Factores precosecha determinantes de la calidad y conservación en

Factores precosecha determinantes de la calidad y conservación en
poscosecha de productos agrarios
F. Romojaro1, M.C. Martínez Madrid2, M.T. Pretel2
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Dpto. Tecnología de Alimentos, CEBAS-CSIC Apdo. 4195, 30080 Murcia
Escuela Politécnica Superior (UMH) Ctra. Beniel Km 3,2 03312- Orihuela Alicante
Palabras clave: Precosecha, calidad, prácticas culturales, medio ambiente, selección,
maduración, poscosecha.
Resumen
El objetivo último de la producción, manipulación y distribución de los
productos hortofrutícolas es satisfacer las necesidades del consumidor. Pero el logro
de este objetivo no es un hecho que se produzca de forma espontánea en la
naturaleza, si no que depende del funcionamiento del determinismo genético de una
variedad en un medio externo determinado.
Aunque los factores que pueden definir el medio externo son muy diversos,
los que han sido más estudiados y sobre los que se tiene una mayor información son
ambientales, de cultivo y fisiológicos. El primero de ellos comprende la temperatura,
humedad relativa, precipitaciones, viento, naturaleza del suelo, etc., en el segundo
hay que considerar el abonado, riego, poda, tratamiento, etc. y en el tercero el estado
de madurez en la recolección.
Todo este conjunto de factores controlan o determinan no sólo la calidad del
fruto, sino también inciden sobre su comportamiento post-cosecha, en especial
cuando debemos someterlos a periodos de conservación más o menos prolongados.
Además hemos de considerar, que contribuyen de forma específica sobre cada uno
de los parámetros de calidad y que a pesar de los esfuerzos de numerosos grupos de
investigación, todavía existen numerosas lagunas sobre como se ven afectados y los
mecanismos que les afecta.
INTRODUCCIÓN
En las sociedades con un elevado nivel económico la calidad de los productos
agroalimentarios se convierte en el principal factor de preferencia del consumidor. En
estas economías de abundancia el aumento de la renta provoca cambios en el consumo y
su incremento en la demanda de productos de calidad superior.
En el pasado, la evolución de la calidad se circunscribía generalmente al producto,
y se consideraba escasamente el punto de vista del consumidor. Sin embargo, en la
actualidad este concepto dual ha quedado obsoleto, ya que en realidad es difícil separar
ambos aspectos.
Por ello es necesario considerar por un lado la calidad del producto en si mismo,
pero considerando de forma relevante que quien tiene la última palabra es el consumidor,
ya que de él depende la aceptación final. Esta nueva situación determina que el criterio de
calidad de una fruta y hortaliza en concreto debe estar en consonancia con el concepto de
calidad que de él tiene el consumidor.
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De los diferentes atributos que engloban la calidad han adquirido una especial
relevancia los relacionados con los aspectos sensoriales y nutricionales, por ser sobre los
que han dirigidos sus exigencias los consumidores.
Tanto la calidad organoléptica como la nutritiva son reflejo de la composición
química del fruto, ya que determina las características sensoriales que evalúa
directamente el consumidor con sus sentidos, color, aroma, sabor y textura y el valor
nutritivo al proporcionar los nutrientes esenciales para la salud del mismo, proteínas,
hidratos de carbono, vitaminas, minerales, etc.
Para la obtención de producciones de calidad se requiere un adecuado crecimiento
de la planta y desarrollo del fruto durante el periodo precosecha.
Los diferentes factores que controlan estos complejos procesos determinan la
calidad del producto en el momento de la recolección e igualmente su comportamiento y
vida comercial útil durante la poscosecha.
Los factores precosecha que influyen sobre la calidad son muy diversos y están
interrelacionados entre si. Unos dependen intrínsecamente de la propia planta y son la
integración del flujo de energía, agua y nutrientes y otros son de tipo genético, ambiental
y de cultivo.
El interés científico y las repercusiones económicas sobre el sector
agroalimentario han motivado que se dedicara una especial atención al estudio de los
factores precosecha que afectan a la calidad y su repercusión sobre la conservación de
frutas y hortalizas.
Sin embargo a pesar de la amplia bibliografía que se dispone, son numerosos los
resultados contradictorios, tal vez debido a la complejidad y a los múltiples factores que
inciden sobre la composición química del fruto.
