Tecnología Poscosecha. Cítricos y cultivos emergentes en la región mediterránea by Horticultura & Poscosecha

TECNOLOGÍA POSCOSECHA Cítricos y cultivos emergentes en la región mediterránea

Eds. Claudia Conesa Domínguez, Salvador López Galarza, Pere Papasseit i Totosaus y Alicia Namesny Vallespir

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TECNOLOGÍA POSCOSECHA Cítricos y cultivos emergentes en la región mediterránea

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Editores: © Claudia Conesa Domínguez, Salvador López Galarza, Pere Papasseit i Totosaus y Alicia Namesny Vallespir

Realización y Diseño: Héctor Carrillo

Producción, distribución y copyright: SPE3 - Especialistes en Serveis per a la Producció Editorial, s.l.

ISBN:

Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercialSinObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)

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La realización de este libro ha sido posible gracias a la colaboración de los autores de cada uno de los capítulos y a las empresas patrocinadoras

PRÓLOGO

ÍNDICE

BASES DE LA TECNOLOGÍA POSCOSECHA

1.1.

Deterioro biótico y abiótico en poscosecha: agentes causales, factores determinantes y control Josep Armengol Fortí

1.2.

Preenfriamiento de frutas y hortalizas Borja Rubio y Laia Torregrosa

1.3.

Principales problemáticas y soluciones de la poscosecha ecológica Érica Biel

1.4.

Impacto del envasado sobre los atributos de calidad de las frutas Lorente-Mento, J.M., Carrión-Antolí, A., Ruíz-Aracil, M.C., Martínez-Romero, D., Guillén F.

1.5.

Mantenimiento de equipos, limpieza, higiene y desinfección: la clave de una postcosecha exitosa Laura Vila Bondía

TECNOLOGÍA POSCOSECHA DE LOS CULTIVOS MEDITERRÁNEOS

2.1.

Tecnología poscosecha de caqui Mario Vendrell Verdú

2.2.

Tecnología poscosecha en granada y uva de mesa María Serrano y Daniel Valero

2.3.

Tecnología Poscosecha en hortalizas subterráneas Lidia Silla

2.4.

Tecnología poscosecha en almendras Alejandro Palacios y Charles Boddy

2.5.

Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama) María Bernardita Pérez-Gago

AUTORES Listado de autores

EMPRESAS PATROCINADORAS

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I. BASES DE LA TECNOLOGÍA POSCOSECHA

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1.1. Deterioro biótico y abiótico en poscosecha: agentes causales, factores determinantes y control

Josep Armengol Fortí jarmengo@eaf.upv.es Instituto Agroforestal Mediterráneo, Universitat Politècnica de València

Índice 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Introducción. La importancia de las enfermedades poscosecha Agentes causales de enfermedades poscosecha Fisiología poscosecha de frutas y hortalizas El proceso de infección-invasión Factores que influyen en el deterioro poscosecha Control

Resumen Falta resumen.

1. Introducción. La importancia de las enfermedades poscosecha La producción de un determinado cultivo puede disminuir cuantitativa y cualitativamente a causa de las enfermedades en el campo, como ocurre con la mayoría de las enfermedades de las plantas o, también, por las enfermedades que se producen en el período poscosecha, como es el caso de la pudrición de frutas y hortalizas almacenadas. Las enfermedades poscosecha suelen causar grandes pérdidas de frutas y verduras frescas al reducir su calidad, cantidad o ambas. Las enfermedades poscosecha de cereales y legumbres también provocan la producción por algunos microorganismos infecciosos de sustancias tóxicas conocidas como micotoxinas. Las micotoxinas son dañinas para los seres humanos y los animales que consumen productos elaborados a partir de materiales vegetales infectados con dichos microorganismos. Las enfermedades poscosecha se desarrollan en frutas y otros productos vegetales durante la cosecha, la clasificación y elaboración, el almacenamiento, el transporte al mercado y al consumidor, y también mientras el producto está en posesión del consumidor hasta el momento de su consumo o uso real. Durante estas etapas, los productos vegetales pueden presentar

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1. Bases de la tecnología poscosecha

síntomas de enfermedades que, en muchos casos, habrían comenzado en el campo pero que permanecieron latentes. De este modo, los daños en poscosecha son acumulativos, en el sentido que el daño causado en cualquiera de esas fases se verá reflejado en un aumento del deterioro en las fases siguientes, pudiendo causar graves pérdidas económicas por el incremento de valor que sufren las frutas y las hortalizas durante la manipulación, el transporte y el almacenamiento. Se estima que las enfermedades poscosecha pueden destruir entre el 10 y el 30% del rendimiento total de los cultivos y, en algunos cultivos perecederos, especialmente en los países en desarrollo, destruyen más del 30%. Las infraestructuras disponibles, el nivel de mecanización de los procesos, la calidad del manejo de los productos vegetales en poscosecha, y la formación del personal que realiza esas operaciones, son factores que determinan las grandes diferencias en relación a las pérdidas en poscosecha entre los países desarrollados y el mundo en desarrollo. También es importante tener en cuenta que las pérdidas previas a la cosecha, como resultado de una inversión insuficiente en las prácticas de Gestión Integrada de Plagas y Enfermedades, son otro factor importante a tener en cuenta en los países en desarrollo. Una población mundial en aumento y sus recursos cada vez más escasos, hacen que la reducción de las pérdidas y del desperdicio de alimentos sea un componente clave en cualquier estrategia para un suministro mundial de alimentos sostenible en el futuro.

2. Agentes causales de enfermedades poscosecha En un sentido amplio, el concepto de enfermedad en las plantas puede abarcar las alteraciones causadas por deficiencias o excesos nutricionales, productos químicos tóxicos, y factores ambientales adversos, todos ellos agentes causales no infecciosos (abióticos), junto con los daños causados por agentes infecciosos (bióticos). Estos dos tipos de disfunciones son clasificados generalmente como enfermedades no infecciosas e infecciosas, respectivamente. En los cultivos, los principales agentes bióticos (patógenos) que causan enfermedad incluyen a hongos, virus, viroides, bacterias, fitoplasmas y nematodos. Sin embargo, Las enfermedades poscosecha están causadas principalmente por hongos ascomicetos y hongos mitospóricos (Alternaria, Botrytis, Colletotrichum, Fusarium, Monilinia, Sclerotinia, hongos pertenecientes a la familia Botryosphaeriaceae, etc.), y por unas pocas especies de oomicetos, zigomicetos, basidiomicetos y bacterias. Las bacterias son principalmente de los géneros Erwinia y Pseudomonas. De entre los oomicetos, Pythium y Phytophthora causan pudriciones blandas de frutas y hortalizas suculentas, que generalmente están en contacto con el suelo o muy cerca de él, y que pueden extenderse a otras frutas y hortalizas sanas durante el almacenamiento. Los zigomicetos Rhizopus y Mucor, afectan frutas y hortalizas suculentas después de la cosecha cuando las condiciones de humedad son favorables. De los basidiomicetos, Rhizoctonia y Sclerotium son los más importantes en poscosecha. En general, entre los hongos causantes de podredumbres poscosecha podemos encontrar especies de gran incidencia, independientemente del cultivo afectado. Esto prueba la falta de especialización de los hongos implicados, que es característica de los organismos ubicados en el

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1.1. Deterioro biótico y abiótico en poscosecha: agentes causales, factores determinantes y control

límite saprofito-patógenos. Asimismo, podemos encontrar también especies que atacan sólo a un cultivo o a un pequeño grupo de cultivos. Así, algunos de los hongos más importantes en poscosecha, agrupados según los productos a los que afectan son: En cítricos las especies fúngicas más importantes como agentes causales de podredumbres en frutos son Penicillium digitatum y P. italicum. En frutales de pepita sin duda la especie más común y destructiva de poscosecha en manzanas y peras es P. expansum, mientras que, en frutales de hueso, la podredumbre poscosecha más importante está causada por especies de Monilinia. En todas estas frutas otros hongos, como por ejemplo Botrytis cinerea, Colletotrichum spp., Geotrichum candidum etc., pueden aparecer también ocasionalmente. En las hortalizas de hoja, tallo y fruto, son muchos y muy variados los hongos que pueden causar enfermedades poscosecha, y podemos agruparlos como hongos de la parte aérea y hongos del suelo. Entre los primeros están algunos de los más importantes y generales para muchos cultivos como son Alternaria spp. y B. cinerea. Entre los hongos de suelo destacan Rhizoctonia solani y Sclerotinia spp. En cuanto a bulbos, tubérculos y rizomas, los hongos más importantes en poscosecha son, comúnmente, hongos del suelo que les afectan durante su desarrollo y cuyos daños se agravan en condiciones de conservación. Entre ellos podemos citar Fusarium spp., Rhizoctonia spp., Sclerotinia spp. y, también, oomicetos pertenecientes al género Pythium. En las Figuras 1 y 2 se muestran algunos de los principales hongos en poscosecha en frutas y horalizas.

Figura 1. Daños causados por Rhizoctonia solani en Zanahoria, Fusarium en patata, Penicillium expansum en pera y Monilinia laxa en ciruela

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Figura 2. Daños causados por Botrytis cinerea en berenjena, judías, pimiento y calabacín

3. Fisiología poscosecha de frutas y hortalizas Todos los tipos de frutas y hortalizas son susceptibles a enfermedades poscosecha. Generalmente, cuanto más tierno o suculento es el exterior del producto y mayor es el contenido de agua total, más susceptible es éste a las lesiones e infecciones causadas por organismos patógenos. El alcance del daño depende del producto en particular, del organismo u organismos patógenos implicados y de las condiciones de almacenamiento. El desarrollo de la enfermedad poscosecha está íntimamente asociado con el estado fisiológico del tejido del huésped. Para crear el entorno adecuado para minimizar las pérdidas poscosecha debidas a enfermedades, es importante comprender los cambios fisiológicos que se producen después de la cosecha. Todos los órganos de las plantas están sometidos a procesos fisiológicos de crecimiento, desarrollo y senescencia. El crecimiento y el desarrollo generalmente solo ocurren mientras el órgano está adherido a la planta (con la excepción de la germinación de las semillas y la brotación de los órganos de almacenamiento), pero la senescencia ocurrirá independientemente de si el órgano está adherido o no (aunque a diferentes velocidades). Cuando un órgano, como una fruta, se cosecha de una planta, continúa respirando y transpirando, agotando tanto las reservas de alimentos como el agua. La respiración y la transpiración están directamente relacionados con la senescencia y su comprensión aporta las bases para entender los mecanismos del deterioro en poscosecha. El proceso de respiración comprende una serie de reacciones bioquímicas complejas que se pueden resumir en una toma de oxígeno, pérdida de carbohidratos (almidón, azúcares, etc.) y producción de dióxido de carbono, vapor de agua y una cierta cantidad de energía en forma de calor. Los azúcares perdidos no pueden ser repuestos a través de la función clorofílica, y a mayor intensidad respiratoria se avanza más rápidamente hacia la senescencia siendo menor la vida potencial de los productos cosechados.

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1.1. Deterioro biótico y abiótico en poscosecha: agentes causales, factores determinantes y control

La transpiración es la pérdida de agua por evaporación superficial. De este modo, una vez cosechado, un producto hortofrutícola pierde peso y turgencia, y se va secando progresivamente. La transpiración también es determinante en la senescencia puesto que la pérdida de agua en poscosecha no puede compensarse con la toma de agua del suelo. Ambos procesos, respiración y transpiración, son variables y dependen del tipo de producto. En este sentido, es importante señalar la distinción entre frutos no climatéricos (aquéllos cuya tasa de respiración permanece casi constante a una temperatura dada durante el período poscosecha) y climatéricos (caracterizados por un rápido incremento de la tasa de respiración y de producción de etileno). Los primeros se cosechan maduros, mientras que los segundos pueden madurar posteriormente. El proceso de maduración básicamente marca el final del desarrollo y el comienzo de la senescencia. Puede implicar una serie de cambios en las frutas y hortalizas, como conversión de almidón en azúcares, aumento del pH, desarrollo de aromas, pérdida de turgencia de los tejidos, reducción del contenido de clorofila y el correspondiente aumento de los niveles de carotenoides (pigmentos amarillos y naranjas). Pero, mucho más importante en el contexto que nos ocupa, la senescencia determina también que la resistencia natural de las frutas y hortalizas a las enfermedades disminuye haciéndose más susceptibles a los agentes causales de enfermedades poscosecha.

4. El proceso de infección-invasión Cuando un patógeno fúngico entra en contacto con un órgano de un hospedante, inmediatamente un conjunto de factores (humedad, temperatura, iluminación, susceptibilidad de los tejidos vegetales, interacciones con otros microorganismos presentes, virulencia del propio hongo, etc.) van a determinar si el proceso de la infección se va a producir o no. En el inóculo fúngico (esporas, esclerocios, etc.) se llevan a cabo una serie de transformaciones cuyo resultado es la formación de hifas que intentan atravesar la cutícula-epidermis de frutas y hortalizas. Esto pueden conseguirlo a través de heridas superficiales, fisuras, estomas, lenticelas, o también activamente mediante la formación de apresorios, o reacciones enzimáticas. Muchas de las infecciones que inician el deterioro de los productos cosechados no son visibles en el momento de la recolección, mostrándose sus síntomas con retraso, ya en la conservación. En el contexto de las enfermedades poscosecha algunos autores distinguen dos tipos de infección. La infección inmediata se produce cuando el inóculo germina a las pocas horas de ponerse en contacto con el tejido vegetal, sin que exista un período claro de latencia. En este caso las condiciones ambientales, especialmente humedad y temperatura, tienen una influencia determinante sobre el proceso. La presencia de enfermedades en poscosecha causadas por hongos que poseen este tipo de infección se debe a la lentitud del crecimiento miceliar posterior. Su presencia suele ser indicativa de una recolección precipitada, sin tomar las debidas precauciones y con una escasa o nula selección del material vegetal antes de su almacenamiento o procesado. La infección inactiva o quiescente es la más frecuente y ocurre cuando el inóculo permanece en estado de reposo durante los primeros estados de la infección, sin germinar durante un período de tiempo que puede llegar a ser largo. En este caso, además de los factores

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ambientales son necesarias determinadas condiciones del hospedante para que se inicie la infección. Tras la infección se produce la invasión de los tejidos que, en poscosecha, se puede ver favorecida por la desaparición de compuestos con actividad fungitóxica, los cambios bioquímicos producidos en los procesos de senescencia, y la propia capacidad de los hongos de poseer encimas capaces de actuar sobre productos hortofrutícolas maduros o senescentes, pero cuya actividad es frenada cuando éstos no están totalmente maduros. Además de las enfermedades poscosecha que se inician en el campo y que se desarrollan posteriormente como consecuencia de procesos de infección inmediata o quiescente, también se pueden producir infecciones directamente en postcosecha por hongos presentes en los recintos en los que se realiza la manipulación y el almacenamiento, especialmente si las condiciones de higiene de esos recintos no son las adecuadas.

