de pérdida de humedad del producto. Causa desorganización del tejido y permite un mayor flujo de material gaseoso a través del área dañada. Las roturas son aun de mayor importancia por cuanto dejará expuesto el tejido superficial a la atmósfera que rodea al fruto. Si el daño ocurre temprano, durante el crecimiento y desarrollo, el órgano puede “cicatrizar” el área afectada con una laminilla de células corchosas. Esta capacidad disminuye a medida que el órgano madura. De manera que el daño ocasionando en cosecha o postcosecha permanece sin protección. Algunas raíces y tubérculos (papa y camote) retienen esta capacidad. Este proceso de “cicatrización” o “curado” puede favorecerse por coediciones adecuadas de temperatura y humedad relativa. 2.3 Control De la Pérdida De Humedad Básicamente hay dos formas de reducir la deshidratación de los vegetales. Primero, minimizando la diferencia de humedad que existe entre el interior del producto y el medio. Esto entre el interior del producto y el medio. Esto puede lograrse manteniendo la humedad relativa del Almacén, tan cerca de saturación como sea posible, reduciendo la diferencia de temperatura entre el medio de enfriamiento y el aire en el almacén. También es posible adicionar agua en forma de aspersión o vapor al sitio de almacenamiento. Segundo protegiéndole producto de la exposición al aire seco. Esto puede hacerse cubriendo el producto con plástico. Por ejemplo, agregando hielo a productos que lo toleren o cubriendo los vegetales con una película impermeables tal como cera (natural o sintética) o el uso de cobertores (semperfresh, por ejemplo). Al usar plástico debe tenerse cuidado que permita la difusión gaseosa de acuerdo a su permeabilidad o proveer de pequeños agujeros para tal fin. Al usar cera debe tener presente no colocar una capa demasiado gruesa que impida el intercambio. A pesar que el plástico provee una excelente protección contra perdidas de humedad, esto solo funciona a temperaturas relativamente constantemente enfriara más lentamente que el plástico y la humedad desprendida del producto se condensara sobre el plástico. Si esto se repite, el producto puede deshidratarse. PROBLEMAS POR TRANSPIRACIÓN O PÉRDIDA DE AGUA • • • • 1.- PÉRDIDA DE PESO COMERCIAL (PRINCIPAL MERMA ECONÓMICA). 2.-PÉRDIDA DE APARIENCIA (MARCHITEZ, ARRUGAMIENTO EPIDERMAL) 3.-PÉRDIDA DE CALIDAD TEXTURAL O COMESTIBLE (ABLANDAMIENTO, FLACIDEZ, FALTA DE JUGOSIDAD) 4.- PÉRDIDA DE CALIDAD NUTRITIVA (PÉRDIDA VITAMINA C) PROCESOS INVOLUCRADOS A.- FÍSICOS (FENÓMENO DE SUPERFICIE Y CAMBIO DE ESTADO). B.- BIOLÓGICOS (APERTURA Y CIERRE ESTOMÁTICO) C.- QUÍMICOS (MAYOR O MENOR PORCENTAJE DE SOLUTOS) D.- ANATÓMICOS (PRESENCIA O AUSENCIA DE ABERTURAS, EJEMPLO: PERA Y TOMATE) 3.- DESORDENES FISIOLÓGICOS También llamados “enfermedades no parasitarias “constituyen una manifestación de un metabolismo anormal. Son además conocidos como “desordenes”. Una “enfermedad” hace referencia a síntomas de infecciones causadas por bacterias, hongos, virus o agente relacionados. Los desordenes fisiológicos incluyen el rompimiento o degradación del tejido no causado por organismo no causado por organismo patogénicos ni por daños mecánico. Pueden desarrollarse en respuesta a una deficiencia nutricional durante el crecimiento y desarrollo. Deben además diferenciarse la senescencia, el cual es un proceso fisiológico normal. Corresponde a una modificación del normal patrón de desarrollo de un producto vegetal sin que sea causa patológica o entomológica. Causales Principales: * TEMPERATURAS EXTREMAS * GOLPES O ROCES * CONCENTRACIONES DE GASES NO APTAS * FALLAS NUTRICIONALES * SOBREDOSIS DE PRODUCTOS QUIMICOS * EXCESOS DE MADUREZ DESCONOCIDOS * Clasificación Estos desordenes pueden ocurrir antes o después de la cosecha. 