Presentación de PowerPoint

Variabilidad en el metabolismo de distintas
variedades de arándanos y su incidencia en los
manejos de postcosecha
Sebastián A. Rivera, Bruno Defilippi y Paula Robledo
23/10/2014
www.inia.cl/postcosecha
¿Qué nos exigen nuestros compradores?
• Buena apariencia y tamaño
• Ausencia de pudriciones y signos de hongo
• Textura o firmeza adecuada
• Ausencia de defectos
• Frutos deformes
• Frutos inmaduros
• Brillo/ceras
• Color
• Buen sabor (dulzor/acidez)
• Ausencia de sabores extraños (fermentación)
Calidad y consistencia durante toda la temporada!!!!
Para una buena calidad considerar que…
Fruto de tasa respiratoria media
….pero alta a mayor temperatura!!!
Susceptible a pudriciones
Epidermis delgada
Alta relación superficie/volumen
Alta susceptibilidad a
deshidratación
Presencia herida pedicelar por cosecha
Alta susceptibilidad al
ablandamiento
Variabilidad frutos a cosecha
Largo almacenaje
Alta susceptibilidad a
daños mecánicos
Fuente: JPZ, PUC
¿Qué está afectando la consistencia en destino?
Inmadura
Alto número de especies y
variedades con
características diferentes
Distintas zonas
agroclimáticas
Condiciones de precosecha
(riego, nutrición)
Optimo
Sobremadura
Carencia de índices de cosecha por
variedad…
cuando cosechar?....
hasta cuando?
Tablero de ajedrez
Variabilidad a nivel de clamshell (ejemplo en firmeza)
N° frutos
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
187
Firmeza
284,9
268,4
532,2
371,7
187,7
260,0
470,0
381,6
342,3
416,1
256,7
249,0
218,6
488,8
258,6
225,8
256,4
542,9
404,2
256,5
532,5
293,1
396,1
300,3
370,8
542
var. Brigthwell
N° frutos
Firmeza
N° frutos
26
254,1
27
252,1
28
277,0
29
492,7
30
253,1
31
199,1
32
338,7
33
309,5
34
318,4
35
199,0
36
496,8
37
405,3
38
492,0
39
399,2
40
325,9
41
230,2
42
556,5
43
517,1
44
459,1
45
360,7
46
561,3
47
195,3
48
317,0
49
354,0
50
340,1
Prom
Ds
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
Firmeza
359,1
250,6
263,6
312,3
511,9
340,8
283,4
388,6
294,0
225,9
450,5
258,5
302,8
359,8
332,2
232,8
250,1
321,1
315,3
397,4
362,6
330,3
374,6
221,4
338,2
323,1
70,3
En literatura………….
Brightwell = Fruto firme
¿En qué momento?
¿Cómo podemos entregar un producto consistente y de
calidad homogénea?
 Conociendo las variedades cultivadas
- Fortalezas y limitaciones
 Teniendo una “pre-cosecha” adecuada
- Desde manejos (poda-carga frutal; nutrición, riego,
enfermedades) hasta índices de cosecha y frecuencia de cosecha
 Manejando los conceptos básicos de postcosecha de fruta
- Frío como base
 Desarrollando tecnologías adecuadas a las condiciones locales
-Requerimientos del mercado
-Limitaciones y riesgos
-Combinación de tecnologías
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Tasa de producción de - Deshidratación
- Pudriciones
etileno.
Tecnologías de Postcosecha
- Atmósfera controlada
- Atmósfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Deshidratación
- Tasa de producción de
- Pudriciones
etileno.
Tecnologías de Postcosecha
- Atmósfera controlada
- Atmósfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
Tasa respiratoria a cosecha en distintas variedades de arándano
Highbush
6
Rabbiteye
Temperatura = 20 °C
a
ab
ab
ab
ab
abc
4
3
Promedio = 3,0 mL
CO2 Kg-1h-1
bcd
bcd
bcd
2
cd
cd
1
d
e
Br
ig
Bl
itt
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a
he
av
G
en
eo
rg
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Bl
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o
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r
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ut
hl
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d
D
uk
ra
ue
Bl
ne
al
y
0
O
mL CO2 Kg-1 h-1
5
INIA-Postcosecha
Sin embargo, a pesar de las diferencias entre variedades, el
mayor efecto lo ejerce el aumento en temperatura
Hasta 5 veces mayor !!!
