Desverdizado de los frutos cítricos en poscosecha con etileno

Desverdizado de los frutos cítricos en poscosecha con etileno
Tomás Osuna Enciso, Manuel A. Báez Sañudo, Rosalba Contreras Martínez y
Lluvia G. Torres Medina
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Unidad Culiacán
Carretera a Eldorado Km. 5.5, Campo El Diez. Culiacán, Sinaloa, México. 80110
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INTRODUCCIÓN
Los cítricos son las frutas de mayor importancia en el comercio internacional en
términos de valor, la producción es de 96 millones de toneladas, existiendo dos
mercados claramente diferenciados: el mercado de los productos frescos, con un
predominio de naranjas, liderados por España; limas y limones por México, y el
mercado de los productos cítricos, principalmente jugo de naranja, dominado por
Brasil. La superficie de naranja en México es de 336,027 ha, con una producción
de 2,432,095 t (SIAP, 2013).
En México, ante el riesgo que representa la citricultura en las zonas tropicales
debido a problemas climatológicos (lluvias abundantes, sequías, ciclones, etc.) y
biológicos como la enfermedad Huanglongbing (HLB), se ha planteado la
necesidad de consolidar nuevas zonas geográficas para la producción de cítricos,
que vengan a convertirse en remplazo de las áreas citrícolas ya establecidas en el
sureste de México. En este sentido, personal de la FAO apunta a la región del
noroeste de México para ocupar este nicho, con el propósito de que el país
mantenga su liderazgo en la producción de cítricos.
Conocida la oportunidad que presenta el cultivo de cítricos, en Sinaloa, desde el
año 2007 se inició un programa de reconversión de cultivos, y actualmente se
cultivan alrededor de 5,000 ha de cítricos, de ellas, 3,000 ha son de naranja,
ocupando las de maduración temprana e intermedia (Navelate, Marrs, Hamlin,
Campbell, entre otras) cerca del 30 % de la superficie. Los frutos de estas
variedades tienen la particularidad de madurar entre los meses de octubre y
noviembre; sin embargo, el clima cálido de la región en estos meses, no favorece
la pigmentación externa. Otras especies de cítricos como el limón fino (Citrus
limon L.) y las toronjas (Citrus paradisi Macf.) tienen que pasar mucho tiempo en
los árboles para perder el color verde de la cáscara, afectando con ello su calidad.
Según Huff (1984), los frutos de ciertos cítricos se desverdecen en el invierno,
dicha desverdización es inducida por temperaturas del aire inferiores a 13 °C, que
produce el estrés por frío necesario para que se genere el etileno endógeno
suficiente para estimular el cambio de color. Un problema que se ha observado en
las variedades tempranas de naranja es que si el productor mantiene los frutos en
el árbol para que se pigmenten de manera natural en los meses con temperaturas
bajas (diciembre a febrero), los frutos pierden jugo y se vuelven insípidos,
dificultando su comercialización. Por ello, es necesario implementar estrategias
que permitan a los productores promover la pigmentación poscosecha de los
frutos con el propósito de mejorar su calidad externa, y con ello la comercialización
y el precio.
FUNDAMENTOS DEL DESVERDIZADO CON ETILENO EXÓGENO
El desverdizado se puede definir como el tratamiento poscosecha que tiene como
único fin modificar el color externo del fruto incidiendo lo menos posible en los
parámetros restantes de calidad (Cuquerella et al., 2004). Agusti et al. (2003)
indican que para el desverdizado de los frutos cítricos se aplica etileno en
concentraciones de 10 a 20 ppm, en cámaras con temperatura del aire a 25 ºC y
HR de 95 %, lográndose efectos satisfactorios con períodos de tratamiento entre
48 y 72 horas.