Es precisamente esta la que determina la calidad sensorial y nutricional y el
comportamiento del fruto durante la posrecolección. También regula el desarrollo de
desórdenes fisiológicos durante la conservación frigorífica que afectan a la calidad, y a la
vida comercial útil.
Factores agronómicos
Una nutrición vegetal adecuada y equilibrada es esencial para el desarrollo de la
planta y consecuentemente sobre la calidad del fruto por su característica de órgano
sumidero.
Tanto el contenido de un nutriente como el equilibrio entre dos o más pueden
afectar al crecimiento y estado fisiológico del fruto, pudiendo originar alteraciones tanto
por deficiencia como por una dosis excesiva.
Aunque se ha estudiado la incidencia de numerosos macro y microelementos sobre
la calidad, los que han despertado un mayor interés ha sido nitrógeno, calcio, al participar
de forma activa en numerosos procesos metabólicos.
El contenido de nitrógeno está directamente relacionado con la síntesis de
proteínas y carotenoides, pudiendo afectar a la coloración del fruto, tanto a nivel de la
piel como de la pulpa. Un exceso del mismo provoca una disminución de la coloración de
la pulpa en melocotón y nectarinas, mientras que una deficiencia induce en la pera la
aparición de manchas.
Con respecto al aroma se observa un efecto similar, ya que este parámetro
sensorial mejora en manzana y pera cuando la dosis de nitrógeno es alta y baja
respectivamente.
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En general se considera que un contenido excesivo de nitrógeno se traduce por una
mayor producción foliar a costa de una menor calidad el fruto. Esto afecta no solo a
parámetros nutricionales como vitamina C y aminoácidos esenciales, si no también a la
textura en posrecolección, tamaño e incluso provoca retrasos en la maduración en los
frutos de hueso.
El calcio es el elemento que con más frecuencia se ha relacionado con la calidad
de los productos hortofrutícolas y en especial con la textura, debido a que participa en
numerosos procesos del desarrollo y en el mantenimiento de la estructura de la pared
celular, por su capacidad para establecer enlaces iónicos con los grupos carboxilatos de
las pectinas. (Poovaiah et al., 1988).
Este catión es responsable de un elevado número de alteraciones fisiológicas o
fisiopatías que se pueden manifestar durante el crecimiento del fruto en la planta o
posteriormente en la posrecolección. Todas ellas tienen una repercusión económica
importante, ya que las producciones afectadas no son comercializables.
Como más representativos se pueden citar la vitrescencia en melón “blossom end
rot” en tomate y pimiento, “bitter pit” en manzana y “black Herat” en apio. Estos efectos
pueden acentuarse si en el frutos los niveles de potasio o nitrógeno son altos o bajo los de
fósforo (Beverly et al., 1993).
Otros factores agronómicos como las características del suelo, textura, drenaje, y
disponibilidad de nutrientes afectan sobre todo al tamaño y aspecto externo del fruto.
Aunque algunas prácticas agrícolas como la poda y aclareo se han relacionado con el
tamaño, se ha observado que el aumento de la relación “hoja/fruto” induce un aumento de
aromas en manzana.
Uno de los factores que condicionan la calidad en el momento de la recolección y
durante la conservación es el contenido y momento de aplicación del agua de riego. La
importancia de la disponibilidad y humedad relativa ambiental están condicionada por los
gradientes de potencial hídrico entre el tejido vegetal y el aire, ya que cuando la planta
pierde agua se produce un flujo de la misma hacia las hojas, disminuyendo el aporte
hídrico y de nutrientes al fruto. Cuando la pérdida de humedad es elevada, del orden del
5%, el turgor celular puede verse afectado y en consecuencia la textura puede disminuir
sensiblemente, sobre todo en los vegetales de hoja como espinaca y lechuga (Shacked et
al., 1991).
El sistema y momento del aporte hídrico también afectan a la calidad y la
aparición de fisiopatias y podredumbres durante la posrecolección.
El riego presenta el dilema de tener que escoger entre producción y calidad, ya que
mientras un estrés acusado de agua induce su reducción, cuando es ligero solo es negativo
para la producción, pero mejora algunos atributos de la calidad y sin estrés hídrico ocurre
lo contrario.
Cuando el riego se realiza en fechas próximas a la recolección se observa un
aumento de tamaño y dilución de los componentes celulares, con la consiguiente pérdida
de calidad sensorial, rajado y agrietado de los frutos.
