Metodología para seleccionar de forma sencilla índices de madurez o calidad en vegetales frescos
El objetivo de conservar los productos vegetales, o lo que es lo mismo regular los procesos post-recolección, ha sido una constante desde los albores de la historia para mantener un equilibrio entre la producción y las necesidades de consumo. Sin embargo, en la actualidad, la regulación de los procesos fisiológicos no siempre tiene como objetivo la conservación a largo plazo, en determinadas especies, la estimulación de los procesos fisiológicos permite adelantar el óptimo de calidad consumo, respecto al desarrollo en la planta, y comercializar el producto ’fuera de época’ con el consiguiente incremento de precio en el mercado.
De las
especies frutales los frutos climatéricos son los que presentan una mayor
capacidad potencial para regular su maduración, y por tanto para optimizar su
comercialización. Los frutos climatéricos son capaces de madurar después de la
recolección, por lo que pueden ser recolectados anticipadamente (madurez
fisiológica) consiguiéndose así un mayor margen para regular la maduración o lo
que es lo mismo flexibilizar la comercialización.
Por el
contrario en frutos no-climatéricos y otros órganos vegetativos (tallos,
flores, etc...) en los que la recolección debe realizarse en calidad de
consumo, la capacidad de actuación se ve muy limitada, y el objetivo de las
tecnologías consistirá en retardar todo lo posible los procesos que deterioran
la calidad comercial.
En ciertas
especies hortícolas que alcanzan el óptimo de calidad de consumo como frutos
inmaduros (pepino, calabacín, berenjena, etc..) el fín de los tratamientos
postcosecha se deberá orientar en detener, en lo posible, el desarrollo del
proceso de maduración, con el fin de mantener la calidad comercial.
La intensidad
de los procesos fisiológicos post-recolección depende de factores intrínsecos e
extrínsecos del producto:
-factores
intrínsecos.- Especie, variedad, tratamientos en pre-cosecha, condiciones
climáticas, grado de madurez en recolección. La actuación sobre las
características del producto es muy limitada, salvo algunas excepciones
(plantas transgénicas), por lo que se puede unicamente actuar sobre las
condiciones de cultivo y en la selección del grado de madurez o de desarrollo
en recolección.
-factores
extrínsecos.- Tratamientos químicos pre o post-cosecha (fitorreguladores),
y tratamientos físicos: temperatura, humedad relativa, concentración de CO2,
O2 y etileno en la atmósfera, presión, irradiación, ozono, etc..
La actuación
sobre los factores del medio ha permitido desarrollar tecnologías muy eficaces
para prolongar el periodo comercial de conservación de la mayoría de los
productos vegetales, y en especial de los frutos climatéricos. En cualquier
caso la elección de las tecnologías postcosecha debe fundamentarse en una
solución de compromiso entre las características morfológicas y fisiológicas
del producto, costes de aplicación y objetivos previstos: comercialización a
corto, medio o largo plazo plazo.
Grado de desarrollo o madurez en recolección
Aspectos generales
El grado de
desarrollo o de madurez en recolección es uno de los factores intrínsecos sobre
el que podemos actuar para optimizar los tratamientos post-recolección. La
fecha de recolección debe establecerse como una solución de compromiso entre
las propias características fisiológicas del producto (capacidad de conservación)
y los objetivos comerciales previstos. Unos pocos días de adelanto o de retraso
en la recolección pueden producir graves problemas durante la comercialización,
especialmente en especies muy perecederas.
En frutos climatéricos (capaces de
madurar después de la recolección), un excesivo adelanto de la recolección
puede producir una incapacidad del fruto para madurar o un aumento de su
sensibilidad a ciertas alteraciones fisiológicas como, 'daño por frío',
'escaldadura', ‘bitter pit', y 'arrugamiento' de la piel. Por el contrario, un
retraso en la recolección implica una mayor actividad fisiológica, mayor
sensibilidad a los daños mecánicos y desarrollo fúngico, y un incremento de
sensibilidad a determinadas alteraciones fisiológicas como 'descomposición
harinosa', vitrescencia' o 'corazón pardo', que se traduce en una reducción
importante del periodo útil de comercialización (shelf-life).
En frutos
climatéricos, cuando se plantea una comercialización a corto plazo, deberán
recolectarse en plena madurez (óptimo de calidad de consumo), o bien en estado
de madurez fisiológica y se aplicará la maduración acelerada (temperatura y
etileno) para alcanzar la plena madurez lo antes posible. Si el objetivo es la
comercialización a largo plazo los frutos deberán recolectarse en estado de
madurez fisiológica (fase preclimatérica) y aplicar tecnologías que permitan
retardar el desarrollo de la maduración.
