Choque de CO2. Efecto Residual

Las atmósferas controladas enriquecidas en CO2 tienen un potente efecto residual sobre la Vida Útil de chirimoya cv "Fino de Jete". 

 El pretratamiento con la atmósfera 10%O2+20%CO2 durante 3 días a 8ºC produce un control significativo sobre el proceso de maduración, efecto residual,  que se manifiesta por un incremento de 2 días de la Vida Útil respecto al Control.  Sin embargo, concentraciones del 20% de CO2  durante 9 días a 8ºC inducen "daño por CO2" en chirimoya cv "Fino de Jete".

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Los frutos procedentes de AC con el 10% O2, y el 10%, 15% y 20% de CO2 fueron transferidos a 20ºC después de 3, 6 y 9 días de conservación a 8ºC para estudiar parámetros fisiológicos;  inicio de la síntesis de etileno, ISE,   y producción de etileno, y  de calidad,  tiempo para alcanzar la plena madurez, PM, en función del  pretratamiento de CO2. 

Inicio de la producción de etileno

En frutos conservados en atmósfera normal, AN, (figura 1)  y transferidos a 20ºC  el inicio de la síntesis de etileno, ISE, se acorta  en una relación directa con el aumento del tiempo de conservación a 8ºC. 

El ISE sucede después de 1.5, 1 y 0 días de estancia a 20ºC, después de 3, 6 y 9 días de conservación en atmósfera normal a 8ºC. Es evidente que las  bajas temperaturas retardan pero no detiene la maduración ya que que los frutos después de  9 días de conservacion a 8ºC han iniciado la fase climatérica.   

En condiciones de atmósfera controladas, AC, con elevados niveles de CO2 se observa un portente efecto residual al aumentar el tiempo para el  ISE en frutos transferidos a 20ºC, después de 3, 6 y 9 días de tratamiento a 8ºC.  

En frutos conservados en la atmósfera 10%O2+10%CO2 los tiempos para el inicio de ISE  fueron de 2, 1.5 y 1 días a 20ºC,  después de 3, 6 y 9 días de conservación en AC y 8ºC. Es evidente el retraso en el ISE a 20ºC, por efecto de los elevados niveles CO2 respecto a la conservación en atmósfera  normal a 9ºC.

Figura 1. Inicio de la síntesis de etileno, ISE,  de frutos transferidos a 20ºC

en función de la concentración de CO2 y tiempo de tratamiento

Al aumentar la concentración de CO2 al 15% los tiempos para el ISE fueron de  2, 2 y 2.5  días a 20ºC después de 3, 6 y 9 días de conservación en AC a 8ºC. En tratamientos con la atmósfera; 10%O2+20% de CO2 el ISE ocurre a los 2.5, 2 y 3 días de estancia a 20ºC, después de 3, 6 y 9 días de conservación a 8ºC.

El aumento del tiempo para el ISE, después de 9 días de conservación en las atmósferas con el 15 y 20% de CO2 debe considerarse como un síntoma del inicio de una alteración fisiológica.  Parece evidente que 9 días en niveles de CO2 superiores al 10% podrían ser críticos y causa del inicio de  alteraciones metabólicas irreversibles.

Plena madurez (PM)

Plena Madurez, PM, en chirimoya se alcanza cuando el fruto adquiere una color de piel  verde palido, la pulpa es blanca y cremosa, aromática y con un suave sabor ácido con un elevado contenido de azúcares. La PM es coincidente con el máximo climatérico y cuando la pulpa del fruto alcanza niveles de 15-20N de firmeza con punzón de 8mm de superfice plana en un texturómetro Instron.

En la muestra control (figura 2) los frutos transferidos a 20ºC alcanzan la PM después de 3, 2.5 y 1.5 días después de 3, 6 y 9 días de conservación a 8ºC, es evidente que la conservación  a baja temperatura retarda pero no inhibe los mecanismos asociados a la maduración. 

 

Los resultados confirman el efecto ralentizador pero nunca inhibidor de la maduración por efecto de las bajas temperaturas, siempre que no se induzca  "daño por frío". 

 

Figura 2. Días a 20ºC para la Plena Madurez en función de la

                                                       concentración de CO2 y tiempo de tratamiento

Como se puede observar en la figura 2 los días para la PM aumentan significativamente  en los frutos conservados en AC (efecto residual) y dentro de las diferentes atmósferas con la concentración de CO2. 

Es evidente que el ablandamiento es un mecanismo bioquímico dependiente de la síntesis de etileno, por ello los elevados  niveles  de CO2 (inhibidor competitivo del etileno) son más eficaces que los bajos de O2 para controlar la degradación de la pared  celular en frutos climatéricos como chirimoya.

