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Dr. Ing. Agr.
Índice El éxito de la industria es la frescura cada día, los 365
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Factores pre y poscosecha que afectan a la calidad y a la seguridad
3
La clave, variedades con buenas características, y éstas, poco variables
4
Condiciones medioambientales
6
Manejo del cultivo
8
Recolección y acondicionamiento
9
La seguridad alimentaria por delante
10
Riesgos físicos, biológicos, químicos y su identificación
11
Operaciones de procesado: corte, lavado, envasado y conservación
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Calidad y seguridad
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Información comercial Sistema Accu-Tab, cloración Para la indsutra agroalimentaria
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Texto basado en la conferencia “Calidad y seguridad de hortalizas preparadas: del campo a la mesa” a cargo de la especialista en poscosecha Mabel Gil (*), Cebas-CSIC, que tuvo lugar durante Fruit Attraction 2013 en el marco de la jornada “Tendencias e innovación en la comercialización de frutas y hortalizas preparadas en Estados Unidos y Europa”; en la imagen del final de este documento, a la derecha, junto con otros conferenciantes. Calidad y seguridad alimentaria son determinantes en este tipo de productos a lo largo de la conferencia se analizan los factores que determinan ambas características. Las hortalizas preparadas, mínimamente procesadas o IV gama han cumplido ya décadas de implantación en numerosos países, con el consiguiente mayor conocimiento sobre los factores que afectan a su calidad.
El éxito de la industria es la frescura cada día, los 365 Más del 80% de los consumidores, cuando se les pregunta, indican que la frescura es el atributo que más valoran en un producto mínimamente procesado. Le sigue el sabor, para más del 75%, aroma y el que sea saludable. Factores pre y poscosecha que afectan a la calidad y a la seguridad La tecnología del mínimamente procesado ha de conjugar las características de la materia prima con las operaciones de procesado para obtener el producto esperado. En las características de la materia prima se reflejan, además de la variedad, las condiciones medioambientales, el manejo del cultivo y las prácticas de recolección y acondicionamiento. El resultado final reflejará el efecto de las operaciones de procesado -corte, lavado, envasado y conservación- en el producto final.
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La clave, variedades con buenas características, y éstas, poco variables La industria pasó rápidamente de utilizar inicialmente las piezas no comercializables en fresco, al producto cultivado exprofeso para IV gama y, las casas de semillas, a atender esta nueva demanda de los mercados con variedades apropiadas para obtener una mayor calidad. Los criterios de selección basados en una respuesta mínima al procesado incluyen el rendimiento, el aspecto visual, el sabor y los constituyentes beneficiosos para la salud. Entre las casas de semillas, las hay con un catálogo para IV gama muy desarrollado; un ejemplo son las variedades de hojas de tamaño pequeño a las que basta hacer un solo corte, minimizando el daño que esta operación significa. A las características anteriores debe sumarse la aptitud al procesado, para que las expectativas del consumidor puedan ser atendidas. Las variedades muestran en sus características de interés para el procesamiento una gran variabilidad. Estudios realizados en lechuga Iceberg procesada demuestran la existencia de cultivares con una menor variabilidad que otros en las características de interés, por ejemplo, su vida útil. Estas variedades son de gran interés por su comportamiento bueno y homogéneo. También ocurren comportamientos muy diferentes en relación al pardeamiento, como muestra la imagen 2, donde se observan las diferencias en vida útil de 13 variedades de lechuga romana procesada. La emisión de aromas desagradables, debidos al desarrollo de etanol y acetaldehídos, también muestra diferencias varietales. Entre las casas de semillas con un catálogo relevante de variedades seleccionadas para su utilización en IV gama se encuentran Rijk Zwaan, que desde hace años cuenta con un "Convenience Catalogue" en constante renovación; uno de sus logros ha sido la gama Multi, con lechugas con hojas de tamaño que no necesitan más corte que el de
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separación de la base. Nunhems, lleva a cabo un programa de mejora de lechugas, fruto del cual son variedades con tamaño de hoja similar al de una hamburguesa, tomates que no dejar salir líquido, manteniendo las rodajas su integridad, etc. La densidad de plantación se adapta a la finalidad de la variedad, y el ciclo de cultivo difiere según se trate de una lechuga para hojas baby, multi o para cabezas. Las variedades multi, que dan lugar a minihojas, han demostrado ser una excelente materia prima ya que la reducción en el número de cortes mejora la calidad tanto desde el punto de vista sensorial al reducir el pardeamiento en la superficie de la hoja, como, controlando el desarrollo microbiano ya que
reduce los exudados y mejora la calidad
microbiológica. También son una excelente materia prima desde el punto de vista de un alto contenido en compuestos fenólicos con potencial beneficio para la salud.