Factores ambientales
Aunque en el cultivo en campo, la mayoría de los factores ambientales son
difícilmente modulables, se ha comprobado que tienen una gran influencia en la calidad y
valor nutricional de numerosos productos agrarios, tanto por efecto de la intensidad y
calidad de la luz que reciben, como por las temperaturas a los que están expuestos,
contenido de CO2 en el ambiente, etc.
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Uno de los factores climáticos que más afectan a la calidad del fruto son las altas
temperaturas en el periodo precosecha, pudiendo originar un amplio abanico de
alteraciones. La magnitud del daño depende de la temperatura, tiempo de exposición,
estado de desarrollo del fruto, etc.
Los efectos directos inducen daño en las membranas celulares, proteínas y ácidos
nucleicos y los indirectos inhibición de la síntesis de pigmentos o degradación de los ya
existentes, produciéndose una amplia gama de síntomas de escaldado y quemaduras. En
manzanas, fresas y peras se ha puesto de manifiesto una relación indirecta entre la
temperatura y la firmeza, manteniéndose o aumentando cuando el nivel térmico no es
alto. (Sams, 1999).
En algunos casos se aprecian efectos globales que afectan a la maduración,
inhibiéndola o acelerándola, como en plátano y calabaza respectivamente, o
incrementando la desecación por pérdida acelerada de agua, originando alteraciones en
aspecto externo e interno del fruto.
Algunos de estos efectos pueden verse amplificados cuando las altas temperaturas
están asociadas a una radiación solar intensa, afectando no solo a las alteraciones de
color, pardeamientos, si no también a las propiedades organolépticas debido a cambios
en el contenido en sólidos solubles y acidez valorable.
La calidad nutricional también puede sufrir modificaciones, en función el cultivo,
del contenido vitamínico, ya que en general temperaturas inferiores a 20 ºC favorecen el
aumento de la vitamina C y las del grupo B, mientras que en tomate la acumulación
máxima tiene lugar entre 27 y 30 ºC (Shewfelt, 1990).
En cítricos se ha observado que el clima tiene una influencia acusada sobre
determinados parámetros físico-químicos responsables de la calidad. Así, comparando el
tipo mediterráneo, noches frías y lluvias escasas, con el tropical, caracterizado por noches
templadas y lluvias abundantes, los frutos producidos en el primero presentan una mejor
coloración de la piel, acidez más elevada, menor contenido de azúcares, piel más gruesa y
mínimas alteraciones fúngicas, que los producidos en el segundo.
En pomelo se ha encontrado que cuanto menor es el diferencial término entre el
día y la noche mayores son los contenidos en zumo, azúcares y vitamina C y mientras en
las zonas cuyas temperaturas mínimas han tenido menor persistencia, que coinciden con
menor número de días por debajo de 4 ºC, presentan las mejores características físicas
(Llorente et al., 1976).
Factores genéticos
Se considera que el genoma es responsable del funcionamiento de la planta en
relación con las condiciones medioambientales y que el logro del fruto de calidad
depende en definitiva del comportamiento de una variedad en un medio externo
determinado.
Los trabajos realizados en mejora vegetal clásica han puesto en evidencia que el
genoma se expresa de forma muy fragmentada alo largo de la vida del árbol y parece ser
que solo es requerido menos del 10% del mismo. En estas circunstancias parece lógico
pensar que en lo que respecta a la calidad del fruto solo estará implicada una parte más
limitada del mismo y durante un periodo de tiempo más corto. (Audergon et al., 1991).
La variabilidad genética de un cultivar, dentro de una misma especie, es
relativamente amplia, por lo que la selección de la más apropiada es de vital importancia
para la calidad del producto final. Es importante considerar que inicialmente el genoma
nos va a determinar cuantitativa y cualitativamente no solo los parámetros responsables
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de la calidad organoléptica y nutricional, si no también otros que repercuten sobre la
aptitud del fruto a evolucionar tras la recolección y su capacidad de conservación.
Ante esta variabilidad la selección varietal es esencial, ya que la obtención de un
fruto de calidad dependerá de su potencial genético y de las condiciones ambientales y de
cultivo.
Recientemente, las técnicas de biología molecular se han convertido en una
alternativa, complementaria a la genética clásica, para mejorar los atributos de calidad y
prolongar la vida comercial útil en poscosecha.