5. Factores que influyen en el deterioro poscosecha Son varios los factores que influyen en la aparición y desarrollo de las afecciones poscosecha causadas por hongos y que podemos agrupar del siguiente modo: -

Factores precosecha. Se refieren a las condiciones de los cultivos hortofrutícolas en campo, desde el comienzo del ciclo productivo hasta el momento de la cosecha. Entre los más importantes están: el tipo de cultivar utilizado, el clima, las prácticas culturales, los tratamientos fitosanitarios aplicados en campo para el control de enfermedades, y el ataque de otros parásitos que pueden ser la vía de entrada de diversos patógenos fúngicos (Figura 3). Factores durante la cosecha y la manipulación. En el momento de la cosecha se deben tener en cuenta una serie de condiciones que tienen gran importancia en el desarrollo posterior de las enfermedades causadas por hongos en el almacenamiento o conservación. Entre estos factores están: la elección del momento de la cosecha, el tiempo de duración de la cosecha, el tipo de manipulación, manual o mecánica, para evitar heridas que favorezcan la entrada de hongos, y el envasado adecuado a las necesidades de cada producto. Factores durante el almacenamiento. El almacenamiento debe minimizar las pérdidas de agua, reducir la tasa de respiración e inhibir el desarrollo de microorganismos posponiendo los procesos de maduración y senescencia. El almacenamiento puede ser a temperatura ambiente, adecuado para patatas, cebollas, calabazas, etc. en este caso los productos deben almacenarse secos, bien ventilados y frescos, para impedir la acumulación de humedad o un excesivo calentamiento (Figura 4). O puede ser almacenamiento frigorífico, en el que se ejerce un control de las condiciones de temperatura y humedad relativa para reducir la actividad metabólica de los productos almacenados. Factores en el transporte. El transporte constituye, en muchos casos, una prolongación de la fase de conservación o almacenamiento de los productos hortofrutícolas hasta su llegada al consumidor. El tipo de transporte elegido debe respetar las condiciones de conservación frigorífica o una ventilación correcta en el caso de conservación a

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1.1. Deterioro biótico y abiótico en poscosecha: agentes causales, factores determinantes y control

temperatura ambiente. El uso de envases adecuados y el tipo de entibado utilizado son importantes para evitar un incremento de daños en este momento.

Figura 3. Daños por granizo en naranjas y albaricoques, daños por helada en lechuga, y ataque de mosca de la fruta en mandarina. Estas lesiones son punto de entrada para infecciones fúngicas en campo

Figura 4. Almacenamiento inadecuado de calabazas que favorece el desarrollo de podredumbres causadas por Fusarium solani

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6. Control Un buen conocimiento de los factores anteriormente indicados es la mejor base para diseñar estrategias de control que sean eficaces en poscosecha y que no contemplen únicamente la adopción de medidas en la fase de almacenamiento y conservación. Hay muchas medidas, especialmente prácticas culturales en campo, que se pueden adaptar a cada tipo de producto para minimizar la incidencia de enfermedades poscosecha. Entre ellas se pueden considerar: racionalizar la nutrición de los cultivos evitando un excesivo abonado nitrogenado, realizar los tratamientos fitosanitarios adecuados y autorizados para el control de plagas y enfermedades, no dejar los productos cosechados en el campo más tiempo del necesario, no coger fruta del suelo, recolectar con delicadeza sin producir heridas, realizar una selección previa durante la recolección, etc. En las fases de almacenamiento y conservación, el control químico, basado fundamentalmente en el uso de fungicidas, ha sido la estrategia básica para el control de enfermedades poscosecha. No obstante, las normativas cada vez más restrictivas sobre el uso de productos fitosanitarios, una mayor sensibilización de los consumidores respecto a la salud en general y a la protección del medio ambiente, y la problemática creciente de la aparición de resistencias a fungicidas en algunas especies fúngicas muy importantes, están impulsando la búsqueda de soluciones alternativas para el control de enfermedades poscosecha en productos hortofrutícolas. Entre ellas, destaca la investigación y desarrollo de agentes de control biológico, pero también el control mediante métodos físicos o las estrategias para aumentar las defensas y resistencia en el hospedante. Asimismo, también es muy importante la limpieza regular o aislamiento de almacenes, cámaras de conservación y otros recintos en los que se manipulen frutas y hortalizas en poscosecha, ya que las esporas acumuladas en ellos o los restos de cultivo pueden actuar como fuente de inóculo para las infecciones. En general existen soluciones eficientes a lo largo de toda la cadena alimentaria para reducir la cantidad total de alimentos perdidos en poscosecha. Pero las acciones no sólo deben dirigirse hacia partes aisladas de la cadena, ya que lo que se hace (o no se hace) en una parte tiene efectos en otras. Finalmente, destacar que la cadena alimentaria actual está cada vez más globalizada. Ciertos alimentos se producen, transforman y consumen en partes muy diferentes del mundo. El impacto del creciente comercio internacional sobre las pérdidas de alimentos se está volviendo muy importante. Por ello, las medidas legislativas de cuarentena promulgadas por los gobiernos u organismos internacionales para regular la introducción de plantas, materiales de plantación, productos vegetales, suelo, organismos vivos, etc., con miras a prevenir la introducción inadvertida de plagas exóticas o patógenos dañinos para la agricultura o el medio ambiente de un país, debería ser considerada como otra medida muy importante para el control de enfermedades poscosecha).

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1.1. Deterioro biótico y abiótico en poscosecha: agentes causales, factores determinantes y control

Bibliografía Agrios, G. N. (2005). Plant Pathology, Fifth Edition. Elsevier Academic Press Publications. 922 pp. Bautista-Baños, S. (2018). Post harvest decay: control strategies. Elsevier Science. 394 pp. Namesny, A. (1993). Post-recolección de hortalizas. Vol I: Hortalizas de hoja, tallo y flor. Compendio de Horticultura nº1. Ediciones de Horticultura, S.L. 330 pp. Namesny, A. (1996). Post-recolección de hortalizas. Vol II: Bulbos, tubérculos y rizomas. Compendio de Horticultura nº7. Ediciones de Horticultura, S.L. 294 pp. Namesny, A. (1999). Post-recolección de hortalizas. Vol III: Hortalizas de fruto. Compendio de Horticultura nº11. Ediciones de Horticultura, S.L. 301 pp. Prusky, D.; Gullino, M. L. (2010). Post-harvest pathology. Springer. 207 pp. Snowdon, A. L. (1990ª). A color atlas of post-harvest diseases and disorders of fruits and vegetables. Volume 1: General Introduction and fruits. Wolfe Scientific. London. 302 pp. Snowdon, A. L. (1990b). A color atlas of post-harvest diseases and disorders of fruits and vegetables. Volume 2: Vegetables. Wolfe Scientific. London. 302 pp. Tuset, J.J. (1988). Podredumbres de los frutos cítricos. Sèrie divulgació tècnica nº 5 Generalitat Valenciana. Conselleria d’Agricultura i Pesca. 206 pp.

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1.2. Preenfriamiento de frutas y hortalizas

Borja Rubio y Laia Torregrosa* * ltorregrosa@ilerfred.com Industrial Leridana del Frío SL (Ilerfred)

Índice 1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 4.

¿Por qué preenfriar? El hydrocooling El hydrocooling estático o discontinuo El hydrocooling dinámico o en continuo Casos prácticos El túnel de aire forzado Túnel de aire forzado móvil Túnel de aire forzado fijo Casos prácticos Conclusiones

Resumen El objetivo de un preenfriamiento rápido es ralentizar la actividad metabólica del fruto, extrayendo el calor acumulado de campo, y permitiendo alargar la vida útil de los productos hortofrutícolas manteniendo su calidad óptima. Es importante preenfriar justo después de la cosecha siempre que sea posible, ya que, una pequeña demora repercutiría en pérdidas económicas importantes. Los sistemas de preenfriamiento más aplicados en el sector hortofrutícola son mediante agua (hydrocooling) y aire (túnel de aire forzado). El enfriamiento mediante agua es la técnica de preenfriamiento más rápida. Existen dos tipos: -

El hydrocooling estático consiste en una cabina donde se introduce el producto en palots o cajas para ser duchado con agua fría a una temperatura de +0,5 °C. El tiempo de enfriamiento se puede regular manualmente y su rango de trabajo se puede adaptar con diferentes baterías frigoríficas (500-2.500 kg/h). El hydrocooling dinámico es la solución más versátil, adaptable a cualquier necesidad de enfriamiento. Consiste en un túnel de enfriamiento en continuo con una longitud estándar en módulos de 5m. El producto circula por el interior del túnel a una velocidad controlada y regulada por el usuario, atendiendo a la temperatura de salida deseada.

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1. Bases de la tecnología poscosecha

Cada módulo de 5m tiene una capacidad de enfriamiento desde 2.500 kg/h hasta 5.000 kg/h. El sistema de túnel de aire forzado puede ser móvil o fijo. El sistema móvil presenta la versatilidad que no se tiene que destinar una cámara a tal fin. Se puede realizar el enfriamiento aprovechando los evaporadores instalados en una misma cámara. El sistema fijo, permite que la capacidad de producto a enfriar sea mayor, ya que se diseña en base al volumen de la cámara que se destinará como túnel de aire forzado. La función principal del túnel de aire forzado es la de conseguir que la totalidad del aire frío lanzado por el evaporador pase forzosamente a través del producto, extrayendo así el calor contenido en el mismo. Todos los sistemas de preenfriado aportan un ahorro energético importante de la instalación frigorífica, gracias a la reducción del tiempo necesario para enfriar. Siempre comparándolos respecto a un sistema convencional de enfriamiento en cámara. La elección del sistema ideal de preenfriamiento vendrá determinada por el producto a tratar, hay productos más susceptibles a ser deshidratados y otros a desarrollar fisiopatías debidas al impacto del agua. En la actualidad hay sectores donde estas técnicas ya son indispensables como, por ejemplo, el hydrocooling en cereza ya que, es un producto muy susceptible a pudriciones fúngicas y vulnerable a trastornos fisiológicos limitando su vida comercial. Aplicar un preenfriamiento por agua fría en ducha permite reducir la pérdida de peso, retrasar el deterioro y la senescencia. En el sector de las fresas el túnel de aire forzado está ampliamente aplicado ya que la calidad disminuye rápidamente a temperatura ambiente, por lo tanto, es importante el manejo adecuado de la temperatura.

1. ¿Por qué preenfriar? Los productos hortofrutícolas empiezan a deteriorarse en cuanto han sido cosechados, siendo más susceptibles a la perdida de sabor y textura, y a la infección por patógenos. Los procesos fisiológicos y bioquímicos en frutas y verduras durante la poscosecha son modulados por diferentes factores internos y externos, entre los factores externos uno de los más influyentes es la temperatura (Mercier et al., 2019). La mayoría de las frutas y algunas verduras se cosechan a temperaturas altas y normalmente contienen grandes cantidades de calor de campo, lo que acelera los procesos metabólicos y aumenta la pérdida de humedad debido a procesos fisiológicos continuos y predispone el crecimiento de microorganismos (Figura 1) (Elansari et al., 2019; Zhu et al., 2019), llevando a cabo una pérdida acelerada de la calidad del producto. Entrar a cámara el producto caliente predispone la perdida de humedad, acelerando la pérdida de calidad. Además, la industria de producción de frutas y verduras se enfrenta al desafío de minimizar las pérdidas posteriores a la cosecha, ya que juntamente con los desperdicios a lo largo de la cadena de suministro y antes de llegar al consumidor suponen entre el 13-38% (Gustavsson et al., 2013). Por lo tanto, es necesario aplicar esfuerzos a fin de reducir las pérdidas y prolongar la vida útil y

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1.2. Preenfriamiento de frutas y hortalizas

comercial del producto, lo que ayudaría a entrar en mercados más lejanos, requisito cada vez más imprescindible para mantener el nivel de ventas en mercados globalizados.

Figura 1. Esquema procesos metabólicos fruta

El preenfriamiento es una operación clave para poder alargar la conservación y la vida comercial del producto fresco. El propósito principal del preenfriamiento es reducir las actividades metabólicas de las frutas y verduras y prepararse para el siguiente período de almacenamiento eliminando el calor del campo, a fin de reducir la pérdida de calidad (apariencia, textura, aroma, gusto, valor nutritivo). Un preenfriamiento rápido, justo después de cosecha, ralentiza la respiración y disminuye la producción de etileno (Tabla 1), retrasando la maduración del producto, evitando que frutas y verduras desarrollen trastornos fisiológicos y ayudando a disminuir el crecimiento de microrganismos. Aplicando un tratamiento de prerefrigeración se reduce hasta 20 veces la actividad respiratoria en manzanas y melocotones y hasta 15 veces en brócoli (Boyette et al., 1991). Se puede producir el mismo deterioro en 1 h a 25 °C que en una semana a 1 °C (Senthilkumar et al., 2015) Además, la realización de un tratamiento de preenfriamiento aporta un ahorro energético durante la frigoconservación del producto (Thompson et al., 2001). Tabla 1. Producción de dióxido de carbono y etileno en función de la temperatura de la manzana ‘Golden Delicious’ Temperatura (°C) -1

-1

mL CO kg h

0 3-6

5 4-8

10 7-12

20 15-30

1-10

2-25

5-60

20-150

μL C H kg h 2 4

A medida que aumenta el interés de los consumidores por los productos con beneficios para la salud y listos para comer, el preenfriamiento es una de las técnicas con más valor añadido, proporcionando más flexibilidad comercial y permitiendo llegar al consumidor cuando el producto se encuentra en el momento óptimo de madurez (El-Ramady et al., 2015). Según un estudio realizado por Yang et al. (2007), un buen preenfriamiento permite reducir en un 20% las pérdidas posteriores a la cosecha de fruta. Existen diferentes sistemas y equipos de preenfriamiento para productos hortofrutícolas, en función del medio y tecnología utilizados: aire, agua, hielo, por vacío y en cámara (Tabla 2). La elección de un sistema de preenfriamiento óptimo dependerá principalmente del producto a

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1. Bases de la tecnología poscosecha

tratar, eficacia, necesidades energéticas, disponibilidad de espacios y coste económico. Para conseguir un funcionamiento adecuado, una máxima eficiencia y una alta calidad final del producto, es esencial un diseño cuidadoso y una selección óptima de sus componentes. Tabla 2. Comparación de los diferentes métodos de prerefrigeración (Kader y Rolle, 2004) Tiempo típico de enfriado (h) Perdida de agua (%) Contacto de agua Posibilidad de contaminación Costo capital Coste energético Necesario embalaje resistente al agua Portable Viabilidad de enfriamiento en línea

Hydrocooling 0.1-1 0-0.5 Sí Alta Bajo Medio Sí A veces Sí

Túnel de aire 1-10 0.1-2 No Bajo Bajo Bajo No A veces Raramente

Hielo 0.1-0.3 Sí Baja Alto Medio Sí Sí Raramente

Vacío 0.3-2 2-4 No Ninguno Medio Alto No Sí Sí

Cámara 20-100 0.1-2 No Bajo Bajo Bajo No No No

Los sistemas de preenfriamiento más aplicados en el sector hortofrutícola son mediante agua (hydrocooling) y aire (túnel de aire forzado). Industrial Leridana del Frío, S.L. diseña, construye, distribuye y pone en funcionamiento distintos sistemas de preenfriamiento.

2. El hydrocooling El hidro enfriamiento o más comúnmente conocido como hydrocooling, es considerado la técnica de preenfriamiento más rápida (Figura 2). Con el termino hydrocooling se engloban los distintos sistemas de refrigeración en los que el agua es el medio encargado de realizar la disipación de calor por convección forzada a través de una película de agua que rodea y cubre la superficie del producto.