Imagen 2- Vida útil de 12 variedades de lechuga romana procesada y conservada en atmósfera modificada pasiva y activa (3 días a 4ºC y resto a 7ºC)
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La imagen 3 muestra la primera parte de una ficha con las especificaciones para lechuga Iceberg.
Condiciones medioambientales Al igual que en otros cultivos, el medioambiente afecta la calidad final. Temperatura, radiación UV (ultravioleta), humedad relativa, viento y lluvias afectan las zonas de cultivo y los ciclos de producción pudiendo ser los responsables de enfermedades y fisiopatías. En el ejemplo de la lechuga, una materia prima principal en IV gama, las podredumbres bacterianas están favorecidas por lluvias; daños por heladas, exceso de agua, pink rib (nervadura rosada, una fisiopatía que puede manifestarse ya en campo pero es más frecuente en poscosecha, en cuya aparición influyen varios factores, entre ellos, el grado de maduración del cogollo). Los efectos del medioambiente deben tomarse en cuenta en las características de la materia desarrollando especificaciones de parámetros críticos según la época del año. Los meses entre estaciones son problemáticos ya que existe una variabilidad mayor y no puede asegurarse la calidad homogénea del producto.
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El CEBAS trabaja para la entidad aseguradora Agroseguros, estableciendo los niveles de tolerancia a los factores climatológicos adversos (heladas, pedrisco, viento, etc.) de hortalizas de hoja para asegurar los cultivos a los productores siguiendo las recomendaciones de los principales productores de IV gama. Las especificaciones de la materia prima contemplan para cada especie o variedad, los siguientes puntos: (1) Descripción del producto (incluyendo textura, sabor y aroma, y color), (2) datos del cultivo (ciclo, producción media, costes de cultivo, principales plagas, principales enfermedades), (3) Parámetros físicos (indican aspecto de los que depende la eficiencia del proceso productivo). En el caso de la lechuga incluye la indicación de peso mínimo y máximo, longitud máxima del tallo, madurez y rendimiento mínimo. El punto 4, trata de los parámetros críticos, aquellos que pueden conducir al rechazo de la partida. Para cada uno de los aspectos que contempla se indica su nivel de rechazo. En el ejemplo de la ficha de lechuga Iceberg de la imagen 3 son el exceso de humedad / exceso de barro, producto demasiado viejo, contaminación química, contaminación por cuerpos extraños y contaminantes físicos, restos de sustratos de cultivo. El punto 5 trata de los defectos y su nivel de tolerancia. Por defectos de calidad se indica aspectos claves de los que depende tanto la calidad del producto final como la eficiencia del proceso productivo. Se dividen en defectos mayores y menores. Son defectos para los que se establecen porcentaje en el número de unidades por entrega y porcentajes de tolerancia la presencia de gusanos, insectos y otros animales, así como tip-burn, oxidación interior y agua en el interior, hojas interiores rizadas, calibres/peso inferior al estándar, etc.
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Imagen 4 - La recolección en el momento idóneo forma parte de las medidas que afectan a la calidad.
Manejo del cultivo En el manejo del cultivo el riego ocupa un lugar destacado y más aún en España, donde el agua es deficitaria en muchas regiones. Estudios en relación a la supresión del riego en lechuga poco antes de la cosecha no induce diferencias en el rendimiento. En cultivos que disponen de riego abundante durante todo el cultivo se evidencian niveles mayores de oxidación en el producto cortado y ligeros mayores recuentos microbianos. La conclusión es que con un déficit del 25% no solo se ahorra agua sino que la calidad es mayor y también la vida útil. En relación al efecto de la solución nutritiva, sus efectos se sitúan en tercer lugar, a continuación de la variedad y de las condiciones edafoclimáticas. Diferentes regímenes de fertilización no arrojan grandes resultados en lechuga. La vida útil se reduce cuando la conductividad eléctrica de la solución nutritiva aumenta de 1.9 dS m‐1.