En los tratamientos con 10% y 15% de CO2 los frutos alcanzan la PM  después de 3 días a 20ºC, con independencia del tiempo de tratamiento. En los frutos tratados con el 20% de CO2  los frutos alcanzan la PM después de 4.5, 4 y 3 días a 20ºC, después de 3, 6 y 9 días de tratamiento a 8ºC, respectivamente. 

 Figura  3. Producción de etileno a 20ºC en la Plena Madurez en función

de la concentración de CO2 y tiempo de tratamiento

En la figura 3 se puede observar los valores de la producción de etileno en la PM observándose un aumento en relación inversa con la concetración de CO2 y directamente proporcional al tiempo de tratamiento a 8ºC. 

En atmósfera normal la producción de etileno aumenta de 4 ul después de 3 días, a 12 y 15uL·Kg-1·h-1 en la PM de frutos transferidos después de 6  y 9 días de conservación a 8ºC.

En frutos tratados en AC la producción de etileno depende directamente de tiempo de tratamiento a 8ºC. Mientras que después de 3 días no se observan diferencias significativas por efecto del CO2, después de 6 y 9 días de tratamientos las AC previas reducen la producción de etileno  en la PM en una relación directa con el nivel de CO2 del tratamiento.  La producción de etileno en la PM a 20ºC, no supera, después del tratamiento con CO2 , valores  de  6uL·Kg-1·h-1 después de 6 o  9 días de tratamiento. 

Es importante señalar que el tratamiento con el 20% de CO2 durante 6 y 9 inhibe prácticamente la producción de etileno y no superan los 2uL·Kg-1·h-1, valores éstos que podrían ser causa de algún desequilibrio irreversible de la maduración, incluso a 20ºC.  

Atendiendo a la síntesis y producción de etileno los resultados han confirmado que las atmóosferas controladas enriquecidas en CO2 tienen un potente efecto residual una vez transferidos a 20ºC, en retardar y reducir la síntesis de etileno en chirimoya. Otros parámetros de calidad deben ser estudiados para confirmar este efecto residual.

Calidad en la plena madurez (PM)

La acumulación de azúcares solubles, determinada  por ºBrix, en la PM  no es afectada ni por el tiempo de tratamiento ni por la concentración de CO2 en la atmósfera.

Figura  4. Contenido de SST en la Plena Madurez en función de la

                                            concentración de CO2 y tiempo de tratamiento

Es evidente que el metabolismo de carbohidratos ya se encuentra en pleno desarrollo en recolección por lo que el retraso del ISE y la reducción drástica de la producción de etileno no afecta al metabolismo de azúcares alcanzando niveles próximos al 20% en la PM con independencia del nivel de CO2  y del tiempo de tratamiento.

Figura 5. Acidez titulable, AT, en la Plena Madurez en función de la

                                            concentración de CO2 y tiempo de tratamiento

La acumulación de ácidez (málico) en la PM es afectada moderadamente por los tratamientos  previos con elevados niveles de CO2  con independencia del tiempo de tratamiento (figura 5). 

Las atmósferas controladas reducen la acumulación de málico  de 2mg de málico en la muestra control a 1.4mg de málico ·g-1 peso fresco en condiciones de AC sin que existan diferencias significativas entre diferentes concentraciones de CO2.

 

Figura  6. Firmeza de pulpa en la Plena Madurez en función de la

                                                   concentración de CO2 y tiempo de tratamiento

La firmeza de pulpa en la PM debe alcanzar valores de firmeza entre 15-20N como se puede observar en la figura 6.  Se observan valores moderadamente superiores en la muestra tratadas con el 20% de CO2 y los valores decrecen de 14 a 8N despúes de 3 y 9 días de conservación a 8ºC.

Sin embargo, debe tenerse en consideración que el tratamiento con la atmósfera  10%O2+20%CO2 durante 9 días produce cambios metabólicos que se manifiestan en frutos transferidos a 20ºC en una maduración irregular e incompleta producida por la alteración fisiológica "Daño de CO2"

El pretratamiento con la atmósfera 10%O2+20%CO2 durante 3 días a 8ºC produce un control significativo del proceso de maduración, efecto residual, que se manifiesta por un incremento de 2 días, respecto al testigo a 8ºC, en la Vida Útil de de chirimoya cv "Fino de Jete".   

La síntesis de etileno es fundamental para desarrollar los mecanismos propios de la   maduración y que deben ser regulados directamente por esta hormona. Los mecanismos especialmente dependendientes de la síntesis de etileno son los que responsables de los cambios de color (síntesis y/o degradación de pigmentos) y de la degradación de la pared celular (ablandamiento).