Figura 2. Diseño en 3D realizado por Ilerfred A) de un hydrocooling estático B) de un hydrocooling dinámico

El enfriamiento se realiza mediante una ducha constante de agua fría, con un caudal y una velocidad de impacto en el producto controlados. En el interior del hydrocooling se sitúan bandejas rompe gotas que son móviles en diferentes alturas, con ello se controla que la velocidad de impacto de la gota de agua sobre el producto sea la adecuada, evitando imperfecciones en la superficie.

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1.2. Preenfriamiento de frutas y hortalizas

2.1. El hydrocooling estático o discontinuo El hydrocooling estático consiste en una cabina o armario de dimensiones determinadas fabricada íntegramente en acero inoxidable (Figura 3). Este tipo de hydrocooling es apto para pequeñas producciones (hasta 2.500 kg/h). En los sistemas estáticos o discontinuos, el producto viene cargado en palots, o en cajas sobre palets, hasta una altura máxima de 1,80 metros. Los palots y las cajas sobre palets, son introducidos en una cabina o armario donde en su interior se realiza el duchado con agua fría. La altura de apilamiento del producto que se introduce en el armario o cabina puede ser variada, ya que en interior del hydrocooling se sitúan bandejas rompe gotas que son móviles en diferentes alturas. Con ello controlamos que la velocidad de impacto de la gota de agua sobre el producto sea la adecuada, evitando imperfecciones en la superficie.

Figura 3. Foto de un hydrocooling estático

El hydrocooling estático está formado por los siguientes elementos, que son claves para su correcto funcionamiento: -

Chasis construido en acero inoxidable Cuba de agua en acero inoxidable Bomba circuladora de gran caudal Interruptor de caudal Batería frigorífica fabricada íntegramente en acero inoxidable Bandejas de paso de agua fabricadas en acero inoxidable Distribución de agua uniforme en toda su longitud, para mantener un caudal y temperatura constante en todos los puntos de duchado Cuadro de frío para la programación de temperatura, duración e inicio/fin de ciclo Válvula de llenado de agua automática Válvulas de corte Válvula para desagüe y limpieza.

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2.2. El hydrocooling dinámico o en continuo El sistema dinámico es la solución más versátil, consiste en un túnel de enfriamiento en continuo con una longitud estándar a partir de 5m (Figura 4). Este túnel está fabricado íntegramente en acero inoxidable, a excepción de la cinta transportadora, en donde se utiliza un material plástico de alta densidad. El producto circula por el interior del túnel a una velocidad controlada y regulada por el usuario, atendiendo a la temperatura de salida deseada. Dicha velocidad de paso por el interior del túnel puede ser fijada entre 5 minutos hasta 20 minutos, entre que el producto entra en el túnel hasta que sale. Presenta un rango de trabajo desde 2.500 kg/h, hasta la capacidad determinada que requiera cada cliente en base a su necesidad de enfriamiento.

Figura 4. Hydrocooling dinámico de cinco metros de longitud

El hydrocooling dinámico está formado por los siguientes elementos, que son claves para su correcto funcionamiento: -

Chasis de doble pared de acero inoxidable, aislado interiormente Cuba de agua en acero inoxidable Bomba circuladora de gran caudal Interruptor de caudal Tren de rodillos a entrada y salida del túnel Cinta transportadora automatizada, fabricada en material plástico Regulador de paso/velocidad de la cinta transportadora en función de la carga de producto Batería frigorífica fabricada íntegramente en acero inoxidable Bandejas de paso de agua fabricadas en acero inoxidable Distribución de agua uniforme en toda su longitud, para mantener un caudal y temperatura constante en todos los puntos de duchado Cuadro de protección y control de los elementos mecánicos Cuadro de frío para la programación de temperatura, duración e inicio/fin de ciclo Válvula de llenado de agua automática Válvulas de corte Válvula para desagüe y limpieza Cortina de lamas a entrada y salida.

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2.3. Casos prácticos Desde el año 2000 se han realizado numerosos estudios corroborando los beneficios de esta tecnología en distintos productos frescos, como por ejemplo en peras (Molinu et al., 2010), en manzanas (Silva et al., 2006), en cereza (Toivonen, 2014), en espinacas mínimamente procesadas (Garrido et al., 2015), en fresas (Ferreira et al., 2006) y en distintas frutas y verduras (Teruel et al., 2004), entre otros. En cereza ya se considera un elemento indispensable, la cereza se caracteriza por una alta tasa de transpiración, susceptibilidad a pudriciones fúngicas y vulnerabilidad a trastornos fisiológicos lo cual limita su vida comercial. Manganaris et al. (2007) reportaron que las cerezas sometidas a hidroenfriamiento seguido de 1 semana de almacenamiento a 0 °C y 95% de HR retuvieron su calidad durante 3 días más a temperatura ambiente. Alique et al. (2006) enfriaron cerezas de dos variedades ‘Lapins’ y ‘Sunburst’ hasta 6 y 2 °C mediante hydrocooling con el agua a 1 °C (Figura 5). Las cerezas tardaron 3 minutos a alcanzar los 6 °C y 8 min a alcanzar los 8 °C y por tanto la velocidad de enfriamiento fue de 3.7 °C min-1.

Figura 5. Curva tiempo-temperatura del hydrocooling con agua a 1 °C, llegando a alcanzar 6 y 2 °C al corazón del fruto (Alique et al., 2006)

Analizaron el índice de aceptabilidad (Ecuación 1) de las dos variedades de cereza pasados 2 y 4 días de vida útil a 20 °C (Figura 6). 𝐼𝐴 =

𝑆𝑆𝐶 2

+ 𝑇𝐴 + 𝐹 Ecuación (1)

Donde, IA es el índice de aceptabilidad en función del contenido total de solidos solubles (SSC), la acidez titratable (TA) y la firmeza (F). Alique et al. (2006) concluyeron que el hydrocooling retardó más de 4 días la perdida de firmeza (F), redujo la perdida de acidez total titratable (TTA) y el contenido de azúcares (SSC) para las dos variedades analizadas. También concluyeron que el preenfriamiento ayudó a reducir la tasa de respiración y el tanto por ciento de perdidas analizadas en función de los desórdenes y hongos desarrollados. En el cultivo del aguacate también se han realizado estudios aplicando preenfriamiento mediante hydrocooling. Mendieta et al. (2016) reportó una minimización de la pérdida de agua

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del aguacate durante el enfriamiento inicial y reduciendo la apariencia de daños por frío (Figura7).

Figura 6. Índice de aceptabilidad de las cerezas: A) Lapins y B) Sunburst

Los resultados demostraron que el pretratamiento en hydrocooling por sí solo no redujeron completamente la lenticelosis (Figura 7), pero en combinación con el encerado se obtuvo una reducción de tres veces del daño interno y un retraso en la rotura del color de la fruta.

Figura 7. Imagen de distintos desórdenes producidos en el aguacate

La fruta de pepita es uno de los cultivos más importantes en España, en los últimos años se ha observado un decrecimiento en su consumo y producción. Por ejemplo, la producción de pera ha decrecido un 35% entre el 2008-2017 (FAO, 2017). La falta de sabor es una de las principales razones de la disminución reportada en el consumo (Torregrosa et al., 2019). La aplicación de tecnologías de preenfriamiento antes de una larga conservación permitiría poder mejorar las características de los frutos. Molinu et al. (2010) preenfrió tres variedades de pera: ‘San Domenico’, ‘San Giovanni Migliorata’ y ‘Coscia’, hasta los 2 y 5 °C, observando una disminución del corazón pardo y de la descomposición interna (Figura 8). Todas las variedades de pera preenfriadas redujeron considerablemente la aparición de la descomposición interna (Figura 9) y la aparición del corazón pardo (Figura 10).

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Figura 8. Desórdenes en pera Barlett A) Flesh browning (Wang y Sugar, 2013) y B) Core breakdown

Figura 9. Índice de descomposición interna de la pulpa ± desviación sin hidroenfriamiento (control) y con hidroenfriamiento hasta 2 y 5 °C en el corazón de la fruta en las peras: A) 'San Domenico', B) 'San Giovanni Migliorata' y C) 'Coscia', en la cosecha (0 días), después del almacenamiento a 5 °C y 95% de humedad relativa (RH) durante 6 días y después de 3 días a 20 °C y 75% RH (período de comercialización simulado)

Figura 10. Índice de la severidad del corazón pardo ± desviación sin hidroenfriamiento (control) y con hidroenfriamiento hasta 2 y 5 °C en el corazón de la fruta en las peras: A) 'San Domenico', B) 'San Giovanni Migliorata' y C) 'Coscia', en la cosecha (0 días), después del almacenamiento a 5 °C y 95% de humedad relativa (RH) durante 6 días y después de 3 días a 20 °C y 75% RH (período de

comercialización simulado) Los productores cada vez son más conscientes de la importancia de un buen preenfriamiento para ralentizar el metabolismo de la fruta (Figura 11A). En la última década también se están transfiriendo estos conocimientos hacia la industria de los vegetales (Figura 11B). A

Figura 11. Ratio de respiración A) fruta de hueso y B) izquierda vegetales y derecha fruta

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El hydrocooling es muy efectivo en el sector de las verduras de hoja como la lechuga, el perejil, la col, las espinacas, el puerro porque su pérdida de calidad y su corta vida útil es debido a su rápida deshidratación durante la poscosecha. Chepngeno et al. (2015) analizó el efecto del hydrocooling en tomate, calabacín y zanahoria (Tabla 3). Observó resultados satisfactorios para todos los vegetales analizados, destacando los resultados en calabacín que pasados 9 días de la aplicación de preenfriamiento perdieron el 14 % de su peso inicial y, en cambio los no preenfriados perdieron el 25 %. Tabla 3. Porcentaje de pérdida de peso (Chepngeno et al., 2015). Tratamiento

Dia 3

Dia 5

Dia 7

Dia 9

Tomate Hidro Tomate No Hidro Calabacín Hidro Calabacín No Hidro Zanahoria Hidro Zanahoria No Hidro

0.86±0.13 1.06±0.27 1.46±0.16 2.75±0.28 1.32±0.19 2.40±0.32

1.46±0.16 1.79±0.43 3.37±0.15 8.69±0.26 3.13±0.39 4.25±0.30

1.57±0.20 2.34±0.55 9.37±0.33 20.58±0.53 4.53±0.54 5.56±0.43

1.83±0.26 3.35±0.76 13.91±0.43 25.32±0.40 8.09±0.42 10.01±0.62

Según un estudio realizado por Manganaris et al. (2007) en cereza, el hydrocooling de ducha permite eliminar el calor 10 veces más rápido que una cámara de frío convencional. El hydrocooling ayuda a reducir la pérdida de peso durante la conservación y a mantener una mayor firmeza y textura (Laurin et al., 2005). Hay que tener en cuenta que el hydrocooling no es adecuado para todo tipo de frutas y verduras, ya que algunas frutas y verduras se dañan fácilmente durante y después de ser remojadas en agua, o son sensibles a los químicos desinfectantes que se añaden al agua (Prusky, 2011).

Figura 12. La mitad del tiempo de enfriamiento (HCT) de agua y aire para manzanas en (min) en función de su masa (g), donde r2 es el coeficiente de correlación y n es el número de muestras

3. El túnel de aire forzado El enfriamiento por aire forzado consiste en crear unos gradientes de presión dentro de la cámara mediante un extractor, forzando que el aire frío fluya rápidamente a través de los

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envases, esta es la técnica de enfriamiento comercial más utilizada para productos a granel y productos paletizados (Figura 13). Esta técnica mejora la distribución y aumenta la velocidad de enfriamiento del producto. Los pallets con producto en el interior se colocan en dos hileras dejando un espacio libre entremedio para facilitar el paso del aire, a continuación, una lona se coloca encima de los pallets, cubriendo el espacio abierto y los ventiladores son los encargados de extraer el aire hacia la aspiración del evaporador y forzar a que todo el aire frío lanzado por el evaporador pase a través del producto y robe el calor contenido en el mismo.

Figura 13. A) Foto de un túnel de aire forzado. B) Diseño 3-D de un túnel de aire forzado (Ilerfred)

Es muy importante tener especial atención en las dimensiones de los huecos y pasillos ya que, si los pasillos son muy anchos se desaprovechará la capacidad y eficiencia del túnel creando baipás y, si el pasillo es muy estrecho el producto no recibirá el caudal necesario y se enfriará más lentamente. 3.1. Túnel de aire forzado móvil El sistema de túnel de aire forzado móvil es más versátil, ya que, permite su montaje en cualquier cámara existente aprovechando los evaporadores instalados en la misma (Figura 13). Consiste en una estructura diseñada y montada por Ilerfred, donde los elementos más importantes son los dos ventiladores de extracción y el tambor motorizado con lona. Los ventiladores de extracción disponen de caudal de aire y presión disponible suficiente, para garantizar y forzar un paso de aire uniforme durante toda la longitud del túnel. El tambor automatizado dispone de una lona que permite cubrir una disposición de pallets en filas, y realizar así una carga de camión completa una vez finalizado el ciclo de enfriamiento. A fin de iniciar un ciclo óptimo de enfriado mediante túnel de aire forzado hay que prever que la disposición de los pallets en el interior de la cámara quede orientada de tal forma que la descarga de los ventiladores de extracción del túnel coincida bajo la aspiración del evaporador. 3.2. Túnel de aire forzado fijo El sistema de túnel de aire forzado fijo consiste en unidades estáticas, desarrolladas e instaladas a medida según la capacidad requerida y el espacio disponible en la cámara destinada a tal fin (Figura 15).

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Toda cámara frigorífica en la que se instale un sistema de enfriamiento rápido con túnel de aire forzado de tipo fijo tendrá unas características comunes. Estas características son: -

Doble fondo normalmente con panel aislado en la cámara, y abierto en su parte superior hasta la aspiración del evaporador. Sistema de ventilación forzada mediante ventiladores de extracción, con caudal de aire y presión disponible suficiente, para garantizar y forzar un paso de aire frío uniforme durante toda la longitud del túnel mientras las filas de pallets queden cubiertas con la lona, favoreciendo la descarga del aire hasta la aspiración del evaporador. Lona fija desplegable mediante tambor automatizado, instalada en la parte superior de la cámara, que se desplegará para cubrir las filas de pallets a enfriar cuando se requiera, y se recogerá en la parte superior cuando no esté en uso.

En este caso la formación de filas de pallets siempre quedará definida de la misma manera en el interior de la cámara, pues la posición de las lonas y de los ventiladores de extracción marcan la distribución de las filas de pallets a enfriar. Es muy común que, al ser una posición fija, en el pavimento de la cámara que hace la función de túnel de aire forzado, se pinten líneas amarillas en el suelo que definen los carriles de las diferentes filas de producto a enfriar, siempre dejando un carril central libre para permitir la circulación del aire por el interior del túnel. 3.3. Casos prácticos Según la revisión bibliográfica realizada por Duan et al. (2020), se ha demostrado la eficacia de los túneles de aire forzado en distintos productos como, por ejemplo, en naranjas y papayas (Albayati et al., 2007), en manzanas (Han et al., 2017) y en maíz (Cortbaoui et al., 2006). La fresa tiene un metabolismo muy activo y es importante enfriarlas lo antes posible. Enfriar las fresas una hora después de cosecharlas permite alargar su valor comercial al máximo, en cambio, pasadas 1.5 h su valor empieza a decrecer prácticamente de forma lineal, llegando a tener pérdidas del 90 % de la cosecha cuando se enfrían 8 horas después de ser cosechadas (Figura 14). Las fresas son muy sensibles al agua y por tanto es un cultivo que se suele preenfriar mediante túneles de aire forzado.