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En relación al tipo de cultivo, aire libre o protegido, las lechugas cultivadas en invernadero muestran mayor rendimiento y permite la producción fuera de temporada. También se controlan mejor los estreses abióticos y se facilita el control de plagas. Sin embargo, el producto proveniente de cultivo al aire libre tiene tejidos más resistentes por las condiciones más adversas y por el ciclo de cultivo más largo. Además, bajo cubierta, las lechugas pigmentadas tienen falta de color. Entre cultivo hidropónico y suelo, las lechugas provenientes del primer tipo de cultivo muestran menor carga microbiana y son más ricas en constituyentes de interés nutricional como un mayor contenido de vitamina C en variedades rojas y también de polifenoles en estas variedades. Sin embargo, la vida útil de algunas variedades puede reducirse debido a que el ciclo de cultivo se acorta, de 100 días en suelo a 60 en hidroponía.
Recolección y acondicionamiento El estado de madurez al recolectar debe ser el apropiado. Las lechugas Iceberg inmaduras acumulan más CO2 y fermentan más fácilmente. Sin embrago, las sobremaduras tienen más problemas de pardeamiento. En lechuga romana, el tallo sigue creciendo y alcanza longitudes indeseables (4). El momento de recolección es crítico en los meses templados de primavera y verano; en invierno prácticamente no hay diferencia entre espinaca para baby leaf recolectada en las primeras horas del día o en otro momento, pero sí lo hay en primavera. En esta última estación se recomienda recolectar a primera hora del día ya que el contenido de agua es mayor y la turgencia de la hoja mejor, manteniendo el aspecto visual tras el procesado y durante la conservación. Otro aspecto clave en las prácticas poscosecha es la rapidez con que se elimina el calor de campo y se reduce la temperatura del producto a un valor bajo. En relación a qué sistema de preenfriamiento es mejor,
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continuando con espinaca tipo baby, se evaluaron nuevamente recolecciones de invierno y primavera, comparando el enfriamiento en cámara convencional, aire forzado humidificado, hidro cooling e hidro vacuum cooling. En invierno no hay gran diferencia entre los tratamientos ya que las espinacas llegan frías de campo, mientras que en primavera el hidrocooling fue el tratamiento que dió los mejores resultados. El hidro vacuum cooling disminuyó la calidad visual general y aumentó el nivel de hojas dañadas del producto embolsado. En relación a cuál es el porcentaje de humedad relativa más apropiado, ensayos realizados con brotes de espinaca a 72, 85 y 99% de humedad relativa durante 36 h a 15ºC, las hojas más dañadas después del procesamiento fueron las que habían estado expuestas a HR alta (99%) y también aumentaron significativamente los recuentos de Pseudomonas en esas hojas.
La seguridad alimentaria por delante Los cuidados que tienen que ver con garantizar la seguridad alimentaria condicionan todo el proceso, tanto de producción como de procesamiento. Los criterios microbiológicos a que deben atenerse frutas y hortalizas troceadas, listas para consumo, están especificados en el Reglamento 2073/2005 relativo a los criterios microbiológicos de los productos
alimenticios.
Entre
los
principales
se
encuentran
las
especificaciones relativas a: -
Listeria monocytogenes, que debe estar ausente en 25 g de producto o bien a lo largo de la vida útil que no exceda de 100 ufc/g Salmonella igualmente, ausencia en 25 g. Escherichia coli : n=5, c=2, m=100 ufc/g M=1000 ufc/g.
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Se propugna un planteamiento integrado "del campo a la mesa", en que desde la producción primaria hasta la puesta en el mercado se debe garantizar la inocuidad para que no se comprometa la seguridad alimentaria, algo que viene especificado en el reglamento 852/2004. La prevención se logra mediante medidas APPCC (análisis de peligros y puntos de control crítico) y para poder responder a cualquier problema es necesaria una estricta trazabilidad del producto. Las medidas que se aplican tienen por objetivo minimizar los riesgos evitando cualquier perjuicio al consumidor. Los riesgos pueden ser de tipo físico, biológicos (microbiológicos) y químicos. Riesgos físicos Los riesgos físicos comprenden la presencia de materiales extraños (vidrios, madera, piedras, plásticos y efectos personales) los cuales pueden provocar enfermedades y lesiones graves. Suelen ser el resultado de malas prácticas durante el cultivo, las operaciones de cosecha, la clasificación y el embalaje. Riesgos biológicos Los riesgos biológicos son aquellos microorganismos, bacterias, virus y parásitos, que transmitidos por los alimentos pueden provocar enfermedades. Las bacterias patógenas asociadas con los vegetales frescos son: • Salmonella (tracto intestinal) • Shigella (tracto intestinal) • Escherichia coli (patogénica; tracto intestinal) • Especies de Campylobacter (tracto intestinal) • Yersinia enterocolitica • Listeria monocytogenes (suelo) • Staphylococcus aureus • Especies de Clostridium botulinum (suelo) • Bacillus cereus (suelo) • Especies de Vibrio.