3.1 Desordenes fisiológicos Pre cosecha. Factores condicionantes: 3.1.1 Deficiencias minerales. La deficiencia de calcio en el suelo, aunado a discontinuidad en el riego origina una anomalía caracterizada por una necrosis en la parte apical del fruto. Las plantas requieren una disponibilidad adecuada y balanceada de minerales para el desarrollo, cualquier deficiencia puede ocasionar un retardo del crecimiento de la planta como un todo. En general, se admite que estamos en presencia de un desorden fisiológico cuando se afecta el fruto, en lugar de la planta entera. Calcio ha sido asociado con más deficiencias que cualquier otro elemento. DESORDENES RELACIONADOS A CALCIO EN HORTALIZAS Producto Palta. Vainitas Col de Brúcelas Repollo Zanahoria Apio Lechuga Papa Tomate ´ Desordenes Áreas negras terminales. Necrosis del hipócotilo. Oscurecimiento interno. Quemado del borde interno de la hoja. Rajaduras. Corazón negro. Quemado del borde del borde de las hojas. Falla en brotar. “culillo” (necrosis apical) La aplicación de calcio en el campo puede prevenir el “culillo” en tomate. El papel del calcio puede ser fisiológico, por cuanto es conocido que pueda suprimir respiración y otras secuencias metabólicas en los tejidos. También está asociado con las sustancias pépticas en la laminilla media de la pared celular. Puede los desordenes al reforzar los componentes estructurales de la célula, sin aliviar la causa original del colapso celular. El mayor componente mineral es el potasio. Niveles altos y bajos se han asociado con metabolismo anormal. Niveles bajos ocasionan maduración irregular en tomate y retarda el desarrollo de color rojo, al inhibir la síntesis de Lycopeno. 3.1.2 TEMPERATURA Temperaturas altas o bajas pueden causar desordenes fisiológicos. ALTAS TEMPERATURA La temperatura y/o la incidencia de la radiación ultravioleta sobre los frutos en la planta pueden ocasionar escaldaduras, especialmente en variedades de escasos follaje. Ha sido reportado en tomate y pimentón. BAJAS TEMPERATURA. Aun cuando es poco probable en nuestra condiciones tropicales y semitropicales, temperatura en el rango de 0 a 10 ºC ocasionan desordenes (daños por frió) en productos susceptibles (de origen tropical). Sintomatología: depende de la especie. En Tomate: falla en la coloración, hombros verdes manchas blanquecinas en la piel y fallas en maduración. Para tomate verde maduro < 12ªC Para Tomate parcialmente maduros < 10 ªC Para tomate maduro <7°C En Ajo: Brotación acelerada, con Tº >4°C Rameo con Tº de guarda en semillas de 0a 5ºC En Melón y Sandia: Punteado o pitting o bien áreas acuosas producto de mal Almacenamiento a <4ºC. En pepino dulce: Pardeamiento interno y posterior descomposición de la pulpa a Tº<4 °C. En berenjenas: Se provoca escaldado superficial con Tº < 7°C. En Alcachofa: Ennegrecimiento de las brácteas con tº de < -1,1ºC En espárragos: Ennegrecimiento y apariencia brillosa del ápice y acuso en el resto del turión con Tº < 0ºC Brocoli y Coliflor: Ablandamiento de los tejidos, desarrollo de colores pardos en la pella y mayor susceptibilidad a patologías con Tº < -1,1ºC Causas: Efecto sobre la fluidez de los lípidos especialmente los que se encuentran en membranas. Esto está regulado por la presencia de ácidos grasos Saturados, los cuales tienden a solidificarse con las bajas temperaturas antes que los no saturados dando pauta a la diferencias entre los más sensibles y los más resistentes. Obviamente esto afecta el transporte de solutos y así la permeabilidad de la célula. Existe además una baja en el metabolismo con falla en la producción de energía que afecta la eliminación de Metabolitos, como etanol o acetaldehídos, que al acumularse por falla enzimática causarían muerte celular. Esto explicaría porque a veces el efecto es retardado. Para reducir el daño: • Mejoramiento genético de plantas tolerantes • Colocar el producto vegetal en condición de madurez en almacenaje • Mantener una humedad relativa alta en almacenaje • Atmósfera controlada ayuda a reducir daño pero solo en algunas sp. • Lo mismo sucede con el Ca. • El etileno aumenta la sensibilidad a daño por frio SINTOMAS DE DAÑOS POR FRIO EN ALGUNOS FRUTOS Producto Temperatura más baja Sin daño (ºC) Paltas 5- 12 * Plátano 12 Pepino 7 Limón 10 Mango 5 - 12 * Melón 7 – 10 Papaya 7* Piña 6 - 10 * Tomate 7-12* ………………………………………………… Síntomas Oscurecimiento de la pulpa. Color ahumado de la piel. Áreas húmedas externas. Oscurecimiento interno Áreas Oscuras. Pudriciones, roturas. Áreas húmedas. Pulpa negra. Oscurecimiento de pulpa susceptibilidad a enfermedades. * Variabilidad debido a efecto varietal. En el cuadro se presentan algunos síntomas de daño por frió en algunos frutos. El oscurecimiento aparece primero alrededor del tejido vascular, probablemente como el resultado de la acción de la enzima poli fenol-oxidasa los compuestos fenológicos liberados de la vacuola luego del enfriamiento algunos frutos cosechados inmaduros pueden fallar en madurar hacerlo irregularmente. Los síntomas pueden observarse cuando el producto está sometido a la temperatura de daño, pero también suelen aparecer al transferir el producto a una temperatura mayor. Deterioración puede ser muy rápida entonces, incluso en pocas horas. El daño por frió causa la salida de metabolitos, tales como aminoácidos, azucares y sales minerales de la célula, que aunado a la degradación de la estructura de la pared celular provee una excelente sustrato para el crecimiento de organismos patogénicos, especialmente hongos. Estos generalmente están presentes como infecciones latentes o pueden contaminar el producto durante la cosecha, transporte y mercadeo. Por esta razón el incremento de infecciones es común en productos tropicales luego de almacenamiento prolongado a bajas temperaturas. Otra consecuencia del daño por frió es el desarrollo de sabores anormales. La complejidad de síntomas sugiere que varios factores actuan en el desarrollo del daño. Así, productos de diferentes variedades de un mismo cultivo similares condiciones de temperatura. El método más obvio para evitar el daño por frió es no exponer los productos susceptibles a temperaturas que puedan causarlo también se han indicado que el almacenamiento en atmósfera controladas puede reducir la expresión de los daños. MECANISMO DEL DAÑOS POR FRIO. Un efecto primario de la temperatura sobre las membranas celulares tienen que ver con la fluidez de los lípidos. Ellos están en una condición más o menos fluida o móvil a altas temperaturas, pero entran en una condición de gel o se tornan inmóviles por debajo de la temperatura crítica. Esto afecta las propiedades de la temperatura crítica. Esto afecta las propiedades de la membrana, particularmente las asociadas con enzimas envueltos en producción de energías (A.T.P) y síntesis de proteína. Estos efectos ocurren a temperaturas alrededor de (10 – 15 ºC) para muchos productos tropicales. Para especies no susceptibles a este daño, el efecto ocurre a temperaturas mucho más bajas (0º – 5 ºC). DAÑO POR CONGELACION Todos productos vegetales íntegros se dañan al exponerse a temperatura de congelación. Esta varía de acuerdo a los sólidos disueltos presentes. La manifestación del daño está relacionada con la formación de cristales de hielo en los espacios intra e intercelulares, que ocasionan rompimiento de la pared celular y salida del material citoplasmático. En nuestro país esto puede ocurrir en las hortalizas cultivadas en la zona alta andina. 3.2. DESORDENES FISILOGICOS POSTCOSECHA. Factores condicionantes. 3.2.1 TEMPERATURA El efecto causado por altas y bajas temperaturas, incluyendo congelación, puede Presentarse también en el periodo postcosecha. Para prevenir esto daños es válido proteger los productos o evitar su exposición a temperaturas que pueden inducirlo. 