El etileno es una hormona vegetal en forma de gas, el papel más sobresaliente del
etileno es promover la maduración de los frutos por aumento en los niveles de
enzimas hidrolíticas que ablandan el tejido mediante la hidrólisis de los
componentes de la pared celular; incrementa la velocidad de respiración y la
pigmentación de los frutos. En el caso de cítricos, el etileno promueve la síntesis
de clorofilasa, una enzima que degrada las clorofilas en los cloroplastos de las
células de la cáscara de los frutos (Purvis y Barmore, 1981). Concentraciones de
etileno tan bajas como 0,1 ppm producen efecto sobre la desverdización,
fundamentalmente por su efecto sobre la síntesis de carotenoides (Cuquerella et
al., 2004).
HISTORIA DEL DESVERDIZADO
La práctica del desverdizado se inicia a finales del siglo XIX en los EE.UU. En este
país era habitual en las centrales de cítricos, especialmente de limones,
someterlos a un proceso denominado “curado” consistente en mantenerlos entre
12 y 24 horas almacenados con el fin de conseguir una ligera deshidratación de su
piel y minimizar así los daños mecánicos que se producían en su posterior paso
por la línea de selección. Se observó que durante ese periodo de tiempo se
atenuaba el color verde de los mismos, especialmente en aquellas centrales en las
que se utilizaban estufas que usaban petróleo como combustible para la
calefacción del personal y también, que durante su posterior transporte al
mercado, los frutos procedentes de almacenes con este tipo de calefacción, se
coloreaban más de amarillo que los procedentes de otras centrales. Con el tiempo
se encontró que la combustión generaba un gas, el etileno, al cual se le atribuyó
tal efecto. Actualmente, el desverdizado de cítricos se lleva a cabo en cámaras
con control de temperatura y humedad relativa, y el etileno proviene de tanques
industriales a presión o de catalizadores que lo producen a partir de etanol, con
este proceso se busca incrementar la calidad de los frutos, influyendo
principalmente en el color externo (Cuquerella et al., 2004).
PRECAUCIONES EN EL DESVERDIZADO
La aplicación del tratamiento de desverdización con etileno exógeno en cítricos,
además de activar las reacciones implicadas en el cambio de coloración de la piel
del fruto, puede incidir en mayor o menor medida en otros procesos metabólicos
no deseables que impliquen pérdida de calidad del fruto. Algunos de los
problemas
que
surgen
como
consecuencia
del
desverdizado,
son
la
deshidratación de la zona peduncular, ennegrecimiento y caída del cáliz,
oscurecimiento y deshidratación de la corteza; estos problemas pueden aparecer
durante el periodo de comercialización y ser más visibles durante el tiempo de
almacenamiento después del tratamiento (Carvalho et al., 2006). Los frutos
cítricos para ser desverdizados deben cosecharse cuando han alcanzado madurez
interna, si es posible con algún grado de color externo, es conocido que frutos
golpeados o con heridas no se deben someter al desverdizado poscosecha con
etileno, ya que estos daños se magnifican con el tratamiento.
CONDICIONES PARA EL DESVERDIZADO
las cámaras de desverdizado deben cumplir ciertas condiciones controladas, que
permitan ventilación, control de la temperatura, la humedad relativa y la
dosificación y medición del etileno en el ambiente. El objetivo es asegurar la
calidad final de los frutos y evitar alteraciones propias del proceso (Hearn, 1990).
De acuerdo a Ritenour et al. (2009), las condiciones adecuadas para el
desverdizado de frutos cítricos son:
Temperatura: temperaturas entre 18 y 29 °C son recomendables para el
desverdizado. Tanto las temperaturas altas como las bajas tienden a retardar el
proceso de desverdizado. En Florida, el Departamento de Normas de Cítricos,
prohíbe el desverdizado con temperaturas superiores a 29 °C. Las temperaturas
altas pueden acelerar el proceso pero deterioran notablemente la calidad de los
frutos. En California se recomienda desverdizar a 20 °C.