El desarrollo de líneas transgénicas ha permitido en algunos frutos, como melón y
tomate, el control hormonal de procesos fisiológicos y bioquímicos que tienen lugar
durante la maduración y que determinan algunos de los atributos de calidad.
Factores fisiológicos
El estado de madurez en la recolección tiene un papel esencial en la composición
química del fruto y por lo tanto en los atributos de calidad. Es precisamente durante la
maduración cuando tienen lugar una serie de eventos bioquímicos y estructurales que
hacen que se produzcan cambios importantes en los constituyentes, que hacen que el fruto
alcance las características sensoriales óptimas para el consumo. Pero lamentablemente
una vez que se ha alcanzado este momento se inicia, por lo general la senescencia y la
degradación de los tejidos y de la calidad sensorial y nutritiva.
A pesar de que se ha intentado establecer parámetros que permitan seguir la
evolución de la maduración en la mayoría de los frutos, no se han podido establecer
“índices de madurez” que permitan determinar el momento de recolección.
Además, la existencia de dos pautas de maduración, climatéricas y no
climatéricas, y su diferente comportamiento en poscosecha dificulta la posibilidad de
optimizar el momento de la recolección con la calidad y la capacidad de conservación. En
efecto, las especies climatéricas el aumento de la síntesis de etileno es responsable del
inicio de la maduración, dotando al fruto de un mayor potencial para su regulación y de la
posibilidad de continuar el proceso una vez recolectados, siempre y cuando haya
adquirido la “capacidad para madurar”. Este comportamiento permite flexibilizar su
recolección, ya que se puede realizar durante un periodo de tiempo, en función de que su
comercialización se efectúe inmediatamente o tras la conservación frigorífica.
En los no climatéricos la posibilidad de actuación es muy limitada, ya que carecen
de esta capacidad y deben recolectarse cuando han alcanzado su calidad de consumo.
Independientemente de estas diferencias, es importante tener en cuenta que la
maduración se trata de un evento programado genéticamente que implica la expresión de
genes específicos, con síntesis de enzimas de “novo” y “silenciación” de otros. Al se un
mecanismo activo gobernado por el genoma, la selección varietal adquiere una gran
importancia.
Es evidente por un lado, que los atributos sensoriales, color, sabor, textura y aroma
y por otro los compuestos responsables de los aspectos nutricionales serán diferentes en
función del momento de la recolección, determinado la calidad en dicho momento y su
evolución en la posrecolección.
Una recolección temprana permite que el fruto mantenga la textura durante un
periodo de tiempo más prolongado, pero en manzana y tomate conlleva a una
disminución de los compuestos volátiles responsables del aroma, ya que una vez
separados del árbol la tasa de producción de estos compuestos disminuyen. (Baldwin et
al., 1991).
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La correlación entre la firmeza en pre y poscosecha se ha comprobado en
manzana, mientras que en tomate no y el contenido en fibra en guisante, espárrago y judía
aumenta con la maduración, lo que puede dar lugar a una textura indeseable si la
recolección se realiza en un estado demasiado maduro (Salunkhe et al., 1991).
Los cambios de color durante la maduración se caracterizan por la desaparición de
las clorofilas y la síntesis de pigmentos coloreados, fundamentalmente carotenoides y
antocianos. En el caso de los frutos no climatéricos solo se logrará la coloración adecuada
durante el periodo de precosecha, ya que si se recolectan en un estado inmaduro la
evolución de los pigmentos no tiene lugar y afectará a la intensidad y calidad del color de
la piel y pulpa.
El estado de maduración en la recolección también incide sobre la susceptibilidad
del fruto a determinados desórdenes fisiológicos que se ponen de relieve en la
poscosecha, como en los “daños por frío”. Así el pimiento conservado a 2ºC es mucho
más sensible en el estado verde maduro que cuando ha alcanzado la coloración roja
(Serrano et al., 1997)
En esta breve y limitada revisión se ha puesto de manifiesto la importancia que
algunos factores precosecha tienen sobre la calidad del fruto y su incidencia sobre la
aptitud del fruto a la conservación durante la posrecolección. Aunque se ha logrado
tipificar y acotar muchos de estos factores la diversidad y heterogeneidad de los mismos
dificulta una solución general., por lo que será necesario continuar investigando cada uno
de los problemas desde una perspectiva más globalizadora.
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el proyecto MCYT AGL 2003 – 01457.
Referencias
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