Figura 14. Porcentaje del valor comercial de las fresas en función del tiempo en que se tarda a enfriarlas. Adaptado de Mitcham & Gordon Mitchell (2002)

El enfriamiento por aire forzado es la técnica adaptable a un mayor rango de productos y más versátil para operaciones a pequeña escala. Aunque cabe tener especial atención con productos

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muy susceptibles a deshidratación, ya que la pérdida de agua varía con las características de la pérdida de humedad de los productos y puede variar desde prácticamente 0 hasta el 1% o el 2% del peso inicial (Thompson et al., 2002). La fruta de hueso es un producto muy perecedero donde los retrasos en la pre y refrigeración conllevan una considerable reducción en su vida útil. Se llevó a cabo un experimento de enfriamiento por aire forzado e hidroenfriamiento de melocotones cv. Shan-i-Punjab para mantener la calidad postcosecha. Las frutas preenfriadas se pusieron en cajas y se colocaron a 0-1 °C y 90-95% de humedad relativa durante 35 días. Los frutos almacenados se analizaron en cuanto a diversas características físicoquímicas después de 7, 14, 21, 28 y 35 días de almacenamiento. Los resultados revelaron que los frutos preenfriados registraron una pérdida fisiológica mínima de peso, con ausencia de deterioro y mantuvieron la firmeza (Figura 16), obteniendo una buena calificación de calidad sensorial y acidez al final del almacenamiento. Después de 35 días de almacenamiento en frío, los frutos preenfriados se encontraron en condiciones aceptables obteniendo menores desórdenes fisiológicos en aquellos enfriados por aire forzado. Durante el preenfriamiento por aire forzado es muy importante tener en cuenta la velocidad del aire en función del producto a enfriar para evitar que el producto se deshidrate. Elansari y Mostafa (2020) realizaron un estudio para analizar la influencia de la velocidad del aire en función del tamaño del fruto. El preenfriamiento por aire forzado con la velocidad del aire más alta de 1 m s-1 resultó en el tiempo de enfriamiento significativo más corto en todos los tamaños de fruta (Figura 17). En fruta de hueso, las nectarinas suelen ser más susceptibles al encogimiento, por ello hay que tener en especial consideración en la velocidad del aire. El espárrago es una de las verduras populares que se ha utilizado desde la antigüedad. La porción comestible de los espárragos es su tallo comúnmente conocido como punta o lanza. Los espárragos cultivados en los trópicos están expuestos a altas temperaturas durante el proceso de cosecha y poscosecha. Uno de los principales inconvenientes es su rápido deterioro.

Figura 15. Foto de un túnel de aire forzado en el interior de una cámara convencional

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Figura 16. Pérdida de firmeza de melocotones enfriados en función de distintos tratamientos de preenfriamiento

Comparando los tres sistemas de enfriamiento, se observa que el hydrocooling tardó menos en enfriar el producto, mientras que el enfriamiento en cámara tardó mucho más tiempo para bajar la temperatura de los espárragos (Figura 18) (Ketsa y Piyasaengthong, 1994). Los espárragos preenfriados con agua tuvieron una apariencia más fresca y fueron más fuertes que los espárragos enfriados por aire forzado y que los enfriados en cámara después de 3 días de conservación, pero no se observaron diferencias después de 3 semanas de almacenamiento (Lallu et al., 2000).

Figura 17. Respuesta tiempo-temperatura de diferentes tamaños de cítricos durante la mayor velocidad inducida del aire

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Figura 18. Comparativa de los sistemas de enfriamiento para espárragos (Ketsa y Piyasaengthong, 1994)

4. Conclusiones Los dos sistemas de preenfriamiento rápido aportan un ahorro energético, gracias a la reducción del tiempo necesario para enfriar y ayudan a mantener el producto fresco del campo al tenedor minimizando la senescencia. El enfriamiento por agua es más rápido que por aire, debido al mayor intercambio térmico, siendo el coeficiente de convección en la superficie del producto menor. Es necesario analizar cada caso en particular para valorar cuál de los sistemas existentes en el mercado es el más idóneo (Tabla 4).

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Tabla 4. Productos adecuados, ventajas e inconvenientes y retos del preenfriamiento con agua y aire. Adaptado de Duan et al. (2020). Técnicas de

Productos adecuados

Ventajas

Inconvenientes

Retos

Hydrocooling

Manzana, cereza, lichi, pera, aguacate, naranja, melón, espárragos, zanahoria.

Rápido y enfriamiento uniforme. No hay perdida de humedad. Método de preenfriamiento barato. Posibilidad de aplicar productos para evitar trastornos fisiológicos.

Contaminación microbiana. Productos tolerantes a la humedad. El agua tiene que estar limpia y desinfectada.

Investigar enfoques para disminuir la contaminación cruzada. Investigar métodos sostenibles para la limpieza y desinfección del agua.

Túnel de aire forzado

Cítricos, melón, manzana, pera, fresa, ciruela, albaricoque, granada, plátano, papaya, guayaba, kiwi, piña, melocotón, uva, nectarina, tomate, arándano, mora.

Más lento que el hydrocooling.

Analizar la mejor combinación entre la velocidad y la temperatura del aire. para mejorar la eficiencia energética. Mejorar el apilado.

preenfriamiento

Limpio y simple. Alta eficiencia y rápido Enfriamiento uniforme.

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1.3. Principales problemáticas y soluciones de la poscosecha ecológica

Erica Biel calidad@sanifruit.com SANIFRUIT

Índice 1. 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5. 3. 4. 4.1. 4.2. 5. 5.1. 5.2. 6. 6.1.

Introducción a la normativa de aplicación Datos sobre el sector Definición general de alimento ecológico Evolución sector bio a nivel mundial Evolución sector bio en superficie en España Evolución sector bio en producción en España Datos sector bio y las motivaciones de compra Principales problemas de la postcosecha ecológica Principales problemas afectan a la postcosecha ecológica en cítricos Resultados eficacia tratamientos bio cítricos- drencher: SANI-D Bio Resultados eficacia tratamientos bio cítricos- línea: SANI- DC Bio Principales problemas afectan a la postcosecha ecológica en plátanos/bananas Resultados eficacia tratamientos Bio plátanos/bananas- en Línea: SANI-D PL BIO Resultados eficacia tratamientos Bio plátanos- en corona: SANI-CR BIO Principales problemas que afectan a la postcosecha ecológica en fruta de hueso Resultados eficacia de SANI FH-L en fruta de hueso- on line

Resumen La agricultura ecológica se rige por una normativa europea y mundial que normaliza los insumos y sustancias que se pueden utilizar en la producción y transformación de los productos ecológicos. Dicha normativa que tiene más de más de 30 años ha sufrido numerosas revisiones los últimos años para adaptarse y ampliar la lista de sustancias autorizadas para su uso en la producción y transformación de los productos ecológicos. La creciente demanda de productos ecológicos los últimos años del orden de más de dos dígitos, está generando que los proveedores de frutas frescas ecológicas, concretamente de cítricos, fruta de hueso y plátano/banana, necesiten de soluciones para conseguir poner estos productos en el mercado con las máximas garantías de calidad y seguridad para el consumidor. Atendiendo

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a esta demanda, desde Sanifruit llevamos varios años trabajando y desarrollando tratamientos postcosecha bio, formulados principalmente con extractos vegetales alimentarios y aditivos autorizados para su uso en producción ecológica. Las principales alteraciones postcosecha que sufren las frutas durante su proceso de comercialización son las ocasionadas por hongos patógenos, deshidrataciones y pérdida de calidad en cuanto a su aspecto y turgencia, lo que es más evidente sobre todo en la fruta de hueso por tratarse de una fruta muy perecedera. Dentro de la gama de productos ecológicos hay que diferenciar entre los distintos puntos de aplicación en función del proceso habitual de la fruta a conservar y para ello se han desarrollado diferentes formulados en función del cultivo y necesidades a cubrir en cada punto de aplicación. En el caso del cítrico, disponemos tanto de tratamientos para aplicar a la llegada a la central en el Drencher o balsa como de tratamientos a aplicar en la línea para su expedición. En el caso de la fruta de hueso, teniendo en cuenta la importancia que tiene para Sanifruit el cuidado al consumidor y que estas frutas se consumen con la piel, disponemos de un único producto para su aplicación tanto en fruta convencional como ecológica que se puede aplicar en Drencher o línea para alargar la vida postcosecha de estas. Además, añadido a la mejora en el control de la podredumbre el formulado protege a la fruta aportando un aspecto de turgencia superior durante más tiempo. El plátano es una fruta muy sensible con una alta tasa de rechazo debido a la pudrición de la corona “Crown Rot”. Para alargar la vida postcosecha de esta fruta disponemos de un formulado para aplicar en Drencher on-line o catarata y otro para su aplicación directa por inmersión en la corona, para aquellos momentos en los que es necesario una protección extra de la fruta. Con toda esta gama de tratamientos desde Sanifruit podemos ayudar para que la vida postcosecha de las frutas bio cumpla con las exigencias de un mercado en crecimiento cada vez más exigente.

1. Introducción a la normativa de aplicación El uso de productos comerciales y su adecuación a la reglamentación que rige la Producción Ecológica viene regulado por: Reglamento (CE) 889/2008, de 5 de septiembre de 2008, por el que se establecen disposiciones de aplicación del Reglamento (CE) nº 834/2007, del 28 de junio de 2007, del Consejo sobre producción y etiquetado de los productos ecológicos, con respecto a la producción ecológica, su etiquetado y su control. Dentro del anterior reglamento en su Anexo VIII (REG. 889/2008): Productos y sustancias destinadas a la producción de alimentos ecológicos transformados, se listan las sustancias autorizadas para postcosecha de frutas. En la Sección A: se encuentran los Aditivos alimentarios incluidos los excipientes y en la Sección B: se encuentran los Coadyuvantes tecnológicos y otros

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productos que pueden utilizarse en la transformación de ingredientes de origen agrario derivados de Producción Ecológica. Dicha reglamentación nos permite a operadores y fabricantes poder formular productos para uso en productos ecológicos certificados mediante la certificación de insumos utilizables en producción ecológica.

2. Datos sobre el sector 2.1. Definición general de alimento ecológico -

Alimento proveniente de la agricultura o ganadería ecológica Producido sin el uso de sustancias químicas de síntesis: pesticidas, fertilizantes, medicamentos Obtenido respetando el ritmo de crecimiento de plantas y animales 1 Elaborado sin adición de sustancias artificiales: aditivos, colorantes, saborizantes, aromas. 2

2.2. Evolución sector bio a nivel mundial La superficie destinada a la Producción ecológica ha crecido un 546% en los últimos 20 años y encontrándose el mayor incremento los últimos 10 años (Figura 1).

Figura 1. Evolución de la superficie destinada a la producción ecológica en el mundo desde 1999 hasta 2018

Respetuoso con el medio ambiente. Respetuoso con el bienestar animal. Método racional y sostenible de cultivo y crianza. Calidad gustativa. Sabor, aroma y textura. Basado en métodos de elaboración tradicionales 2 Que no estén incluidas en una lista restringida de sustancias con autorización para ser usadas en la elaboración de productos ecológicos

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El sector de la fruta bio a nivel mundial ha visto incrementada su superficie en los últimos años, siendo España el tercer productor de cítricos ecológicos a nivel mundial, por detrás de Italia y México. En lo referente a la fruta de pepita y la fruta de hueso, España se encuentra en la décima posición, con un 3,03% de la superficie ecológica total, siendo Turquía, Italia y China los líderes de producción ecológica en este. 2.3. Evolución sector bio en superficie en España La superficie de producción ecológica en España también ha ido incrementando, en línea con la producción global, año tras año. En 2 años entre 2014 y 2016 se produjo un incremento de un 21%, siendo Andalucía el principal productor, seguido de lejos por Castilla la Mancha y Cataluña. 2.4. Evolución sector bio en producción en España En el año 2016 España, por primera vez en la historia, entra en el Top 10 a nivel mundial tanto por volumen de mercado interior, con 1.686 millones de euros, así como por la ratio de crecimiento interanual, con un 13% (Tabla 1). Ambos datos permiten alcanzar la décima posición mundial las cuales encabezan EE. UU. en volumen total de mercado con 38.938 millones de euros e Irlanda y Francia en crecimiento interanual alcanzando el 22%. Tabla 1. Producción vegetal ecológica en España (en millones de euros)

2.5. Datos sector bio y las motivaciones de compra Uno de los motivos a los que se debe este incremento de inversión en superficie y producción ecológica, es por la demanda de los consumidores en los países de destino. Según MAPAMA/GFK de 2014 a 2019, en https://www.ecological.bio/es/consumidor-ecologicoespanol/, 6 de cada 10 consumidores iniciaron el consumo de productos ecológicos, incrementando el consumo en un 16,4%, un 96% si lo comparamos con el consumo de 2012 (Figura 2).

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Figura 2. Análisis del incremento de operadores y consumidores

¿Cuáles son las motivaciones de compra del consumidor ecológico? (Figura 3)

Figura 3. Motivaciones de compra del consumidor ecológico

3. Principales problemas de la postcosecha ecológica La comercialización de productos ecológicos se encuentra actualmente con la misma problemática que la convencional al haberse incrementado, los últimos años las exigencias en cuanto a la calidad visual y microbiológica de los mismos.

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Principales puntos que resolver en la postcosecha ecológica: -

Poder acometer largos viajes y atender la creciente Exportación de estos productos Poder aumentar la capacidad de almacenamiento de estos productos tanto en la central como en los supermercados, para atender a la demanda actual y creciente Poder conseguir una calidad externa y organoléptica elevada similar a la de un producto convencional al haber aumentado las exigencias de los compradores y consumidores.

En este sentido desde Sanifruit a continuación detallamos los principales aspectos en los que trabajamos para ayudar a los clientes: -

Retrasar las alteraciones microbiológicas Controlar la pérdida de peso Mantener la calidad externa- aspecto, retrasando la senescencia y deshidratación de las frutas.

La postcosecha de éxito recae en un sistema de buenas prácticas postcosecha. Pero hemos demostrado que la aplicación de nuestros formulados mejora el aspecto y disminuyen las pérdidas, alargando la vida postcosecha de las frutas ecológicas. Recomendaciones generales para obtener los mejores resultados postcosecha: 1. Prácticas de cultivo adecuadas: es importante destacar que durante la postcosecha el objetivo principal es conseguir mantener la calidad de la fruta hasta el consumidor y que por tanto si partimos de fruta con calidad media-baja esta será más susceptible de sufrir mayores daños durante la postcosecha y por tanto mayores pérdidas para la central. Un tratamiento postcosecha no está diseñado para mejorar la calidad de la fruta, si no mantenerla, dado que la calidad de esta disminuye desde las pocas horas de la recolección y lo que se pretende con el tratamiento es por retrasar esa senescencia natural lo máximo posible para llegar al consumidor con una calidad similar al momento de la recolección. 2. Recolección: uso de herramientas y prácticas de recolección que eviten heridas y daños externos a la fruta que posteriormente puedan suponer entrada de hongos patógenos. 3. Tratamiento a la entrada (Drencher o Balsa): Proteger a la fruta para que soporte de manera más adecuada los procesos posteriores de conservación o desverdizado, en caso de necesidad e innecesario en caso de que la fruta se vaya a confeccionar en el día. 4. Mantenimiento de las cámaras: Disponer de planes de seguimiento y desinfección adecuados para conseguir las mejores condiciones higiénicas y evitar contaminaciones de la fruta. 5. Lavado: Este proceso es fundamental para ayudar a eliminar esporas de la piel de la fruta y además restos orgánicos como tierra, plagas que deprecian su calidad visual. 6. Tratamiento on line: Tratamiento recomendado para ayudar a proteger a la fruta y por tanto alargar su vida postcosecha tras la salida del almacén al consumidor. 7. Transporte: es fundamental controlar los parámetros de temperatura y humedad tanto en la expedición como en todo el proceso de transporte para conservar la cadena de frío. Así mismo en determinadas condiciones también puede ser

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recomendable el uso de absorbedores de etileno que controlen la presencia de este que es indicador claro de aceleración de los procesos de senescencia.