Etileno: la concentración de etileno en el aire de la cámara debe estar entre 1 y 5
ppm, se recomienda no superar las 5 ppm para evitar posibles alteraciones en la
piel de los frutos. El etileno deberá medirse de forma continua (con sistemas
automáticos o sistemas de medición local). Algunos autores señalan una dosis
máxima de 20 ppm (Agusti et al., 2003).
Humedad Relativa (HR): Se recomienda que la HR sea superior al 90 % para
evitar la deshidratación favorecida por altas temperaturas, pero sin llegar a que el
agua se condense en la superficie de los frutos, lo que favorecería el desarrollo de
enfermedades y pudriciones.
Renovación de aire: debe ser suficiente para homogenizar las temperaturas y la
concentración de gases (el aire fresco evita la acumulación de dióxido de
carbono). La concentración de CO2 en ningún momento debe superar las 1500
ppm y el O2 no deberá estar por debajo del 20 %. La renovación del aire en las
condiciones de cámara de desverdizado deberá ser de 1 volumen de cámara
vacía por hora. Un suministro constante de aire fresco elimina la necesidad de
abrir periódicamente las cámaras para la ventilación. La circulación del aíre es
necesaria para mantener una temperatura uniforme, la concentración de etileno y
la humedad en la superficie de cada fruta en la cámara de desverdizado. Para
facilitar la homogeneización de temperaturas y concentración de gases, se debe
hacer una adecuada ubicación de las cajas con los frutos, dejando pasillos que
permitan la circulación del aire.
Tiempo de exposición al etileno: deberá ser el mínimo posible, ya que el
contacto prolongado de los frutos con etileno puede provocar daños en la cáscara
y en la calidad interna de los frutos (malos sabores). Se sugiere no superar las 72
horas de desverdizado, recomendándose un promedio de 48 horas, y en fruta con
desarrollo de color algo avanzado un desverdizado de 24 horas.
Posdesverdizado: Después del desverdizado, la fruta se deja en reposo (sin
etileno) durante unas 24 a 48 horas, previo a que la fruta sea trabajada en el
empaque para reducir su sensibilidad a los rozamientos. En este período los frutos
siguen cambiando de color, para poder ser sometidos a posteriores tratamientos
poscosecha (encerado).
DESVERDIZADO DE NARNAJA PRODUCIDA EN SINALOA
En el año 2012, con financiamiento de Fundación Produce Sinaloa, Zona Centro,
se inició en CIAD, Unidad Culiacán el proyecto para validar la técnica de
desverdizado en poscosecha con etileno en variedades de naranja de maduración
temprana. En este año se trabajó con naranja ‘Marrs’, una variedad cuyo fruto
madura en el mes de octubre, pero su cáscara está completamente verde. Se
estableció un experimento donde se probaron cuatro niveles de etileno (0, 10, 20
y 40 ppm) y un tiempo de exposición de72 horas, se usaron contenedores sellados
para separar los tratamientos en cámara refrigerada a 20 °C y 95 % de HR. Los
resultados mostraron que la aplicación de etileno durante 72 horas, en
concentraciones de 20 y 40 ppm desverdizaron y promovieron coloración (naranja)
en frutos de naranja 'Marrs', mientras que otras características físicas químicas de
los frutos no se afectaron significativamente por los tratamientos con etileno. En la
Figura 1 se muestra que de acuerdo al ángulo de matiz, durante el tiempo de
almacenamiento posterior a los tratamientos, los frutos de todos los tratamientos
tienden a perder el color verde (valores altos de °Hue, cerca de 100, indican color
verde y valores bajos, alrededor de 90 °Hue, representan color amarillo, mientras
que valores cercanos a 80 °Hue se relacionan con color naranja) y ganancia en los
colores amarillo y naranja. El efecto de los tratamientos con etileno sobre el color
de los frutos de naranja ‘Marrs’, también se muestra en la Figura 2.