3.2.2 LUZ La incidencia de luz natural o artificial puede desarrollar color verde en algunos producto por ejemplo en cosechadas. 3.2.3 DIOXIDO DE CARBONO (CO2) El CO2 puede inducir daño en lechugas luego de cosechadas, si la concentración es alta en le Almacen. 3.2.4 ETILENO El etileno puede causar desverdecimiento de hortalizas de hoja y desarrollo de sabor amargo en zanahoria. CONCENTRACIONES DE GASES NO APTAS Bajas de O2: pueden generar acumulación de etanol. En los primeros estados es reversible oxigenando con buena ventilación. Largo periodo provoca marchites y pardeamiento. Altas concentraciones de CO2: Provoca daño y pardeamiento, aunque el mayor daño es generar sabores amargos en el producto vegetal. En Lechugas: Excesos de CO2 sobre el 3%, produce mal sabor. En Brócoli: Niveles sobre un 15% provocan malos En coliflor: Niveles sobre el 10% provocan mal sabor y aroma aromas del producto. En Col de Brúcelas: Niveles de 10 a 12% de CO2 provocan sabores amargos en la yema. En ajo, con bajas concentraciones de O2 se puede producir el bulbo ceroso: Consiste en que los dientes o bulbillos, se tornan de color amarillo claro, se Deshidratan, toman consistencia cerosa y apariencia traslucida. Tomate: Concentraciones de 2-3% de CO2 provoca daño y mal sabor En Espárragos con altas concentraciones de CO2 se presenta daño en el sector medio, con estrías marcadas semejando deshidratación. Alta concentración de Etileno: Aumenta la susceptibilidad a daño por frío en al almacenamiento refrigerado. Zanahoria: Provoca desarrollo de Isocumarina lo que da puntuaciones negruzcas y sabor amargo. Pepino de ensalada: Se torna amarillo y ablanda En lechuga, con solo 2ppm se provoca amarillamiento y además pústulas rojizas en la base de las hojas viejas.(Russet spotting) En Repollo niveles de 10 ppm provocan absición de hojas y amarillamiento prematuro. En flores de corta provoca absición de pétalos apertura acelerada de la flor y senescencia anticipada. En Alcachofa y Espárragos: Aumenta la fibrosidad con presencia de incrementos de etileno en el ambiente. En Coliflores y Brocoli: Niveles de 4 ppm provocan amarillamiento, acafesamiento y senescencia acelerada de la pella. FALLAS NUTRICIONALES Espárragos Dobles: Provocado por carencia de Boro Apio: carencia de boro provoca pardeamiento en los haces vasculares o fibras de los pecíolos. Falla en la cantidad y traslocación de Ca, provoca necrosis de las hojas interiores y genera lo que se llama “corazón negro”. Brócoli: presenta un tallo hueco por carencias de Boro y los floretes se pueden tornar café Coliflor: Al igual que el apio puede producir por carencia de boro “ Corazon Negro”. Además aparecen manchas húmedas y de color pardo en la pella consabor amargo. Pepino de ensalada: Falta de calcio genera un fruto esponjoso de mala textura y sabor. DAÑO POR ALTA LUMINOSIDAD O SOL Repollo: Intensidad de la luz solar causa blanqueamiento de las hojas exteriores Coliflores: Intensidad de luz solar directa produce amarillamiento de la pella. Lechuga: Intensidad de sol directa puede causar bronceados y deshidratación prematura de las hojas EXCESOS DE MADUREZ Aunque no constituye en si un desorden fisiológico en muchos casos afecta la comercialización del producto Alcachofa: Brácteas abiertas y blanquecinas Brócoli: Amarillamiento y soltura de la pella Repollitos de Brúcelas: Amarillamiento y tendencia apertura de las hojas Pepino de ensalada: Amarillamiento y ablandamiento de su textura. Espárragos: Crecimiento y apertura apical, con aumento de la fibrosidad. Daño por cloruros y por amoniaco: Altas concentraciones de hipoclorito de sodio pueden causar daños en la epidermis de productos como lechuga, espárragos, etc. El daño se aprecia por una deshidratación más acelerada y en algunos casos por quema de la epidermis provocada por, una formación de acido clorhídrico. AMONIACO: provoca en la epidermis una puntuación de coloración café a