4. Principales problemas afectan a la postcosecha ecológica en cítricos Tal y como se ha indicado anteriormente la creciente demanda de estos productos, así como el aumento en la oferta están propiciando que las exigencias en la comercialización de estos productos aumenten y por tanto sea adecuado el uso de nuevas herramientas para conseguir poner estas frutas en el mercado con las máximas garantías. Los principales problemas que afectan en los cítricos son: -

Elevada pudrición por hongos en condiciones de desverdizado y largos viajes (Figura 4) Procesos de senescencia como la pérdida de peso y deshidratación.

Figura 4. Principales hongos patógenos postcosecha en cítricos

Principales procesos en los que actuar: El Proceso habitual de comercialización de cítricos bio: Llegada almacén- tratamiento Drencherdesverdizado o conservación- lavado- tratamiento en línea- envasado- expedición y transporte. -

Desverdizado: aunque generalmente no se somete a los cítricos bio a procesos de desverdizado o estos son más cortos, lo que facilita el control de los hongos postcosecha que les afectan por no encontrar las condiciones adecuadas para la infección. Hay momentos determinados en que es necesario realizar un desverdizado de 3-4 días para que el cítrico cambie su tonalidad y por tanto su aceptación por parte del consumidor sea mayor. Conservación: con el fin de atender la creciente demanda en momentos determinados es necesario mantener un stock de cítricos en condiciones de conservación que no debería de superar los 10-15 días para evitar posibles pérdidas.

Soluciones para cítricos Bio: En la línea de tratamientos para cítricos ecológicos la empresa dispone de los siguientes productos (Figura 5): -

Un formulado para el tratamiento de los cítricos a la llegada a la central para aquellos momentos en los que la fruta necesita someterse a procesos de desverdizado a mantener un stock de más de una semana

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Un jabón para el lavado en línea de los cítricos que ayuda a retirar restos orgánicos y mejorar las condiciones higiénicas de la fruta Un formulado para el tratamiento de cítricos en línea que alarga la vida postcosecha reduciendo las contaminaciones microbiológicas de la fruta y reduciendo la deshidratación mejorando su aspecto visual.

Figura 5. Gama de tratamientos Bio para cítricos

4.1. Resultados eficacia tratamientos bio cítricos- drencher: SANI-D Bio Condiciones del ensayo: La fruta se trató a la llegada al almacén en Drencher y se almacenó en condiciones de desverdizado en presencia de etileno con un 90-95% de Humedad relativa y 20 °C de temperatura durante 7 días en la naranja y 6 días en el limón. La fruta se almacenó en las cámaras del cliente y no se realizó inoculación artificial. Se realizaron controles de podredumbre a los 4 y los 6-7 días dependiendo de la fruta, momento en el cual se dio por finalizado el ensayo (Figuras 6 y 7). Resultados del ensayo: -

La aplicación de SANI-D Bio en Drencher en naranja Bio reduce la podredumbre un 62% a los 4 días y un 57% a los 7 días, con respecto a las naranjas sin tratamiento La aplicación de SANI-D Bio en Drencher en limón Bio se reduce la podredumbre un 51% a los 4 días y un 51% a los 6 días, con respecto a los limones sin tratamiento.

Figura 6. Efecto de la aplicación de SANI-D Bio en la reducción de la podredumbre en naranja.

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Figura 7. Efecto de la aplicación de SANI-D Bio en la reducción de la podredumbre en limón.

4.2. Resultados eficacia tratamientos bio cítricos- línea: SANI- DC Bio Condiciones del ensayo: La fruta se trató a la llegada al almacén en la línea y se almacenó en frío a 10 °C de temperatura y una humedad del 85-90% durante 15 días. La fruta se almacenó en las cámaras del cliente y no se realizó inoculación artificial. Se realizaron controles de podredumbre a los 7 y los 15 días, momento en el cual se dio por finalizado el ensayo (Figuras 8 y 9). Resultados: -

En naranja Bio se reduce la podredumbre un 100% a los 7 días y un 70% a los 15 días, con respecto a las naranjas sin tratamiento. En limón Bio se reduce la podredumbre un 90% a los 7 días y un 81% a los 15 días, con respecto a los limones sin tratamiento.

Figura 8. Efecto de la aplicación de SANI-DC Bio en la reducción de la podredumbre en naranja

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Figura 9. Efecto de la aplicación de SANI-DC Bio en la reducción de la podredumbre en limón

5. Principales problemas afectan a la postcosecha ecológica en plátanos/bananas -

Elevada pudrición de la corona, Crown Rot que se produce por la simbiosis de hasta 7 hongos entre los principales Lasiodiplodia theobromae, Colletotrichum musae, Thielaviopsis paradoxa y Fusarium verticillioides Debido a la alta sensibilidad de esta fruta a los golpes, roces y proceso de madurado, es fundamental seleccionar adecuadamente los tratamientos a utilizar y que estos garanticen la ausencia de fitotoxicidades, así como un madurado adecuado y homogéneo. Lo cual tenemos muy comprobado y demostrado con nuestros tratamientos.

Thialeviopsis paradoxa

Crown Rot

Crown Rot - Detalle

Figura 10. Detalle de los principales patógenos postcosecha de plátano/banana

Principales procesos en los que actuar Aunque los procesos de los plátanos/bananas bio son prácticamente iguales a los de un plátano convencional, en algunos casos excepcionales los Bio no se someten al proceso de lavado y no pasan por balsas. El proceso habitual Llegada de la piña al almacén- Desmane- Lavado látex (balsas o esteras)- Aplicación del tratamiento postcosecha (on line)- Encajado- Expedición- Viaje- Almacenamiento- Madurado.

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Especificaciones El envío a destino suele tener una duración de 5-7 días (normalmente en barco), desde las Canarias a la Península, en el caso de fruta de importación estos tiempos pueden alcanzar hasta los 20 días, la temperatura de viaje suele oscilar entre 13-14 °C y stock. El proceso de madurado dura entre 3 y 5 días con una humedad relativa de entre 85-95%, temperatura entre 15-20 °C y etilenos controlados. Este proceso necesario tiene las condiciones perfectas para la infección de los hongos en la corona y por tanto la pudrición. Soluciones para plátano/banana En la línea de tratamientos para plátanos/bananas ecológicas la empresa dispone de los siguientes productos (Figura 11): -

Un formulado para el tratamiento de plátanos en cascada o estera que alarga la vida postcosecha reduciendo las contaminaciones microbiológicas de la fruta y reduciendo la deshidratación mejorando su aspecto visual. Un formulado para el tratamiento de plátanos en corona por inmersión que alarga la vida postcosecha reduciendo las contaminaciones microbiológicas de la fruta en la corona.

Figura 11. Gama de tratamientos Bio para plátano/banana

5.1. Resultados eficacia tratamientos Bio plátanos/bananas- en Línea: SANI-D PL BIO Condiciones del ensayo La fruta se trató en Drencher on line a la llegada de la fruta a la central y se envió a la península donde se sometió al proceso de madurado y se evaluó en estado de maduración tienda. Se realizaron controles de podredumbre a salida de madurado y tres días después, momento en el cual se dio por finalizado el ensayo (Figuras 12 y 13).

Tratamiento

Control

Tratamiento

Control

Figura 12. Imágenes en detalle de las coronas al finalizar el ensayo

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Figura 13. Efecto de la aplicación de SANI-D PL BIO en el aumento de los plátanos Bio comerciales

Resultados Para la evaluación de los plátanos se utilizó un índice calculado de la observación visual de la ocupación de micelio en la corona siendo 1 una ocupación de micelio inferior al 10% y 5 ocupación completa de la corona (Figura 14). En plátano Bio con el tratamiento en cascada se consigue que el índice de pudrición sea de 2, un 44% menos que el control en nivel de color 5 (listo para consumo). Es decir que en condiciones de tienda el 50% de los plátanos tratados son comerciales frente al control que lo son un 0%.

Figura 14. Escala colorimétrica plátano/banana

5.2. Resultados eficacia tratamientos Bio plátanos- en corona: SANI-CR BIO Condiciones del ensayo Los controles se realizaron tras un proceso de simulación de envío de 8 días en conservación, 3 días de maduración y 3 días a temperatura ambiente simulando condiciones de tienda. La fruta se trató por inmersión de corona antes del encajado y se envió a madurar.

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Resultados En plátano Bio tratado el 84% de los plátanos tenían un nivel de podredumbre igual o inferior a 3 en la escala de Frossard y por tanto eran comercializables tras el madurado.

Figura 15. Efecto de la aplicación de SANI-CR BIO en el aumento de los plátanos Bio comerciales.

6. Principales problemas que afectan a la postcosecha ecológica en fruta de hueso La fruta de hueso es una fruta climatérica que sufre enormemente los procesos de comercialización encontrando los principales problemas en: -

Aspecto sobre maduro y deshidratado Deshidratación y pérdida de peso Elevada pudrición por hongos cuando la fruta empieza a estar madura y en conservación (Figura 16)

Monilinia spp

Muccor- Rizophus spp

Geotrichum Candidum

Figura 16. Detalle de los principales patógenos postcosecha de fruta de hueso

El proceso habitual Llegada almacén- Tratamiento on line- Encajado- Almacenamiento corto- Expedición. Debido a la rápida senescencia de esta fruta siempre sigue procesos de confección rápidos y excepto en algunas especies como la ciruela no se somete a esta a periodos de conservación que superan los 14-21 días.

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Solución para fruta de hueso En la línea de tratamientos para fruta de hueso la empresa dispone del siguiente producto que es un formulado para el tratamiento de fruta de hueso (nectarina, paraguayo, melocotón y ciruela) en línea que alarga la vida postcosecha reduciendo las contaminaciones microbiológicas de la fruta y reduciendo la deshidratación mejorando su aspecto visual (Figura 14).

Figura 17. Gama de tratamientos Bio para fruta de hueso

6.1. Resultados eficacia de SANI FH-L en fruta de hueso- on line Condiciones del ensayo La fruta se trató a la llegada al almacén en línea por pulverización y tras la confección se almacenó en frío a 2 °C durante 3, 7, 14 y 21 días. Tras el almacenamiento en frío se sometió a esta a un periodo de vida comercial de 4 días a tiempo 3 y 7 días, momento en el cual se dio por finalizado el ensayo (Figura 18).

3+4

Sin tratamiento

7+4

0,43

10,01

3,45 0

8,14 0

3,06

4,36

43,82

59,63

% PODREDUMBRE PARAGUAYO

Tratamiento

Figura 18. Efecto de la aplicación de SANI-FH L en la reducción de la podredumbre en paraguayo

Resultados de podredumbre En paraguayo, el 92% de los frutos tratados eran comercializables tras 7 días de almacenamiento + 4 días de vida comercial frente al 40% en la fruta control (Figura 19).

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Figura 19. Detalle del aspecto de la fruta de una caja del ensayo tras 7 días frio + 4 días ambiente

Resultados de pérdida de peso y aspecto La nectarina pierde en segunda lectura, tras 5 días ambiente, un 1,25% menos respecto al control. El melocotón pierde en segunda lectura un 1,82% menos respecto al control. El paraguayo pierde en segunda lectura un 4,02% menos respecto al control (Figuras 20 y 21).

Figura 20. Detalle del aspecto de la fruta tras finalizar el ensayo

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% PERDIDA DE PESO NECTARINA SANI-FH-L 5

2,50

2,61

5,89

7,14

CONTROL SECO

SANI-FH-L 5

1,63

2,59

6,76

CONTROL SECO

10,78

% PERDIDA DE PESO PARAGUAYO

9,38

11,20

4,23

5,77

% PERDIDA DE PESO EN CONTROL SECO SANI-FH-L 5 MELOCOTON

Figura 21. Efecto de la aplicación de SANI-FH L en la disminución de la pérdida de peso. Leyenda: 1 = 3 días 2ºC + 3 días ambiente 2 = 3 días 2ºC + 5 días ambiente

Sobre SANIFRUIT SANIFRUIT, un negocio familiar de segunda generación es una empresa biotecnológica innovadora dedicada al desarrollo de productos y soluciones postcosecha sin residuos y bio, para una fruta más saludable.

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La eficacia de sus productos está avalada por los más de 30 años de experiencia en la investigación de tratamientos para la agricultura convencional y ecológica. Siendo uno de los pilares fundamentales de su desarrollo estratégico la innovación, cuenta con un departamento de I+D+i propio que está en la búsqueda continua de mejores soluciones, para la máxima satisfacción de los clientes. Ofrecemos productos saludables para un mundo más sano y sostenible con más de 1,8 millones TM de diferentes frutas tratadas en 2020. Qué es la innovación para Sanifruit:

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1.4. Impacto del envasado sobre los atributos de calidad de las frutas

José Manuel Lorente-Mento, Alberto Carrión-Antolí, María Celeste Ruíz-Aracil, Domingo Jesús Martínez-Romero y Fabián Guillén* * fabian.guillen@umh.es Departamento de Tecnología Agroalimentaria (EPSO). Universidad Miguel Hernández (UMH)

Índice 1. 2. 3. 4.

Introducción El experimento Resultados Conclusiones

Resumen Falta resumen.