9
2 °C
5 °C
7
6
Tiempo
evaluación:
10 días
5
4
3
2
1
G
d
So
ut
hl
an
rio
tu
en
C
Br
ig
h
tw
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en
ig
itt
a
Br
e
uk
D
ra
y
Bl
ue
ne
al
0
O
mL CO2 Kg-1 h-1
8
…y estas diferencias se mantienen durante almacenamiento…
mL CO2 Kg-1 h-1
6
Snowchaser
0°C
5°C
5
4
3
2
1
0
0
5
10
15
20
Tiempode almacenaje (días)
…..Siendo similar para Primadonna y Emerald (2014)…
INIA-Postcosecha
…..Y a 20 °C, por algunas horas, los aumentos son aún mayores
45
Respiración (mlCO2.kg-1.h-1)
40
10 veces mayor!!!!
35
Star
Marimba
30
Jewel
25
Duke
20
Sunrise
Legacy
15
O´neal
10
Georgia Gem
Misty
5
0
Cosecha
25 días a 0°C
25 días a 0°C + shelf life
INIA-Postcosecha
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Tasa de producción de - Deshidratación
- Pudriciones
etileno
Tecnologías de Postcosecha
- Atmósfera controlada
- Atmósfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
Comportamiento similar en tasa de producción de etileno a cosecha
0,06
0,05
0,04
0,03
0,02
0,01
D
U
KE
IA
G
EO
R
G
LE
M
AR
IM
BA
G
EM
AC
Y
G
E
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R
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M
IS
L
N
EA
O
AR
0,00
ST
µL C2H4 Kg-1 h-1
0,07
INIA-Postcosecha
....pero sin cambios y con poca sensibilidad a etileno, aún siendo
un fruto ¿¿¿climatérico???…
‘Emerald’
µL C2H4 Kg-1 h-1
0,3
0 °C
5°C
0,2
0,1
0,0
0
5
10
15
20
Tiempo de almacenaje (días)
INIA-Postcosecha
Incluso a temperaturas más altas….
2
Etileno (mlC 2H4.kg-1.h-1)
1,8
1,6
Star
1,4
Marimba
1,2
Jewel
Duke
1
Sunrise
0,8
Legacy
0,6
O´neal
0,4
Georgia Gem
0,2
Misty
0
Cosecha
25 días a 0°C
25 días a 0°C + shelf life
INIA-Postcosecha
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Tasa de producción de - Deshidratación
etileno.
- Pudriciones
Tecnologías de Postcosecha
- Atmósfera controlada
- Atmósfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
ne
al
itt
a
e
Bl Elli
o
ue
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a
G
eo ve
n
rg
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ge
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Bl
ue
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hl
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d
Br
ig
uk
D
ra
y
Bl
ue
O
Firmeza (g mm-1)
Firmeza de distintas variedades
500
400
300
200
100
0
INIA-Postcosecha
Pero…… ¿Qué pasa con períodos más prolongados?
400
Cosecha
45 días a 0°C
Firmeza (g mm-1)
350
300
250
200
150
100
50
0
Elliot
Bluecrop
Brigitta
INIA-Postcosecha
….Y si además no manejamos bien temperatura…..
Arándanos ‘Emerald’
600
Arándano var. Emerald
Arándano var. Emerald
0°C
Firme
5°C
% de fruta por categoria
Firmeza g/mm
500
400
300
200
100
0
30 d.
Almacenamiento
INIA-Postcosecha
30 d. +1 SL
Blanda
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Llegada
Cosecha
Semifirme
30 d. a 0°C
30 d.+ 1 d. SL
30 d. a 5°C
0°C
Momento de evaluación
30 d.+ 1 d. SL
5°C
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Tasa de producción de - Deshidratación
etileno.
- Pudriciones
Tecnologías de Postcosecha
- Atmósfera controlada
- Atmósfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
y
ra
itt
a
e
3,0
E
G
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t
rg
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ge
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C
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eh
Bl
u
Bl
ue
Br
ig
uk
al
ne
D
O
Pérdida de peso (%)
Pérdida de peso - variedades
5 días a 2 °C
10 días a 2 °C
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
INIA-Postcosecha
Arándanos ‘Primadonna’
21
18
Fruta blanda (%)
Deshidratación visual (%)
24
15
12
9
15
10
5
6
0
3
Llegada
30 d. a 0°
30 d. a 5°
0
Llegada
30 d. a 0°
30 d. a 5°
Deshidratación acompañado de una importante ablandamiento
INIA-Postcosecha
Correlación deshidratación y firmeza de la fruta
> 1,5% deshidratación!!!!
(Andrés Paniagua y cols., 2013 y 2014)
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Tasa de producción de - Deshidratación
etileno.