negruzca. Normalmente los tejidos como la cebolla blanca se tornan amarillos en primera instancia E. EL PROCESO DE MADURACION Este proceso puede entenderse como el conjunto de cambios que se suceden generalmente luego que el crecimiento del fruto ha cesado y determina que adquiera la mejor calidad desde el punto de vista del consumidor. En idioma castellano existe en solo termino para referirse a este fenómeno, (Maduración) pero en la literatura inglesa existen dos, que para muchas personas significan lo mismo: “maturation” y “ ripenning”. Ambos representan diferentes estados de desarrollo del fruto. El primero indica que se ha completado crecimiento y desarrollo natural. El segundo refleja que se ha alcanzado la adecuada calidad para el consumo. El conocimiento y control de la maduración es sumamente importante en el manejo de los frutos luego de cosechados, porque permite que los mismos lleguen al consumidor en la condiciones o estado exigidos. Desde tiempos remotos, el hombre ha buscado controlar este importante proceso, que desde el punto de vista evolutivo a favorecido diseminación de las especies, al hacer los frutos atractivos para el consumo animal posiblemente el registro más antiguo de la manipulación humanas de los frutos aparecen en el viejo testamento de la Biblia, donde están escrito que el profeta Amos (800 anos A.C.) se describía como un lacerador de frutos de higo la primera explicación de la laceración de frutos en cuanto la ofreció el filosofo griego Teofrasto (300 años A.C.) quien escribió que los higos Sycomore no maduraban a menos que fuesen “rayados “con un clavo, lo que causaba la maduración del fruto en cuatro días. Hoy es conocido el efecto que los daños mecánicos ejercen sobre el proceso de maduración. En muchas casas y fruterías se realizan esta práctica para favorecer la maduración de la papaya aparentemente favorece la oxigenación del tejido, la salida del látex y síntesis de etileno. En nuestro país se usa desde hace mucho tiempo el carburo de calcio (CaC2) como inductor de maduración de plátanos, cambures, nísperos, mangos al absorber humedad libera acetileno (CH=CH), gas con propiedad de inducción de maduración (mímico) similares al etileno (CH2=CH2) reconocida hormona de maduración. 1. Etileno El etileno es una hormona naturalmente producida por las plantas, que favorece la maduración de frutos climatéricos bien sea por la propia de los frutos o adicionada externamente. Es un hidrocarburo no saturado, de estado gaseoso, incoloro, de olor dulce, fácilmente detectable, aun a concentraciones muy bajas (p.p.m). Su peso molecular es de 28,05, su punto de ebullición es – 103.7 ºC, a 760 mm. De Hg. su punto de congelación es de -169.2 ºC. Es inflamable y explosivo entre los rangos de 3,1 y 32%. Es anestésico y asfixiante, pudiendo causarla muerte (por asfixia), a elevadas concentraciones. El uso de etileno para promover la maduración en los frutos esta registrado bajo el número 120.1016 ante la oficina de drogas y alimentos (FDA) de los Estados Unidos de Norteamérica. Favorece el desarrollo de color en frutos, cambio de almidones desarrollo en azucares y no tiene efecto sobre el sabor, olor ni contenido de vitaminas, es recomendado para ser usado en plátanos, cítricos, tomates, mangos, palta, papaya, piña, melones, vid.etc. Como en le caso de otras hormonas, se cree que se une a una receptor, formando un complejo activo, que inicia la reacción primaria de maduración. Esta su vez inicia una cadena de reacciones que incluyen la modificación de la expresión de los genes y conducen a una variada gama de respuestas fisiológicas. Biosíntesis Metionina (un aminoácido) es el precursor de la formación de etileno en plantas superiores. 