1. Introducción Albaricoques y cerezas son frutas de hueso con una vida útil postcosecha muy reducida y cuya comercialización también está limitada por la estacionalidad de estos productos. En su mayor parte, los envases no pueden retrasar ni evitar que las frutas y hortalizas frescas se estropeen. Incluso un envasado incorrecto puede acelerar el deterioro. Sin embargo, el envase puede servir para proteger contra la contaminación, los daños y contra la pérdida excesiva de humedad. Sin embargo, una humedad relativa demasiado alta en el interior del envase daría lugar a un deterioro acelerado debido a la incidencia de los microorganismos o incluso podría incrementar el rajado de la piel en algunos frutos. El tipo de envase utilizado depende de la forma y particularidad del producto. Frutos como el albaricoque o la cereza tienen la pulpa blanda, y son muy sensibles a los daños mecánicos los cuales reducen rápidamente la calidad acelerando además un deterioro anaeróbico. Por ello cuando estos frutos se magullan y aplastan fácilmente se acelera la senescencia y degradación de los tejidos. (Scetar y Galic, 2010). Los envases utilizados para la recolección y transporte de cereza y albaricoque son fabricados en polietileno de alta densidad (PEAD) en dos formatos. El primero de ello es envase de menor volumen con una capacidad de 5 a 20 Kg. Este envase es el más extendido y se emplea para todo tipo de fruta de hueso la tendencia actual es utilizar envases con una capacidad menor para evitar daños por compresión. El segundo formato de

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1. Bases de la tecnología poscosecha

envases es de un mayor volumen, bigbox o palots, empleados para 200-500 kg fruta. Este tipo de envase no se emplea en cereza y se restringe a frutos de hueso con una mayor resistencia a los daños mecánicos. Además, para el manejo de estos envases es necesaria maquinaria auxiliar adecuada. La recolección del albaricoque se suele realizar en envases de ambos tipos, mientras que los de cereza sólo en los del primer grupo. Estas cajas deben tener buenas propiedades resistentes a la degradación por la luz ultravioleta y por los daños por impactos. (Matche, 2005). En general, las cerezas al igual que otros frutos de pulpa blanda se envasan en recipientes semirrígidos con una cubierta de celofán, acetato de celulosa, polietileno u otra cubierta de película adecuada. A veces, se utilizan bolsas de polietileno con orificios de ventilación. Ya que una ventilación adecuada es imprescindible para evitar la alta humedad. La manipulación debe ser suave y evitar tanto como sea posible los golpes u otros daños mecánicos. La vida útil es muy limitada debido a daños individuales que puedan sufrir. Frutas como las cerezas, uvas, arándanos, fresas, frambuesas y ciruelas en condiciones ideales sólo retienen la máxima calidad durante 2 o 3 días. (Chonhenchob et al., 2017). La calidad se ha convertido en un instrumento de competitividad y un objetivo de primera línea en cualquier actividad económica. La producción hortofrutícola no es ninguna excepción y precisa organizarse y comprometerse en el reto de la mejora continua de sus productos y de los procesos de producción y acondicionamiento de frutas y hortalizas. Diferentes estudios sobre la calidad de las frutas y hortalizas comercializadas muestran que, a pesar de los avances tecnológicos introducidos en los procesos de comercialización, los niveles de productos rechazados son muy elevados Los albaricoques son frutas con una vida útil muy reducida, pero de características organolépticas muy apreciadas por los consumidores. Por tanto, con el fin de aportar nuevas soluciones a esta problemática presentamos este estudio en el que hemos evaluado el mantenimiento de la calidad de albaricoques ‘Flopria’ y cerezas “Staccato” y “Sweet Heart” mediante el uso de nuevos envases que posibiliten tanto el mantenimiento de la calidad de estos frutos durante el almacenamiento como el acceso a mercados lejanos.

2. El experimento La recolección de los frutos fue llevada a cabo aleatoriamente en las distintas hileras de árboles de forma manual por los trabajadores agrícolas que utilizaron cajas de polipropileno expandido (PPE) desarrollados por la empresa Knauf Industries en su sede en España. Además, se utilizaron las cajas convencionales de plástico rígido de polietileno de alta densidad que sirvieron como envases control tanto para los albaricoques como para las cerezas. Tras la recepción de los frutos en el laboratorio, se procedió a la selección y numeración de los frutos tanto de los lotes envasados en polipropileno expandido (PPE) como de las cajas de plástico rígido convencional de polietileno de alta densidad que servirán como envase control Para la evaluación de los distintos parámetros en albaricoques y cerezas se seleccionaron 10 frutos por réplica y día de muestreo. Se realizaron 5 réplicas por tipo de envase. Todos los lotes

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1.4. Impacto del envasado sobre los atributos de calidad de las frutas

se transfirieron a una cámara frigorífica a 2 °C y 90 % de humedad relativa para su posterior muestreo semanal en frío o tras un día más a 20 °C en los que confirmar su vida útil.

3. Resultados Cuando evaluamos los datos obtenidos pudimos comprobar como a lo largo del almacenamiento a 2 °C las pérdidas de peso aumentaron en ambos tipos de envasado, en el caso de las cajas comerciales (control) los datos fueron mucho mayores que en los envasados en cajas de polipropileno expandido (PPE) en todos los frutos y variedades estudiadas (Figura 1.) Las pérdidas de peso a lo largo del almacenamiento se deben a las diferencias de presiones de vapor que existen entre la atmósfera interna saturada del fruto y la atmósfera que rodea al mismo Fockens y Meffert (1972). Puesto que todos los lotes de albaricoques y cerezas permanecieron en la misma cámara con idénticas condiciones de temperatura y humedad relativa, las diferencias observadas en cuanto a la pérdida de peso son debidas al efecto de los envases. Por tanto, las menores pérdidas de peso de los frutos envasados con PPE, son debidas al papel que ejerce el envase sobre el mantenimiento de la humedad interna del envase a través de un menor intercambio de vapor, y con ello a una menor tasa de transpiración. Este efecto también ha observado en productos con diferentes envases que permitían mayores niveles de humedad en el interior (Álvarez-Hernández et al., 2020). Además, se observó una menor respiración del fruto tanto en cerezas como en albaricoques envasados en las cajas PPE (datos no mostrados). Una menor respiración del producto vegetal nos indica un menor metabolismo del mismo y por tanto una menor senescencia (Valero y Serrano, 2010). Estas diferencias se mantuvieron también durante el posterior almacenamiento durante un día más a 20°C. El color de la piel de las frutas es de gran importancia tanto en la caracterización de la variedad como en la decisión del consumidor final, la coloración anaranjada de los albaricoques o rojiza de las cerezas está relacionada directamente con el contenido de compuestos bioactivos, entre ellos compuestos de carácter polifenólico y carotenoides. El colorímetro utiliza un sistema de coordenadas espaciales de color L*, a*, b*, donde L* indica la luminosidad, desde negro L=0 a blanco L=100. Por tanto, es una buena herramienta indicativa del oscurecimiento que sufren los frutos durante su maduración o senescencia. Durante el almacenamiento a 2 °C los albaricoques y cerezas de ambas variedades retrasaron este oscurecimiento si bien dicho retraso fue mucho más significativo en los albaricoques envasados en PPE (Figura 2). Por el contrario, los frutos envasados en cajas convencionales mostraron un descenso muy significativo de esta luminosidad a lo largo del almacenamiento. La pérdida de luminosidad se ha observado en numerosos frutos cuando se someten a procesos de almacenamiento prolongados, y se ha relacionado con las pérdidas de agua, descendiendo el parámetro L* de forma agravada a medida que los frutos pierden más peso (Valero y Serrano, 2010).

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1. Bases de la tecnología poscosecha

Figura 1. Evolución de la pérdida de peso (%) en los albaricoques ‘Flopria’ y cerezas ‘Sweet Heart’ y ‘Staccato’ envasadas en cajas convencionales (controles) y envasadas en cajas PPE durante el almacenamiento refrigerado a 2 °C

Figura 2. Evolución del color L* en los albaricoques ‘Flopria’ y cerezas ‘Sweet Heart’ y ‘Staccato’ envasadas en cajas convencionales (controles) y envasadas en cajas PPE durante el almacenamiento refrigerado a 2 °C.

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1.4. Impacto del envasado sobre los atributos de calidad de las frutas

La firmeza del fruto es un indicador del estado de madurez del fruto y de su momento óptimo de recolección. Además, la firmeza del fruto tiene puede determinar la sensibilidad a procesos posteriores a la cosecha como la manipulación, distribución, tiempo de almacenamiento y la aceptación por parte del consumidor. La firmeza de los frutos se redujo a lo largo del almacenamiento en ambos tipos de envases ensayados. Cerezas y albaricoques envasados con envases PPE mostraron mayores valores de firmeza que los lotes controles analizados en sus respectivos días de muestreo (Figura 3). Además, las diferencias también se observaron cuando se almacenaron durante un día más a 20°C. La textura de las frutas y hortalizas sufre una serie de transformaciones desde que el fruto se encuentra presente en la planta hasta que llega el momento de la recogida y el almacenamiento en postcosecha. Los cambios en la firmeza son debidos entre otros factores a la actividad hidrolítica de enzimas que se encargan de degradar pectinas, celulosas y hemicelulosas de la pared celular (Paniagua et al., 2014). Esta actividad enzimática está estimulada por el etileno, en frutos climatéricos como el albaricoque. Por ello tanto la menor actividad enzimática junto con el mayor contenido en agua de cerezas y albaricoques envasados con materiales basados en PPE (Figura 1) serían los responsables de los mayores niveles de firmeza con respecto a los frutos control (Fan et al., 2018; Zhai et al., 2018). Con respecto al índice de madurez, expresado como la relación entre los grados °Brix o sólidos solubles totales (SST) y la acidez titulable (AT) pudimos comprobar que este índice fue aumentando a lo largo del almacenamiento siendo mayores los valores obtenidos en los frutos envasados en las cajas convencionales. En la figura 4 podemos observar que los albaricoques que se envasaron en cajas PPE mostraron un retraso en la evolución del índice de madurez. Además, también fue eficaz en retrasar uno de los parámetros más importantes en la calidad de las cerezas como es la deshidratación y pardeamiento del pedicelo (Figura 4). En nuestro experimento se observó una menor acumulación de °Brix y un mantenimiento de la acidez titulable en los frutos envasados en PPE con respecto a albaricoques o cerezas almacenadas en envases convencionales. Por otro lado, la menor deshidratación que observamos en las cerezas durante su almacenamiento (Figura 1) explicaría el retraso en el pardeamiento de los pedicelos de las cerezas.

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Figura 3. Evolución de la firmeza (Nmm-1) en los albaricoques ‘Flopria’ y cerezas ‘Sweet Heart’ y ‘Staccato’ envasadas en cajas convencionales (controles) y envasadas en cajas PPE durante el almacenamiento

Figura 4. Evolución del índice de madurez (SST/AT) en los albaricoques ‘Flopria’ y evaluación del pedúnculo en cerezas ‘Sweet Heart’ y ‘Staccato’ envasadas en cajas convencionales (controles) y envasadas en cajas PPE durante el almacenamiento refrigerado a 2 °C

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Figura 5. Estado de conservación de los albaricoques ‘Flopria’ envasados en cajas convencionales (controles) y envasadas en cajas PPE tras cuatro semanas de almacenamiento refrigerado a 2 °C

Figura 6. Estado de conservación de las cerezas ‘STACCATO’ envasados en cajas convencionales (control) y envasadas en cajas PPE tras cuatro semanas de almacenamiento refrigerado a 2°C

4. Conclusiones Una vez evaluados los principales resultados de este estudio podemos concluir que el envasado en cajas PPE mostró excelentes condiciones para su utilización tanto durante la recogida y transporte tras la cosecha, así como durante el almacenamiento de los frutos evaluados. Este tipo de envase fue capaz no sólo de retrasar las pérdidas de peso de los frutos, sino que además retrasó su madurez o senescencia. La combinación de una mayor firmeza de los frutos junto con las características del envase PPE sería capaz de reducir el daño mecánico durante la comercialización de los frutos. De forma general el envasado en PPE podría incrementar la vida útil de albaricoques sometidos a refrigeración hasta casi dos semanas más mientras que en las cerezas este incremento de la vida útil se extendería hasta más de una semana en comparación con los envases convencionales.

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1. Bases de la tecnología poscosecha

Agradecimientos Los autores agradecen el apoyo del Grupo Knauf Industries y la colaboración de su equipo en España, en la realización y desarrollo de este estudio.

Bibliografía Alvarez-Hernández, M.H., Martínez-Hernández, G.B., Avalos-Belmontes, F., Miranda-Molina, F.D., Artés-Hernández, F. (2020). Postharvest quality retention of apricots by using a novel sepiolite–loaded potassium permanganate ethylene scaveng. Postharvest Biology and Technology, 160: 111061 Chonhenchob, V., Singh, P., Singh, J. (2017). Packaging and distribution of fresh fruits and vegetables. DEStech publications. Pensilvania: Lancaster (chapter 4). Fan, C. Shu, K. Zhao, X. Wang, J. Cao, W. Jiang. (2018). Regulation of apricot ripening and softening process during shelf life by post-storage treatments of exogenous ethylene and 1-methylcyclopropene. Science Horticulture, 232: 63-70. Fockens, H.E. y Meffert, H.T.Th. (1972). Biophysical properties of horticultural products as related to loss of moisture during cooling down. J. Science of Food and Agriculture, 23: 285-298. Matche, R. S. (2005). Packaging aspects of fruits and vegetables. Plastics in food packaging. Indian centre for plastics in the environment. 6: 115-132. Paniagua, C., Posé, S., Morris, V.J., Kirby, A.R., Quesada, M.A., Mercado, J.A. (2014). Fruit softening and pectin disassembly: an overview of nanostructural pectin modifications assessed by atomic force microscopy. Annals of Botany, 114: 1375 - 1383. Scetar, M. y Galic, K. (2010). Trends in fruit and vegetable packaging: A review. Croatian Journal of Food Technology and Biotechnology, 5 (3-4): 69-86. Valero, D. y Serrano, M. (2010). Postharvest Biology and Technology for Preserving Fruit Quality, CRC Press/Taylor & Francis: Boca Raton, FL, USA. Zhai, R., Liu, J.L., Liu, F.X., Zhao, Y.X., Liu, L.L., Fang, C., Wang, H.B., Li, X.Y., Wang, Z.G., Ma, F.W., Xu L.F. (2018). Melatonin limited ethylene production, softening and reduced physiology disorder in pear (Pyrus communis L.) fruit during senescence. Postharvest Biology and Technology, 139: 38-46.

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1.5. Mantenimiento de equipos, limpieza, higiene y desinfección: la clave de una postcosecha exitosa

Laura Vila Bondía lvila@agrofresh.com Agrofresh

Índice 1. 1.1. 1.2. 2. 2.1. 2.2. 3. 3.1. 3.2.

Importancia del mantenimiento de los sistemas de aplicación Dosificación de fitosanitarios Estado y manejo de las líneas de precalibrado y confección Importancia del correcto manejo de las cámaras según el proceso Cámaras de desverdizado - maduración Cámaras de frío y conservación Importancia de la limpieza, higiene y desinfección Desinfección de ambientes y superficies Higiene y desinfección de las aguas de tratamiento

Resumen Cuando hablamos de postcosecha, y nos preguntamos sobre cuáles son las claves de un buen manejo de la fruta, se tiende a pensar en la importancia de la calidad inicial en campo, en la necesidad de una correcta recolección, en elegir un tratamiento fitosanitario adecuado a las necesidades y problemática, etc.… pero muy pocas veces nos paramos a pensar en la importancia que tiene llevar a cabo un adecuado mantenimiento de los equipos, cámaras y en general, de todos los sistemas que interviene en el proceso postcosecha, así como tener un óptimo programa de higiene y desinfección, tanto del ambiente y superficies de la central , incluyendo cámaras, superficies en generales, cajones, utensilios, líneas de confección, etc., como de las aguas de tratamiento. Un mantenimiento deficiente de los sistemas, un mal manejo de los procesos y la falta de limpieza, higiene y desinfección, pueden perfectamente, arruinar una fruta de alta calidad con un procedimiento teórico postcosecha inmejorable. La incorrecta aplicación de un tratamiento, del manejo y condiciones de las cámaras, del control del estado de las líneas de tratamiento y confección, etc., pueden generar problemas de diferente índole, como son la inseguridad alimentaria, destríos excesivos y rechazos en destino, lo que implica una pérdida económica, de credibilidad respecto a los clientes y por supuesto, de generación de desperdicio de alimentos.

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1. Bases de la tecnología poscosecha

Estamos en la industria agroalimentaria, trabajamos con alimentos cuyo destinatario final son las personas, conceptos como seguridad alimentaria, limpieza, higiene y desinfección deberían de darse por supuestos.