- Pudriciones
Tecnologías de Postcosecha
- Atmósfera controlada
- Atmósfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
Identificación de hongos en frutos de arándano
Botrytis cinerea
Cladosporium spp.
Alternaria spp.
Epicoccum spp.
80
Incubación
15 días a 0 C
+
6 días a 20 C
100 % HR
60
40
20
r7
Pr
od
uc
to
r6
Pr
od
uc
to
r5
Pr
od
uc
to
r4
Pr
od
uc
to
r3
Pr
od
uc
to
r2
to
uc
od
Pr
od
uc
to
r1
0
Pr
Prevalencia (%)
100
PUC, 2012
Susceptibility a Botrytis cinerea
Pudrición gris (%)
70
60
50
Brigitta
Duke
Liberty
B. cinerea
500 conidias
Incubación
6 días a 20 C
> 95% HR
40
30
20
10
0
Envero
Maduro
Sobremaduro
Rivera y cols., 2013
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Tasa de producción de - Deshidratación
etileno.
- Pudriciones
Tecnologías de Postcosecha
- Atmósfera controlada
- Atmósfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
Las principales tecnologías disponibles se basan en
disminuir el metabolismo de la fruta utilizando los
factores que afectan interacción con ambiente
O2
CO2
N2 Etileno
Agua
Calor
Producto
Embalaje
Cámara o contenedor
Conceptos generales para modificación de atmósfera
- Alto CO2 y bajo O2 disminuye metabolismo de la fruta.
**Al no estar etileno involucrado en maduración de
arándano principal efecto es del CO2.
- Gran beneficio de alto CO2 en reducir crecimiento de
hongos.
- Altos niveles de CO2 (¿Que es alto?) causa toxicidad en
la fruta.
** Respuesta es variedad dependiente
** Concentración (>10-12%) – tiempo
** Nivel de oxígeno algo tiene que decir
Lo usualmente recomendado
Umbral para:
- Fermentación
O2 mayor a 3%
Exito en f(x):
CO2 de 6 a 12%
Umbrales para:
- Control hongos
- Toxicidad
(ablandamiento,
sabor)
Niveles de gases
Variedad y “estado de cosecha”
Temperatura
Tiempo de exposición
Otros
Atmósfera controlada
- Buen control de niveles de gases (4-6% de O2 y 6-12% de CO2)
- Independiente de algunos factores ambientales
- Tiempo de exposición a la tecnología**
Cosecha,
embalaje, frío
1 d.
Carga,
consolidación
embarque
2-10 d.
- Manejo de temperatura
- Deshidratación
Tiempo en
tránsito
AC
30-35 d.
Desaduanaje
y otros
2d
Venta
7d
- Manejo de temperatura
- Deshidratación
Pudriciones
Control
3% O2 - 8 % CO2
6% O2 - 15% CO2
Pudriciones (%)
20
28 días a 4 °C
15
10
5
0
Legacy
Brigitta
Brigthwel
INIA-Postcosecha
¿Funciona en todos las combinatorias de gases?
35 días a 1°C
Aire
90
3 % O2 / 3 % CO2
3 % O2 / 6 % CO2
3 % O2 / 12 % CO2
3 % O2 / 24 % CO2
80
% de pudrición
70
60
50
40
30
20
10
0
Emerald
Jewel
Legacy
Misty
Reveille
Snow
South Moon
Star
Su éxito para control de hongos está en función del nivel de CO2 alcanzado y variedad
Cantín y col., PBT 2012
….Pero en algunos casos se presentan efectos no
deseados… Firmeza
Control
3% O2 - 8 % CO2
6% O2 - 15% CO2
Firmeza (g mm-1)
500
400
b
a
28 días a 0°C
c
a
b
b
300
a
b
a
200
100
0
Legacy
Brigthwel
Brigitta
INIA-Postcosecha
¿Está reflejado en el porcentaje de frutos blandos?
Fruta blanda (%)
100
28 días a 0°C
Control
3% O2 - 8 % CO2
6% O2 - 15% CO2
80
60
40
20
0
Legacy
Brigthwel
Brigitta
INIA-Postcosecha
Sabores extraños
Cantín y col., PBT 2012
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Tasa de producción de - Deshidratación
etileno.
- Pudriciones
Tecnologías de Postcosecha
- Atmosfera controlada
- Atmosfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
Atmósfera modificada
 Niveles de gases (CO2 y O2) dependen de:
- Temperatura
- Características del film
- Metabolismo de la fruta
 Resultados esperados. - Disminuir deshidratación.