En frutos
no-climatéricos (recolección en plena madurez) no es posible realizar la
maduración acelerada después de la cosecha. Sin embargo, en ciertas especies
como en cítricos, en los que el viraje de color de la piel es el último suceso
de la maduración, se puede realizar la recolección de frutos en los que no ha
virado el color y realizar un tratamiento postcosecha (temperatura y etileno)
inductor del cambio de color de la piel (desverdización). La recolección precoz
y la posterior desverdización es, también, una práctica comunmente aplicada al
pimiento para adelantar la producción de pimiento rojo.
Es por tanto
evidente que si no existe una perfecta coordinación entre el grado de madurez
en recolección y el objetivo comercial, es fácil que se presenten graves
problemas y el producto deba ser comercializado fuera de los objetivos
previstos.
Otro factor de
especial importancia es la manipulación cuidadosa del producto tanto en
recolección como durante la selección, acondicionamiento y distribución, ya que
los daños mecánicos, además de producir
una pérdida de calidad, estimulan los procesos fisiológicos y por tanto
reducen la vida útil de comercialización (shelf-life).
En otros
productos vegetales aprovechados por sus flores, tallos, bulbos, tubérculos,
etc...la recolección se realiza en el óptimo de calidad de consumo y el
objetivo de los tratamientos postcosecha se plantean unicamente para retardar
ciertos procesos (floración, elongación, brotación,etc..) para mantener la
calidad durante la comercialización.
Índices de madurez
La dificultad
de fijar índices de recolección radica en el gran número de factores que
influyen sobre el desarrollo del fruto: especie, variedad, y condiciones
climáticas (especialmente temperatura) y agrotécnicas de cultivo (abonado,
riegos, poda, etc..). Así por ejemplo, se ha demostrado en frutos de pepita que
una misma variedad desarrollada en las mismas condiciones climáticas responde
de forma diferente a las tecnologías postcosecha por efecto de las prácticas de
cultivo. Estas diferencias obligan al productor a seleccionar sus propios
índices basándose tanto en su propia experiencia como en trabajos realizados
por investigadores cualificados.
Los índices de
madurez más comunmente utilizados se pueden clasificar:
-Fisiológicos:
respiración, y producción y contenido interno de etileno.
-Químicos: contenido en clorofilas y otros pigmentos (antocianinas, xantofilas, carotenos, etc..), azúcares solubles (sacarosa, glucosa y fructosa), ácidos orgánicos (cítrico málico, y ascórbico), sustancias pécticas solubles e insolubles, compuestos fenólicos, y producción de compuestos aromáticos.
-Bioquímicos: incremento de la síntesis y/o actividad de enzimas claves de los mecanismos asociados a la maduración. Síntesis de nuevas enzimas específicas del proceso de maduración.
- Moleculares:
utilizando técnicas de biología molecular. Síntesis de ARN mensajeros que
codifican la síntesis de enzimas claves del proceso de maduración.
Con la
aplicación de técnicas de biología molecular se podrán desarrollar, en un
futuro próximo, nuevos índices de madurez, , altamente precisos, relacionados
con el estudio a nivel molecular de los mecanismos asociados a la maduración.
Síntesis de ARN mensajeros que codifican la síntesis de enzimas claves como
ACC-oxidasas (síntesis de etileno), poligalacturonasas y celulasas (degradación
de la pared celular), polifenoloxidasas (pardeamientos) etc... Estos índices
moleculares más precisos, que los índices tradicionales, para detectar cambios
durante la maduración o conservación, permitirán establecer las condiciones
óptimas de conservación con una mayor precisión (ajuste fino).
Un reto para
los investigadores será establecer correlaciones entre estos índices de
compleja determinación, exigen un fuerte apoyo de conocimientos y equipos, con
nuevos índices cuya determinación sea sencilla y aplicable a nivel comercial.
Indices de calidad.
Los índices de calidad deben estar asociados
directamente a procesos de la maduración y a los principales atributos
sensoriales: aspecto, tamaño, color, textura, sabor y aroma. Sin embargo, los
índices de madurez están unicamente relacionados con los procesos asociados a
la maduración. En general, aun cuando los índices de madurez y calidad son
conceptualmente diferentes, en la práctica están directamente relacionados.
Así, mientras
los mecanismos de acumulación de carbohidratos, y degradación de las clorofilas
y de pared celular, y compuestos arómaticos, están directamente relacionados
con la modificación de atributos de la calidad: sabor, color, textura y aroma,
respectivamente, otros sucesos como por ejemplo la respiración o la síntesis de
etileno no tienen una relación directa con la calidad. Por ello, es importante
determinar la relación, aunque sea indirecta, entre los índices fisiológicos y
bioquímicos, y los índices de calidad tradicionales.