1.2 Acción Han sido identificados dos sistemas de producción de etileno durante la maduración de los frutos. El sistema 1 es el bajo nivel de etileno presente en el fruto antes del inicio de la maduración, mientras que el sistema 2 representa la producción auto catalítica que acompaña el proceso de maduración. En frutos preclimacterico la resistencia a madurar o resistencia a la acción del etileno es tan alta que el proceso no se inicia. A medida que el fruto madura, hay una reducción progresiva en la resistencia a la acción del etileno (o un incremento en la sensibilidad a la acción del etileno), siendo este proceso posiblemente controlado por el etileno endógeno. La reducción en la resistencia a la acción del etileno y es retardada por almacenamiento en una atmósfera baja en oxigeno y alta en CO2 y por la remoción de etileno. Cuando la resistencia a la acción del etileno disminuye a un punto en el cual el tejido del fruto responde a los niveles internos de etileno, se inicia el proceso de maduración, resultando en producción autocatalitica de etileno (sistema 2). El factor importante que inicia la maduración en la resistencia(o un incremento en sensibilidad) a la acción del etileno. De acuerdo a este concepto, un incremento en el sistema 1 de producción de etileno previo al. Inicio del proceso no es un pre-requisito para la maduración. En verdad, las mediciones de la concentraciones internas de etileno en frutos tipo 1 en los cuales la concentraciones de etileno en frutos climatérico han revelado dos tipos: frutos tipo 1 en los cuales la concentración de etileno claramente se incrementa antes del inicio de maduración, observado por el incremento de respiratorio (banano, tomate, melón) y tipo 2 de frutos en la cual no ocurre un incremento de producción previo al inicio del proceso de maduración (manzana , palta, chirimoya). 1.3. Antagonistas de la acción del etileno. Además de los inhibidores naturales hay dos tipos de antagonistas que pueden ser aplicadas externamente para inhibir la acción del etileno, los cuales son: CO2, Ag + La acción del etileno puede ser manipulada modificando las características de las uniones del etileno al receptor. Esto puede lograrse por intercambio, adicción o remoción de los compuestos envueltos (unidos) en el receptor de etileno. 2.-Cambios asociados con la maduración En algún punto durante el crecimiento y desarrollo del fruto, es reconocido por el consumidor como que ha alcanzado la óptima calidad de consumo. Esta deseable calidad honesta asociada con ningún cambio universal, sino en diferentes formas de acuerdo al tejido. Los frutos climatéricos generalmente alcanzan la madurez de consumo luego del climaterio. Sin embargo, son los otros eventos iniciados por el etileno que el consumidor ha asociado con maduración. 2.1 Color. El color es el cambio más evidente que ocurre en muchos frutos y a menudo el criterio empleado por el consumidor para determinar si un fruto están maduro o no. El cambio más común- es la perdida de color verde. Con pocas excepciones (paltas, por ejemplo), los frutos climatéricos muestran la perdida rápida del color verde durante la maduración. El color verde es debido a la presencia de clorofila, que está constituida por un complejo órgano magnésico. La pérdida del color verde es debida a la degradación de la estructura de la clorofila. Los principales agentes responsables de esta degradación son de cambio de pH (principalmente debida a la salida de ácidos orgánicos de la vacuola), sistema oxidativo y clorofilasas. La pérdida de cloro de uno de estos factores actuando en secuencias para destruir la estructura de la clorofila. La desaparición de la clorofila está asociada con la síntesis y/o relevación que va con pigmento que van de amarillo a rojo. Muchos de este pigmento son carotenoides, que son hidrocarburos no saturado son generalmente de 40 átomos de carbono y que pueden tener una o más funciones de oxigenación en la molécula. Los carotenoides, son compuestos estables y permanecen intactos en el tejido aun cuando