1. Importancia del mantenimiento de los sistemas de aplicación Llevar un control sobre los sistemas de aplicación de productos es una acción necesaria, infra o sobre dosificar va a ser siempre un problema. A continuación, se hace referencia a algunos posibles problemas: 1.1. Dosificación de fitosanitarios Esto puede deberse a un error en la dosis registrada en los sistemas o a un mal mantenimiento de los sistemas de aplicación, dosis teórica correcta pero incorrecta en la práctica, como puede ser una mala homogenización de la dilución, problemas con la agitación, obstrucción de boquillas, problemas de mojado de la fruta, mala distribución del tratamiento en la fruta, etc. (Figura 1)

Figura X. Falta título

Es muy importante limpiar y mantener los equipos: revisar las bombas, los filtros, etc., para evitar importantes obstrucciones de los sistemas (Figuras 2 y 3).

Figura 2. Filtro de cera totalmente obstruido

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1.5. Mantenimiento de equipos, limpieza, higiene y desinfección: la clave de una postcosecha exitosa

Figura 3. Interior de una bomba neumática de un aplicador de fungicida

Todos estos problemas y algunos más, derivan en una dosificación incorrecta bien por exceso, con el consecuente incumplimiento de la ley (LMR’S), y por defecto, generando pérdida de eficacia y fomentando la proliferación de resistencias, entre otros problemas. Importancia del residuo El residuo fungicida es el que ejerce la acción, inhibiendo el desarrollo del hongo (Figura 4). La acción fungicida dura lo que dura el residuo. Un producto fungicida que no deja residuo no tiene acción fungicida.

Monilinia spp. en ciruela

Penicillium italicum en mandarina

Penicillium digitatum en naranja

Alternaria spp. en pera

Botrytis spp. en manzana

Botrytis spp. en melocotón

Rhizopus spp. en cereza

Penicillium expansum en ciruela

Colletotrichum spp. manzana

Penicillium expansum en pera

Rhizopus spp. en pera

Alternaria spp. en manzana

Figura 4. Algunos de los principales hongos postcosecha

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1. Bases de la tecnología poscosecha

El residuo del producto sobre la piel del fruto inhibe de modos específicos y bastante selectivos la implantación y desarrollo de hongos durante el tiempo de permanencia de una cantidad suficiente del mismo. No suelen tener actividad esporicida. En un caldo fungicida contaminado no reducen el nivel de esporas (eficacia orientativa 0%). Los tratamientos fungicidas, a nivel práctico, son de carácter preventivo. 1.2. Estado y manejo de las líneas de precalibrado y confección

Figura 5. Esquema línea confección

Volcador El caudal de fruta volcada, debe estar en consonancia con la capacidad de la línea, si volcamos más de lo que la línea puede gestionar, será imposible llevar a cabo un buen lavado, enjuague, aplicación de fungida, presecado de la fruta, aplicación del recubrimiento y secado final, ya que, para obtener un buen resultado en cualquiera de estos puntos, el caudal de fruta debe ser continuo, pero sin acumulación ni amontonamiento.

Figura 6. Volcador de una línea de confección de cítricos

Manejo de las lavadoras Mal lavado de la fruta, exceso o defecto de detergente, problemas con el enjuague, residuos de detergente sobre la piel del fruto que afectan a la posterior aplicación del recubrimiento (Figura 7).

Figura 7. Fruta con residuo de detergente por mal enjuague

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1.5. Mantenimiento de equipos, limpieza, higiene y desinfección: la clave de una postcosecha exitosa

Estado de los cepillos y velocidad de giro Los cepillos han de estar en las mejores condiciones, ya que son los que verdaderamente aplican y reparten cualquier producto sobre la fruta (Figura 8). También es importante controlar la velocidad de giro, ya que realmente, la fruta en la línea se mueve por empuje, y un exceso velocidad de giro de los cepillos puede provocar daños mecánicos en la piel por un exceso de cepillado.

Figura 8. Cepillos zona aplicación de recubrimiento en muy mal estado

Boquillas de cualquier sistema de aplicación: detergente, agua, fitosanitario o recubrimiento Han de ser revisadas de forma habitual, ya que una obstrucción de estas, se traduce en una incorrecta dosificación generalmente por defecto y mala distribución, lo que nos puede derivar en problemas de podrido durante el resto del proceso (Figura 9).

Figura 9. Boquillas obturadas

Túneles de presecado y secado Siempre se recomienda que el tiempo de permanencia de la fruta en los túneles y la temperatura de secado sea la mínima necesaria para que la fruta salga seca.

Figura 10. Túnel de secado

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1. Bases de la tecnología poscosecha

2. Importancia del correcto manejo de las cámaras según el proceso 2.1. Cámaras de desverdizado - maduración En estos procesos, la fruta se somete a elevadas temperaturas, humedades y a la aplicación de etileno. A continuación, se detallan algunos de los problemas más comunes, tales como: humedad, temperatura, aplicación de etileno, etc. que, si no se controlan bien, podemos dañar la fruta de diferentes formas. Humedad, temperatura, aplicación de etileno, etc..: si estos parámetros no se controlan bien, podemos dañar la fruta de diferentes formas (Figura 11). -

Exceso de humedad - agua libre: problemas de intercambio con el etileno, desverdización o maduración desigual, áreas que no cambian de color... Daños por exceso de etileno: manchado, ennegrecimiento de cálices, ablandamiento… Duración del proceso: a mayor duración, posible ablandamiento, exceso de maduración, envejecimiento acelerado, deshidratación y proliferación de patógenos entre otros problemas, si por el contrario no están el tiempo suficiente, puede ser que no alcancen las condiciones mínimas de comercialización necesarias.

Agua libre, exceso de humedad, incorrecto viraje de color

Daños exceso etileno

Cálices ennegrecidos

Daños internos sobremaduración

Figura 11. Principales daños que se producen en las cámaras de desverdizado y maduración

2.2. Cámaras de frío y conservación La conservación de fruta en frío es una práctica necesaria en el manejo de cualquier cultivo. Lo importantes en este caso es controlar la temperatura, el tiempo de almacenaje, la humedad, y la ventilación y adecuarlos, evidentemente al cultivo, y dentro de un mismo cultivo, a cada variedad, ya que los requerimientos varían.

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Humedad: el exceso puede favorecer la proliferación de patógenos, también dañar la piel, incrementando manchados. La falta de humedad se traduce principalmente en deshidratación y por tanto en envejecimiento prematuro de la fruta. Aparición de manchados debido a la evolución de zonas de la piel dañadas. Temperatura: hay que adecuar la temperatura al cultivo y a la variedad, principalmente para evitar los daños por frío, tanto externos como internos. El frio nos permite ralentizar los procesos de senescencia, pero hay que controlarlo muy bien para no convertirlo en un problema. Duración del almacenamiento: este punto está directamente relacionado con el anterior, no todos los cultivos y variedades pueden ser almacenados indefinidamente manteniendo la calidad. Los daños por frío también pueden aparecer, no por utilizar temperaturas bajas, si no por mantener durante demasiado tiempo las fruta en condiciones de conservación. Ventilación: controlando el número de ventilaciones y el tiempo de cada una de ellas del aire de las cámaras en las cámaras, homogeneizamos el ambiente y evitamos, por ejemplo, la acumulan de CO2.

Daños por frío en mandarinas, manzanas y kaki

Daños CO2 en manzana y kaki

Figura 12. Principales daños que se producen en las cámaras de frío y conservación

3. Importancia de la limpieza, higiene y desinfección 3.1. Desinfección de ambientes y superficies Es importante limpiar antes de desinfectar. Para obtener el resultado que se espera de un biocida o desinfectante, es importante limpiar primero para eliminar el grueso de la suciedad. ¿Por qué es tan importante? Principalmente por seguridad alimentaria.

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Las cepas resistentes van acumulándose en las líneas, en los cajones, y otras superficies en general, y son las que sobreviven (Figura 13).

Figura 13. Casos reales de podredumbres en cámara y fruta con un índice de podrido elevado volcada a línea

Se recomienda: Siempre que sea posible, tener lavadora de cajas o en su defecto lavar las cajas en el drencher con biocida (Figura 14)

Figura 14. Cajas antes y después del lavado en lavadora o drencher

Aprovechar momentos de parón para desinfectar las cámaras ya que ha de realizarse en ausencia de fruta

Figura 15. Desinfección de cámaras mediante fumígeno

Al final de la campaña, desinfección global de la central y cámaras (Figura 16)

Figura 16. Desinfección de la central hortofrutícola

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3.2. Higiene y desinfección de las aguas de tratamiento Hoy en día todos los sistemas tienden a la reutilización de las aguas de tratamiento, para intentar reducir la generación de vertidos y/o aguas a gestionas. Con la reutilización, la concentración de inóculo va en aumento y un buen tratamiento puede no serlo tanto en estas circunstancias. Es por eso por lo que, en los últimos años, se recomienda tratar todas las aguas de tratamiento con productos de acción biocida, llamados Coadyuvantes Tecnológicos, ya que su uso, en este caso, es en presencia de fruta y no pueden registrarse a través de la legislación de Biocidas.

Agua de drencher

Aguas de lavadora: aclarado y enjuage

Agua de balsas

Figura 17. Aguas de tratamiento de una central hortofrutícola

Formulaciones basadas en Peróxido de hidrogeno + Ácido peracético: -

El trabajo real lo hace el ácido peracético (Figura 18)

Figura 18. Ejemplo de la acción biocida frente a Botrytis spp.

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1. Bases de la tecnología poscosecha

Estos productos reaccionan con la materia orgánica, así que no se pueden establecer dosis de mantenimiento como en caso de los fungidas. Se realiza un control global aproximado y se decide según resultados. Básico para el manejo y control de cepas resistentes (Figura 19)

Figura 19. Cepa de Penicillium italicum resistente al imazalil

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II. TECNOLOGÍA POSCOSECHA DE LOS CULTIVOS MEDITERRÁNEOS

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2.1. Tecnología poscosecha en caqui

Mario Vendrell Verdú mvendrell@cansocoopv.es Cooperativa Agrícola Ntra. Sra. Del Oreto Coopv

Índice 1. 2. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 4.

La poscosecha La recolección El almacén hortofrutícola Recepción Stock inicial El acondicionamiento del caqui La confección del caqui El almacenamiento frigorífico previo a la confección

Resumen El cultivo del caqui ha experimentado un espectacular crecimiento en los últimos veinte años, un éxito comercial íntimamente ligado a la posibilidad de desasperización del mismo, convirtiéndose en una alternativa viable al tradicional cultivo de cítricos. Las características y acondicionamientos del fruto han precisado de toda una estructura de investigación y de desarrollo: tecnológico, logístico, etc. a fin de proporcionar un buen producto al mercado. Proceso en el cual han participado tanto empresas privadas como centros de investigación y desarrollo tecnológico, convirtiéndose en un ejemplo de colaboración sector público-privado, y demostrando, asimismo, como la innovación es capaz de generar mejores ventas a la producción. Las adaptaciones tecnológicas, se han centrado tanto en la desasperización y maduración, así como en el acondicionamiento de maquinaria y procesos, que van desde el manejo del cultivo, pasando por la recolección y transporte, hasta llegar al punto de consumo. Se ha conseguido pues un excelente nivel de desarrollo del producto, aunque todavía inacabado, quedan muchos aspectos por abordar y resolver, testigo que sin duda deben recoger nuevas generaciones de técnicos.

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

1. La poscosecha El concepto poscosecha, ha venido ligado a todo aquello que acontece al fruto una vez recolectado. No obstante, la poscosecha también puede entenderse, como todo aquel conjunto de técnicas y procesos, tendentes a ofrecer al consumidor un producto con las características propias de la variedad, y adecuadas a los gustos y preferencias de este. Es evidente la estrecha relación y la dependencia que tiene la poscosecha de la precosecha. Desde el punto de vista de la calidad, la precosecha influye notablemente durante todo el proceso hasta llegar al consumidor. La calidad del producto comienza desde el inicio de la brotación del fruto, cualquier alteración sobre el proceso de cultivo, va a afectar necesariamente a las estrategias poscosecha. En precosecha, nos podemos encontrar con diferentes circunstancias, que van a afectar a las estrategias, así como al éxito de los manejos poscosecha, como: -

Factores bióticos: • Plagas y Enfermedades • Estrategias de manejo inadecuadas de producción (Residuos de plaguicidas, exceso de fertilización, poda no adecuada, mala programación de aplicaciones, …) • Deficiente recolección o planificación de esta Factores abióticos: • Aspectos climatológicos (heladas, granizos, lluvias persistentes, temperaturas inadecuadas, …) • Salinidad del suelo • Sequia (estrés hídrico)

Además de estos factores, que hay que considerarlos para cualquier especie vegetal, particularmente en Caqui, se debe tener siempre presente (siempre en mente) para cualquier proceso poscosecha algunas características propias: -

Elevada presencia de taninos (necesidad de insolubilizar los taninos) Es un fruto climatérico Extremadamente sensible a los impactos mecánicos Muy sensible a las alteraciones térmicas (particularmente en conservación frigorífica), ya que es un fruto muy sensible a los daños por frio

Todos los factores bióticos, abióticos, y de proceso van a condicionar las estrategias de manejo poscosecha.

2. La recolección El caqui debemos tratarlo con un cuidado especial, dada su susceptibilidad tanto a golpes (Figura 1), como a roturas, la recolección debe ser muy cuidada, ya que es frecuente la presencia de golpes en los frutos, por lo que es importante analizar con cuidado todo el proceso de recolección para minimizar estos defectos.

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2.1. Tecnología poscosecha de caqui

Figura 1. Daños mecánicos en caqui Fuente: Cooperativa Agr. Ntra. Sra. Del Oreto

Así pues, los golpes en el fruto, es el principal defecto de recolección. Hay que hacer una precisión sobre este tipo de patologías, erróneamente se han atribuido a “ditaes”, esto es provocados por la presión de los dedos al realizar la recolección, aunque nada más lejos de la realidad. Sobre este aspecto, se debe precisar: -

Los golpes son provocados durante la colocación del caqui en el envase de campo Son provocados tanto por el impacto sobre el cajón, como sobre otro fruto Suelen situarse en la zona central del cajón. Mientras que las marcas de cajón se sitúan en el fondo y los bordes de este Las protecciones son muy eficaces para minimizar las marcas del envase de recolección (Figura 2)

Figura 2. Protección de envases Fuente: Cooperativa Agr. Ntra. Sra. Del Oreto

Considerando la importancia que tiene la recolección sobre el posterior comportamiento, así como los aprovechamientos comerciales de fruta, es del todo imprescindible establecer un control sobre la recolección, que debe conseguir: -

Detectar los errores que están cometiendo las cuadrillas de recolectores Retroalimentar a las cuadrillas de los defectos particulares que se cometen Permite segregar partidas por calidades, tamaños, …. La sola existencia de una vigilancia sobre el proceso de recolección parece condicionar a los operarios a realizar un trabajo más cuidadoso

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

Suministra información acerca del comportamiento de las cuadrillas a lo largo de la campaña, así como las tendencias particulares de cada una de ellas

Dado el volumen de producción y la ventana de recolección/comercialización tan estrecha (tradicionalmente este producto se recolectaba desde mediados de octubre a mediados de noviembre), ha hecho necesario el establecimiento de estrategias conducentes a ampliar la ventana de recolección y consecuentemente de comercialización. Estas estrategias son: -

Adelanto en las fechas de recolección, promoviendo la maduración mediante la aplicación de “Etefón” (precursor de etileno) en campo Atraso de la maduración mediante aplicación de “ácido giberélico” en campo

Ambas estrategias permiten una recolección escalonada. Por otra parte, es extremadamente importante ser conscientes de las características propias del producto, tanto el de adelanto como el de “atraso”. -

Adelanto (tratado con etefón en campo): evoluciona rápidamente, todos los procesos (volcado, confección, desasperización, expedición…), deben realizarse con celeridad Atraso (tratado con giberélico en campo): suele tener una coloración menor, hay que tener cuidado con las sombras verdes en corola, suelen tener mayor consistencia (a mayor consistencia mayor sensibilidad a los daños mecánicos)

3. El almacén hortofrutícola El almacén es el lugar donde se acondiciona el producto para su envío hacia diferentes destinos. Se considera este punto como clave en el proceso, ciertamente es aquí donde se procederá a someter a la fruta a diferentes acondicionamientos que permiten conseguir el producto que el cliente espera (tamaño, color, envase, defectos...). De forma simple el proceso que sigue el fruto durante el tratamiento en la central hortofrutícola se puede observar en la Figura 3.