Ángulo de matiz (°Hue)
100
Etileno-0 ppm
Etileno-10 ppm
Etileno 20 ppm
Etileno 40 ppm
95
90
85
0
3
6
9
12
15
Días de almacenamiento a 20 °C
Figura 1. Color externo medido como ángulo de matiz en frutos de naranja ‘Marrs’
después del tratamiento poscosecha con etileno durante 72 horas. Los círculos a
la derecha del gráfico relacionan el valor de °Hue con el color de los frutos.
A
B
C
D
Figura 2. Color de los frutos de naranja ‘Marrs’ tratados con etileno en
poscosecha durante 72 horas, tres días después de concluir el tratamiento. A) 0
ppm; B) 10 ppm; C) 20 ppm y D) 40 ppm de etileno.
Recientemente (enero de 2014) se estableció un nuevo experimento para el
desverdizado de naranja de ‘Campbell, del grupo de las Valencias. En este estudio
se probaron niveles de etileno exógeno de 0, 5, 10 y 20 ppm, con tiempo de
exposición de 24, 48 y 72 horas. La separación se los tratamientos fue en
contenedores sellados en una cámara refrigerada a 20 °C y 95 % de HR. En este
estudio se determinó que niveles de etileno desde 5 ppm aceleran el proceso de
desverdecimiento de los frutos; sin embargo estos frutos en ningún momento
tuvieron mejor color que los frutos tratados con 10 y 20 ppm (Figura 3 A, B y C).
Respecto al tiempo de exposición de los frutos al etileno externo, se encontró que
para frutos que inician el tratamiento completamente verdes, como los tratados, es
recomendable una exposición entre 48 y 72 horas (Figura 3 B y C). En la Figura 4
se muestran imágenes del comportamiento del color externo en los frutos de
naranja ‘Campbell’ tratados con etileno.
Ángulo de matiz (° Hue)
Ángulo de matiz (° Hue)
120
A
110
100
90
Etileno en ppm
T-0
T-10
80
T-5
T-20
70
0
2
4
6
8
10
120
B
110
100
90
80
Etileno en ppm
T-0
T-5
T-10
T-20
70
0
2
4
6
8
10
Ángulo de matiz (° Hue)
120
C
Etileno en ppm
110
T-0
T-10
T-5
T-20
100
90
80
70
0
2
4
6
8
10
Días de almacenamiento a 20 °C
Figura 3. Color externo medido como ángulo de matiz (°Hue) en frutos de naranja
‘Campbell’ después del tratamiento con etileno exógeno durante 24 (A), 48 (B) y
72 (C) horas. Los círculos a la derecha del gráfico relacionan el valor de °Hue con
el color de los frutos.
Tiempo de almacenamiento en d
Tiempo de almacenamiento en d
0
0
2
2
4
4
6
Testigo5
0
10
20
5
Etileno en ppm (24 horas)
10 ppm
6
8
8
10
10
0
5
20
1
Etileno en ppm (48 horas)
Tiempo de almacenamiento en d
0
2
4
6
8
1
0
5
10
Etileno en ppm (72 horas)
20
Figura 4. Color de los frutos de naranja ‘Campbell’ después del tratamiento
poscosecha con etileno durante 24, 48 y 72 horas.
CONCLUSIONES
El desverdizado poscosecha con etileno es una técnica muy útil para mejorar la
calidad externa de los frutos cítricos; sin embargo es necesario señalar que la
práctica requiere de ciertas condiciones que incluye la selección de la fruta,
cosechada con un adecuado índice de madurez y sin daños; la cámara de
desverdizado además de contar con refrigeración y conservar humedades
relativas altas, debe tener ventilación con el propósito de mantener los niveles
adecuados de O2 y CO2. Por último, la concentración de etileno y el tiempo de
exposición de la fruta debe ser el mínimo requerido, para reducir el riesgo de
daños y el rápido deterioro de la fruta.
BIBLIOGRAFÍA
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http://www.siap.gob.mx/cierre-de-la-produccion-agricola-por-cultivo/. (Consulta el 5
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