Por ejemplo, en
determinadas especies de frutos climatéricos (manzana, aguacate, etc..) existe
una buena correlación entre el máximo climatérico y/o máximo de producción de
etileno y la plena madurez (óptimo de calidad de consumo). Asimismo, la
integral respiratoria, contenido interno de etileno, etc.. son índices que, de
forma indirecta, pueden proporcionar información sobre la evolución de la
calidad durante la maduración tanto en árbol como en post-recolección.
Figura 1. Determinación del color Cielab* mediante colorímetro portátil
Los índices de
calidad deben discriminar de forma sencilla y eficaz las modificaciones de los
principales atributos sensoriales de la especie en su óptimo de calidad de
consumo. En general los índices de calidad objetivos utilizados
tradicionalmente: edad del fruto, color de la piel y pulpa, contenido de
almidón, firmeza, sólidos solubles, contenido en agua, etc..., no son capaces
por sí sólos de diferenciar niveles de calidad, por lo que es una práctica
común utilizar una combinación de ellos.
El contenido
de sólidos solubles, pH, acidez, firmeza de pulpa, color de la piel, etc.., son
los índices más comunmente utilizados debido fundamentalmente a su sencilla
determinación, y a la posibilidad de ser determinados en campo mediante equipos
autónomos (refractómetros, pH-metros, penetrómetros manuales, colorímetros,
etc..).
Figura 2. Determinación de la firmeza de tomate cherry mediante el ensayo de compresión
entre 2 superficies planas. Determinación Fmáx y Pendiente para una deformación constante
Otros índices
como edad del fruto, contenido de almidón y color de la semillas; integral
térmica y formación de capa de abscisión son utilizados en frutos de pepita,
guisante, melón (cantaloup), respectivamente (Kader, 1978). En aguacate el
contenido en grasa o en agua son los índices más universalmente utilizados para
fijar la fecha de recolección.
Asimismo, ciertas características morfológicas
como la forma característica de la especie: plenitud de los dedos (plátano),
forma del hombro (mango), o estiramiento de la piel (chirimoya), y estructura
de la piel (melón, chirimoya), así como aspectos subjetivos como la solidez y
compacidad (hortícolas foliáceas) se utilizan en ciertas especies hortícolas.
Nuevos índices de calidad
La necesidad
de definir nuevos índices, cada vez más precisos y que engloben el mayor número
de atributos sensoriales, ha puesto de manifiesto la necesidad de desarrollar índices más complejos. En
frutos de pepita y cítricos se han desarrollado índices capaces de discriminar
grados de madurez con una mayor eficacia que los índices tradicionales:
- Indice de recolección de cítricos: relación entre
sólidos solubles y acidez titulable del zumo es utilizado como umbral para
iniciar la recolección. En naranja los valores deben ser superiores a 5.5, en
limón de 1.3, en mandarina de 5.5., y en pomelo de 3.9.
- Indice de recolección de manzana, IS= [F/(SS·CA)],
siendo F=firmeza de pulpa con punzón de 11mm de diámetro, SS=sólidos solubles,
y CA=contenido en almidón. El autor recomienda para la fecha óptima de
recolección valores: cv Cox Orange entre 0.28-0.15, cv 'Elstar IS=0.30, Boskoop
0.15 y Golden Delicious' de 0.10 (Streif, 1996).
- Indice de Thiault, en manzana cv 'Golden Delicious',
los frutos de mayor calidad son aquellos que con valores similares de AZ/A,
presentan valores superiores de la relãción IT=AZ+10·A, siendo AZ=azúcares
totales, y A=acidez titulable (Thiault, 1975).
- Indice de aceptabilidad de pera cv ‘Blanquilla’:
IA=[(SS/2)+10·A]/F, siendo SS=sólidos solubles (ºBrix), A=acidez titulable y
F=firmeza de pulpa. El índice es válido para valores de firmeza de pulpa
superiores a 15-20N, con punzón de 8mm de diámetro. Pera cv 'Blanquilla'
presenta una buena calidad en el rango entre 3 y 4.5 (Alique et al., 1984).
Este índice ha confirmado una elevada eficacia para discriminar la evolución de
la calidad, entre diferentes condiciones de conservación en atmósfera
controlada, de pera cv 'Blanquilla'
Figura 3. Determinación de azúcares refractómetro e infrarrojo cercano.
Nuevos índices físicos no-destructivos, propiedades físicas de los alimentos, además del
color, se están investigando intensamente, desde la pasada década, basados en
la modificación de las propiedades eléctricas (resistencia), infrarrojos, ultrasonidos etc.. durante la
maduración.
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