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Riesgos químicos Los riesgos químicos proceden de la posibilidad de contaminación del producto con sustancias nocivas para la salud humana. Identificación de riesgos La
identificación
de
riesgos
comienza
por
conocer
las
características del sitio donde tendrá lugar la producción primaria. En la selección de la zona de cultivo se ha de tener en cuenta la proximidad de explotaciones ganaderas, especialmente cuando se trata de cultivo en suelo; es bien conocida la alerta alimentaria originada en Estados Unidos por inundaciones que contaminaron con agua de explotaciones ganaderas cultivos de espinacas. En la zona de cultivo también influye el clima; los riesgos de inundaciones lo son también de contaminaciones, así como la escasez de agua pude inducir el riego con aguas de calidad baja y que sean fuentes de contaminantes. La existencia de contaminaciones previas es otro factor de riesgo a tener en cuenta. La semilla es otro factor a tener en cuenta; un ejemplo de ello son los problemas habidos en Alemania por contaminaciones en brotes de germinados. El agua juega también un papel importante en el nivel de riesgo, por su calidad intrínseca, por el tipo de riego usado (la aspersión es el método de mayor riesgo y el goteo el menor, siendo el riego a manta intermedio). Existen una serie de recomendaciones y estándares de calidad para los diferentes factores que constituyen un riesgo, así como medidas de prevención. A modo de ejemplo, el riego en aplicación foliar debe hacerse con agua potable a partir de dos semanas antes de la recolección. El estiércol debe estar curado antes de su aplicación. Se debe controlar la entrada de animales domésticos o salvajes en el cultivo. Las personas que están en contacto directo con el vegetal deben seguir los requisitos de salud e higiene establecidos (APPCC). Las medidas de prevención apuntan a evitar la ocurrencia de los diferentes tipos de riesgos.
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Operaciones de procesado El otro gran grupo de factores que afectan la calidad final del producto son los que tienen que ver con las operaciones de procesado: corte, lavado, envasado y conservación. Corte El corte puede realizarse mediante métodos convencionales como son cuchillas o sierras, o sistemas más recientes como chorro de agua y ultrasonidos que tienen por objetivo dañar lo menos posible los tejidos del producto. Lavado El lavado es una de las operaciones claves y tiene dos objetivos principales. Por un lado, se eliminan suciedad, residuos de plaguicidas, microorganismos y exudados del vegetal, así como también el agua de lavado sirve para enfriar el producto. En relación a la primera función, Mabel Gil indica que los procesadores confían normalmente en el lavado para reducir los recuentos totales de microorganismos y alargar así la vida útil del producto, así como reducir el potencial de contaminación de otras piezas del lote. Sin embargo, las reducciones iniciales no tienen generalmente un impacto en el recuento final del producto procesado, como muestra la 5 en que se observan a la izquierda que independientemente de las diferencias en las reducciones iniciales una vez finalizado el lavado utilizando diferentes desinfectantes, los recuentos que se observan a la derecha a los 7 días, son muy semejantes. Una vez que el producto se ha contaminado resulta difícil eliminar los patógenos, que son protegidos por los propios tejidos del vegetal. Por el contrario, el lavado puede ser una fuente de contaminación cruzada. A pesar de la idea general que los higienizantes son usados para reducir la población microbiana en el producto, el principal efecto es: mantener la calidad microbiológica del agua de lavado y evitar la contaminación cruzada.