haya ocurrido senescencia extensiva. Pueden sintetizarse durante los estados desarrollo de la plantas, pero esta enmascaradas por le presencia de clorofila. Luego de la destrucción de la clorofila, los carotenoides se hacen visibles. En otros tejidos la síntesis de carotenoides ocurre conjuntamente a degradación de clorofila. Las antocianinas proveen mucho de los colores púrpuras de frutas y hortalizas. Estos compuestos son solubles en agua y son compuestos en la vacuola celular, a menudo en las membranas epidérmicas producen colores fuertes que a menudo enmascaran los carotenoides y a la clorofila. 2.2. Carbohidratos Los mayores cambios cuantitativos asociados con la maduración son generalmente el rompimiento de polímeros carbohidratos, siendo frecuente su casi total conversión de almidón a azúcar. Estos tienen doble efecto: a) De alterar el sabor y consistencia del producto. El incremento en azúcar hace al fruto más dulce y por consiguiente más aceptable. Aun en frutos no climactéricos la acumulación de azúcar está asociado con el desarrollo de calidad optima de consumo. El azúcar puede ser derivado de de la savia que llega al fruto antes que ocurra la degradación de las reservas de almidón del mismo. b) El rompimiento de carbohidratos poliméricos, especialmente sustancias pecticas y hemicelulosas debilitan las paredes celulares y las filas fuerzas cohesivas que mantienen las células unidas. En los estados iniciales, la consistencia se hace más agradable, pero eventualmente la estructura de la planta se desintegra. Protopectina es la forma parental insoluble de la sustancias pecticas. Además de ser polímeros largo, está unida a otras cadenas de polímeros, con puentes de calcio y uniones con otros azucares y derivados fosfato, para formar polímeros extremadamente largos. Durante la maduración la sustancias pecticas esta directamente correlacionada con la de ablandamiento del fruto. 2.3 Ácidos orgánicos. Generalmente decrecen durante la maduración al ser consumidos en respiración o convertidos en azucares. Los ácidos pueden considerarse como una fuente de reserva de energía del fruto y en consecuencia es de esperarse que declinen durante la gran actividad metabólica que ocurre durante la maduración hay excepciones, tales como el plátano, y piña, donde los altos niveles se obtienen en el estado de completa madurez, pero los niveles en estos frutos no son altos en ningún estado de su desarrollo, comparado a otros frutos. 2.4 Compuestos nitrogenados Las proteínas y aminoácidos libres son constituyentes menores del fruto y no tienen efectos sobre la calidad comestibles. Los cambios en estos compuestos indican variación en la actividad metabólica durante diferentes fases de crecimientos. Durante las fases climatéricas de muchos frutos, hay una disminución en los aminoácidos libres, que a menudo reflejan un incremento en la síntesis de proteínas. Durante la senescencia, el nivel de aminoácidos libres se incrementa, reflejando una degradación de enzimas y reducción en la actividad metabólica. 2.5 Aroma El aroma juega un papel importante en el desarrollo de la calidad óptima de consumo en muchos frutos. Es debido a la síntesis de muchos compuestos orgánicos volátiles durante la maduración. La cantidad total de carbón envuelto en la síntesis de volátiles es menor de un 1% del desprendido como CO2. El mayor compuesto volátil formado es etileno, el cual representa el 50 a 75 % del total de carbón en los volátiles. El etileno contribuye a los aromas típicos del fruto. La cantidad de compuestos aromáticos es muy pequeña. Los frutos no climacterios también producen compuestos volátiles durante el desarrollo de la calidad óptima de consumo. Estos frutos por lo general no sintetizan compuestos tan aromáticos como los de frutos climactéricos, sin embargo, los compuestos volátiles producidos son importantes Para el consumidor.