- Mantener firmeza.
- Disminunir pudriciones.
------------------------------------------------MAP-------------------------------------------------Cosecha,
embalaje, frío
Carga,
consolidación
embarque
1 d.
2-10 d.
Tiempo en tránsito
30-35 d.
Desaduanaje
y otros
Venta
2 d.
7 d.
Concentración de CO2 y O2 en AM
O2 en bolsas de AM
CO2 en bolsas de AM
Bolsa A
Bolsa B
Bolsa A
Bolsa C
20
7
6
% O2 acumulado
% CO2 acumulado
Bolsa B
5
4
3
2
16
12
8
4
1
0
0
Semana 1
Semana 2
Semana 3
Evaluación semanal por 30 días a 0°C
INIA-Postcosecha
Semana 4
Semana 1
Semana 2
Semana 3
Evaluación semanal por 30 días a 0°C
Semana 4
Deshidratación visual
% deshidratación del fruto (visual)
‘Elliott’
Sin bolsa
100
Bolsa AM
80
60
40
20
0
Cosecha
30 d. a 0°C
Momento de evaluación
INIA-Postcosecha
30 d. a 0°C+1
Firmeza del fruto
% de fruta por categoria
‘Elliott’
Sin bolsa vs Bolsa AM
Firme
Semifirme
Blanda
100
80
60
Mayor número
de frutos
firmes en AM
40
20
0
Llegada
30 d. a 0°C
30 d.+ 1 d. SL
Sin bolsa
Almacenamiento
INIA-Postcosecha
30 d. a 0°C
30 d.+ 1 d. SL
Bolsa AM
Pudriciones
‘Brigitta’
Bolsa AM
% de fruta con Pudrición
30
Bolsa perforada
25
20
15
Efecto
marginal
10
5
0
30 d. a 0°C
45 d. a 0°C
60 d. a 0°C
Almacenamiento
***Fruta sin gasificación con SO2
INIA-Postcosecha
¿Qué se está evaluando?
Metabolismo
Calidad y condición
- Firmeza
- Tasa respiratoria
- Tasa de producción de - Deshidratación
etileno.
- Pudriciones
Tecnologías de Postcosecha
- Atmosfera controlada
- Atmosfera modificada
- Anhídrido sulfuroso
Gasificación con SO2 a cosecha
Prevalencia de la pudrición gris (%)
‘Legacy’
25
‘Liberty’
b
ab
20
b
Control
Baja
Media
Alta
0 (µL/L) h
50-75 (µL/L) h
100-200 (µL/L) h
250-350 (µL/L) h
15
ab
10
a
ab
5
a
a
0
Control
Baja
Media
Alta
45 días a 0 C más 3 días a 20 C
Control
Baja
Media
Alta
Rivera y cols., 2013
Por lo tanto…..¿puedo utilizar AM bajo las tecnologías
disponibles actuales?
SI, principalmente disminuyendo
metabolismo y deshidratación…
Buena operativa en manejo de frío en toda
la cadena
 Garantizando un excelente control de Botrytis cinerea a nivel de campo.
 Disponibilidad de gasificación con SO2.
Efecto de SO2 sobre la firmeza del fruto
‘Liberty’
4
Firmeza (Newtown)
Firmeza (Newtown)
‘Brigitta’
n.s.
3
2
1
4
b
a
a
a
a
50
100
300
400
3
2
1
0
0
control
50
100
300
400
Ct SO2 (uL/L) h
control
Ct SO2 (uL/L) h
45 días a 0 C y > 95 % humedad relativa.
Rivera y cols., 2013
Efectos no deseados
Toxicidad. Ablandamiento,
Depresión en zona pedicelar.
Decoloración
‘Brigitta’ 60 d a 0°C
% firmeza por categoria
Firme %
semi firme %
blanda %
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Sin SO2
Con SO2
INIA-Postcosecha
Comentarios finales
1. Variedades Necesidad de conocer potencial de almacenamiento
Respuestas a tecnologías (AC, AM, otras)
Disponibilidad de índices de cosecha
Herramientas para segregación a cosecha
2. AM
Menor deshidratación
Mayor firmeza en fruta
Control de hongos dependiente de otros manejos
Manejo de frío en toda la cadena
La variedad
correcta al
mercado objetivo
y con la
tecnología
apropiada
3. Otras tecnologías Gasificación SO2 durante almacenamiento.
Tener muy clara concentración-tiempo.
Comportamiento variedades (ablandamiento).
www.inia.cl/postcosecha