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Los problemas a que se enfrenta la industria en el proceso de lavado son evitar pues la contaminación cruzada, el volumen de agua utilizada, tanto por razones económicas, de sostenibilidad y porque acaba siendo un vertido. En el mercado existen diferentes higienizantes; un manejo correcto ha de tener en cuenta el vegetal a lavar, los microorganismos a eliminar, las condiciones de lavado / enfriado, los diseños de los equipos y los tiempos de lavado. Los higienizantes o desinfectantes pueden ser cloro y derivados (ácido hipocloroso, cloro gas, hipoclorito de sodio, hipoclorito cálcico, etc.), ácido láctico, ácidos fenólicos, diferentes peróxidos y ozono. Las dosis óptimas deben determinarse para las condiciones específicas. Mabel Gil destaca la dificultad que entrañaría prescindir del cloro como desinfectante; la posición que defienden España y otros fabricantes europeos de IV gama es que se trata de un coadyuvante tecnológico que debe ser eliminado mediante aclarado para evitar la presencia de residuos en el producto final. Sus ventajas son el ser muy efectivo, corto tiempo de contacto y fácil de usar si se conocen las condiciones óptimas de trabajo. El control del pH resulta esencial; a pH inferiores a 4 el cloro desaparece en forma de cloro gas. El valor ideal en planta de procesamiento es 7, en que el 80% del cloro está en forma de ácido hipocloroso (HOCl). Si el pH sube a 8, este valor pasa al 20%. El sistema ideal de lavado es el que contempla tres pasos. Un prelavado en forma de ducha para eliminar los exudados celulares. El lavado propiamente dicho, con inmersión en el tanque con el higienizante. El último paso es un aclarado final, con agua en forma de pulverización o spray.
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La imagen 5 muestra que las reducciones iniciales (izquierda) después de la utilización de diferentes higienizantes en el lavado no tienen generalmente un impacto en el recuento final del producto procesado (derecha). Envasado y conservación En el envasado, el uso de plásticos apropiados permite prolongar la conservación a través de concentraciones de oxígeno por debajo de las habituales en la atmósfera y superiores a las habituales de anhídrido carbónico, dando lugar a lo que se denomina envasado en atmósfera modificada, MAP por sus siglas en inglés. Los niveles apropiados de gases pueden alcanzarse a través de la propia respiración del producto o inyectando la combinación de gases deseada. El resultado final se verá influido por las condiciones a que se vea sometido el producto durante la comercialización; además de conocida influencia de la temperatura, afectan otros. Es el caso de las luces de los expositores en el punto de venta; en el caso de las hojas, continuarán fotosintetizando, consumiendo anhídrido carbónico y liberando oxígeno, afectando la calidad del producto envasado. La aparición de pardeamiento y de malos olores en lechuga mínimamente procesada depende de la composición gaseosa del envase, tratándose de una situación de compromiso. Un trabajo realizado por el grupo de investigación que lidera Mabel Gil, muestra que el nivel de oxígeno más bajo debe ser aquél que evita la aparición de malos olores, el nivel más alto el que evita el desarrollo de pardeamiento.
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Calidad y seguridad Asegurar la frescura durante todo el año requiere atender cada una de las etapas del campo a la planta de procesamiento. Aspectos a destacar son la selección de variedades adecuadas, la producción sostenible, y el uso de envases adecuados a cada producto. En relación a la seguridad, Mabel Gil destaca que “la seguridad de los productos hortofrutícolas está en nuestras manos” y la importancia de la formación en los aspectos que tienen que ver “del campo a la mesa”. En esta etapa falta unificar criterios en lo que tiene que ver con los aspectos microbiológicos, la frecuencia de los muestreos y los estándares de calidad.
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Imagen 1 De izquierda a derecha, Francisco José Benítez Poveda, de Biotechveg, Lorna D. Christie, consultora, y Mabel Gil (*), investigadora del CEBAS-CSIC Murcia. Biotechveg es una empresa dedicada a la microbiología predictiva, es decir, predicen el comportamiento del producto durante el almacenamiento y conservación. Lorna D. Christie es especialista en tendencias de mercado en IV gama.
(*) La Dra. Mabel Gil es responsable del grupo de Calidad y Seguridad del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos del Cebas, Instituto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Murcia. Entre las empresas con las que trabajan se encuentran las agrupadas en la Asociación Española de Fabricantes de IV Gama.
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Dr. Manuel Candela, 26 11ª - 46021 Valencia, España Tel +34 – 649 485 677 - info@poscosecha.com http://www.poscosecha.com
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