Figura 3. Proceso poscosecha del caqui

Cada uno de estos procesos y la gestión optima de cada uno de ellos, es la única forma de conseguir un producto del que el cliente final quede satisfecho. 3.1. Recepción Es el punto de inicio del acondicionamiento del producto. Aquí es donde vamos a realizar una primera inspección al producto, así como el control de entrada, que condicionará su gestión dentro del almacén. En este punto se tratará de:

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2.1. Tecnología poscosecha de caqui

Realizar una inspección visual y rápida a la descarga del producto de campo Segregar según diferentes características: presencia de plagas, tamaño, defectos (tanto cosméticos como de recolección, color, madurez, plagas, …) Realización de un control de calidad de la recolección

La caracterización del producto y posterior segregación permitirá asignar eficientemente los recursos productivos, y de esta forma ajustar los costes de gestión y acabado, permitiendo procesar con mayor fluidez el mismo sin caer en costes superfluos por mala gestión. 3.2. Stock inicial La función del stock es disponer del producto necesario para un procesado diario continuo. La cantidad de stock a disposición del procesado va a estar condicionada por: -

El volumen diario de trabajo La disponibilidad de envases de campo Las previsiones climatológicas El periodo de acondicionado posterior a la desasperización (en caso de que esta se realice antes de la confección)

Este stock previo al procesado incluye también producto procedente de almacenamiento frigorífico prolongado, una práctica cada vez más frecuente. El principal objeto de este stock, además de los anteriores, es el atemperado, requisito necesario y previo a la confección. En el caso particular que se realice la desasperización previo al proceso de confección, la cantidad de producto va a venir determinada por: -

El calendario y cantidad de producto a confeccionar El periodo de atemperado una vez fuera del almacenamiento frigorífico hasta alcanzar al menos 14 - 16 °C La duración del tratamiento de desasperización El tiempo necesario que debe transcurrir hasta conseguir una total insolubilización de los taninos (se debe asegurar inexcusablemente la total desaparición de taninos solubles)

Es muy importante el seguimiento diario del stock previo a confección, bien por la rápida evolución del fruto (recordemos que es climatérico), como por otras patologías, por ejemplo, la aparición de daños por frio en el producto procedente de la frigoconservación. 3.3. El acondicionamiento del caqui El proceso de acondicionamiento por excelencia es la “desasperización”, es un elemento diferenciador en el tratamiento del caqui, que no tiene semejanza con la del resto de productos vegetales. Los métodos que se utilizan mayoritariamente para “eliminar la astringencia” son: -

Basados en técnicas alcohólicas Mediante maduración forzada con etileno: se consigue caqui blando, para consumo inmediato. Tratamiento con CO2

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Métodos mixtos alcohol - CO2

Cada una de las cuales tiene particularidades en su manejo, así como diferentes requerimientos. Utilización de técnicas alcohólicas Esta técnica se basa en la exposición del fruto a vapores alcohólicos. Esto se consigue aplicando etanol sobre las superficies de la cámara, o bien sobre el producto (siempre que sea etanol alimentario). Las temperaturas de proceso necesariamente han de ser superiores a 24 °C y el tiempo de tratamiento no suele ser inferior a 48 horas. Ventajas: -

No precisamos de elevada inversión en instalaciones técnicas, cualquier cámara para desverdizar cítricos nos sirve Es fácil de realizar Para pequeños volúmenes solo necesitamos de una regadera para mojar con etanol el producto y taparlo con una lona (usualmente film plástico)

Inconvenientes: -

Una vez finalizado el proceso, hay que esperar unos días para que la astringencia se vaya completamente El etanol alimentario es caro Se reduce la vida comercial, no solo por los días necesarios para conseguir una total desasperización, también por la exposición a etileno ya que en espacios cerrados y con temperatura es difícil removerlo efectivamente En estadios fisiológicos avanzados, esto es, a partir de mediados de diciembre en nuestra latitud, es difícil de eliminar la astringencia El tratamiento puede no ser eficaz a todos los frutos, depende mucho de la exposición a los vapores alcohólicos de cada uno de ellos, es decir puede no ser homogéneo el tratamiento En cámaras y para volúmenes medios, pueden provocar algún episodio de intoxicación etílica a los trabajadores de estiba

La desasperización con etanol, suele limitarse en aquellas centrales hortofrutícolas en las que el volumen de la producción sea pequeño, ya que como se ha visto entraña problemas tanto de espacio (debemos esperar a que la astringencia desaparezca totalmente) como logísticos (llenado y vaciado de cámaras) así como de vida comercial del caqui, ya que lo retenemos muchos días desde la recolección a la confección. La utilización del etileno Esta técnica únicamente se utiliza para conseguir un caqui blando para consumo tradicional. El caqui blando o “classic” tiene una escasa vida comercial, una logística más complicada y va dirigido a mercados más concretos con poco volumen de consumo. Tratamiento con CO2 La eliminación de la astringencia mediante CO2, es probablemente el tratamiento más ampliamente utilizado. Se basa en la exposición del fruto a concentraciones muy altas de CO2,

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durante un periodo de tiempo determinado. El tratamiento estándar son 24 horas por encima del 95% de concentración de CO2 y a la temperatura de 20 °C. Para ello se debe de disponer de cámaras estancas (similares a las de atmosfera controlada), en las que se monitorice de forma constante todas aquellas variables que puedan influir en el proceso. Las cámaras tienen que cumplir unos mínimos requisitos de funcionamiento como muestra el esquema en la Figura 4.

Figura 4. Esquema de las cámaras de CO2

Ventajas: -

El tiempo de proceso son 24 horas y no hay esperas posteriores No presenta irregularidad en la eliminación de la astringencia Permite gestionar grandes volúmenes Mejora la vida comercial respecto al etanol El kilo de CO2 no es caro El caqui captura parte del CO2 utilizado

Inconvenientes: -

Precisa de instalaciones técnicas costosas Necesita de un riguroso control de proceso

Es desde luego el proceso más seguro y fiable para conseguir una total uniformidad en la desasperización. La eficacia de esta técnica frente al resto parece ligada a que provoca una mayor producción de acetaldehído en el fruto. Métodos mixtos Son métodos poco utilizados, suelen aplicarse en aquellas instalaciones en las que es difícil controlar el proceso con CO2, bien sea por estanqueidad o por la propia instalación, en ocasiones también suele utilizarse para reforzar la acción del CO2 en momentos que es más difícil eliminar la astringencia. Se basan en la utilización de CO2 junto con vapores alcohólicos. Todos los métodos expuestos, permiten insolubilizar los taninos, ahora bien, la eficiencia de la desasperización va a depender de:

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Momento fisiológico del fruto Temperatura del fruto Funcionamiento adecuado de las cámaras

En la medida que el caqui avanza su madurez fisiológica, es más difícil insolubilizar los taninos, igual ocurre con la dificultad del proceso con temperaturas por debajo de 12°C. Se debe considerar estos hechos con objeto de determinar la dosis/tiempo de proceso adecuada con objeto de lograr una total desasperización. No obstante, la exposición a cualquier método de desasperización durante mucho más tiempo, puede ocasionar patologías no deseadas, tales como: -

Pardeamientos del fruto. Antes y/o después del paso por línea como muestra la Figura 5 Reducción de la vida comercial. La fruta está sometida a un estrés innecesario y evoluciona rápidamente. Sobreexposiciones prolongadas pueden ocasionar una rápida gelificación del fruto

Figura 5. Pardeamientos en caqui Fuente: Cooperativa Agr. Ntra. Sra. Del Oreto

Necesariamente debemos controlar las dosis/tiempo adecuadas (mínimas) del proceso, mediante: -

De forma directa. Mediante test a muestras con diferentes tiempos de exposición, dejando un periodo de latencia posterior a la salida tanto en frio como ambiente y confirmar mediante imprimación (test de astringencia) la presencia de taninos solubles Mediante la observación de nuestro producto confeccionado en un TVC (test de vida comercial) largo (15 días) a temperaturas desfavorables y observar que desordenes nos aparecen

El objetivo último de cada uno de los métodos descritos anteriormente es la de insolubilizar los taninos, y para ello se tendrá que testar la presencia o no de astringencia para corroborar que el proceso ha sido adecuado y que estamos enviando al mercado un producto tal y como se espera de él Habitualmente este control de astringencia se realiza bien de manera gustativa o bien utilizando algunas técnicas como la utilización de cloruro férrico, basado en que los taninos en su forma

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soluble reaccionan con él, formando complejos iónicos tanino-Fe que son de color azul-negro, como se observa en la Figura 6.

Figura 6. Impresiones de taninos Fuente: Cooperativa Agr. Ntra. Sra. Del Oreto

La desasperización puede realizarse previo a la confección o al final de esta. En el caso que se desasperice una vez confeccionado, es muy importante que comprobemos la efectividad de esta previa a la carga, es decir que el caqui que vayamos a preenfriar y cargar este totalmente desasperizado. 3.4. La confección del caqui Como anteriormente se ha apuntado, el caqui es extremadamente sensible a los daños mecánicos, por lo que cada uno de los pasos que se realicen en su manejo, debe contemplar este aspecto, se deben utilizar y/o modificar líneas de confección de manera que traten de forma adecuada el fruto. En el caso que se va a describir vamos a detallar una línea completa, teniendo en cuenta que puede haber instalaciones que carezcan de algunos de los elementos que aquí se muestran. La confección del caqui, hasta llegar a la colocación de este en el envase cliente, pasa por una serie de fases: Volcado a línea En este punto es donde efectivamente se produce la incorporación del caqui a la línea de producción, existen diferentes tipos de volcado: -

Mediante barra de torsión Inmersión en agua Volcadores tipo noria (Figura 7) Manual

Pero lo importante es que no provoque ningún tipo de daño al fruto. Antes de este volcado y en el caso de que estemos desasperizando antes de la confección, se debe evaluar la astringencia para garantizar nuestro producto.

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Figura 7. Volcador de tipo Noria Fuente: https://www.noticiascv.com/lalcudia-presume-de-caqui-persimon-ante-instagramers-de-todala-comunitat/

Tría de inestables Se trata de eliminar aquellos frutos que no sean aptos bajo ningún concepto para la comercialización, son todos aquellos que tengan defectos inestables (cortes, blando, golpes fuertes, …), de forma que no entorpezcan el trabajo de confección ni ensucien la línea, como aparece en la Figura 8.

Figura 8. Detalles de la tría en caqui Fuente: http://www.riberaexpress.es/wp-content/uploads/2013/10/IMG_8911.jpg

Lavado Resulta habitual encontrar en las instalaciones de confección una lavadora-secadora del caqui. La fruta cuando llega del campo suele llegar con polvo, con cierto grado de suciedad, hasta incluso con restos de plagas (negrilla). En esta fase de vamos a “limpiar el producto” y contribuir al atractivo final del mismo. En estos equipos se suelo utilizar únicamente agua para el lavado de estos, aunque en ocasiones se puede utilizar también jabón (para la negrilla), siendo el secado de este con una temperatura media, de 25 - 30 °C, puesto que temperaturas altas pueden ejercer un efecto dañino al caqui, Figura 9.

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Figura 9. Lavadora- secadora de caqui Fuente: https://www.maxfrut.com/wp-content/uploads/2016/08/LAVADORA-DE-FRUTOSLAVAMAX_ESP-4.pdf

Tría de calidades Antes de que el producto entre en el calibrador, se deben segregar calidades con objeto de mejorar la eficiencia del trabajo. Habitualmente se diferencia entre primera y segunda categoría, aprovechando también para corregir los errores cometidos en la tría de inestables, Figura 10.

Figura 10. Detalle de tría de Calidad en caqui Fuente: http://www.cocinayvino.com/info/caqui-persimon-la-fruta-desconocida-triunfa-mercado/

Calibrador Este es el núcleo de la confección, en el calibrador determinamos los diferentes tamaños del caqui, los colores, pesos e incluso calidades asignando posteriormente cada una de estas combinaciones a las mesas donde efectivamente se realiza la confección final del producto. Como se ha apuntado existen diferentes tipos de calibradores o clasificadores, es habitual que en el manejo del caqui se utilicen calibradores ópticos, puesto que de esta forma se pueden determinar características más allá del propio diámetro, pero podemos encontrarnos con calibradores: -

De pesos. Determinan el calibre del fruto por el peso de este Ópticos: determinan el tamaño del caqui, mediante un sistema de visión. También pueden clasificar por color Mixtos: A pesar de que su sistema principal de calibrado es óptico, están asistidos por un sistema de peso, con objeto tanto de corregir errores de lectura, como para la asignación de calibres con pesos muy concretos

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Calibradores que incorporan sistemas de visión que permiten la diferenciación de calidades del fruto, además del tamaño y el color (Figura 11)

Figura 11. Detalle del calibrador de calidad Fuente: Cooperativa Agr. Ntra. Sra. Del Oreto

El calibrador/distribuidor, se compone de unas cintas de alineación, en las cuales se va colocando el caqui de forma mecánica en fila de a uno, pasa a unos recipientes y a por unidad óptica de lectura o de pesada e inmediatamente cada uno de estos frutos es asignado a la línea de encajado (Figura 12) correspondiente a las características que se han predeterminado.

Figura 12. Detalle del calibrador Fuente: https://www.maf-roda.com/en/page/canso-spain.php

Mesas de encajado Es el lugar físico, en el cual se procede a colocar el caqui en su envase definitivo después de todos los procesos realizados hasta el momento. Habitualmente encontraremos dos formas de encajado: -

Mediante dispositivo Rapid-pack: consiste en que la fruta cae directamente a una cinta proveniente del calibrador que la transporta y está directamente cae sobre la caja con el alveolo, procediendo la encajadora a terminar de acondicionar el caqui sobre la caja (Figura 13) Encajado “a mano” la salida del calibrador deposita el caqui sobre una cinta y la encajadora toma con la mano individualmente cada fruta y la coloca en la caja con alveolo (Figura 14)

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Figura 13. Mesa de encajado Rapid-pack Fuente: https://twitter.com/GoodFoodTheory/status/1075073188734926848

Figura 14. Encajado manual caqui Fuente: https://www.noticiascv.com/lalcudia-presume-de-caqui-persimon-ante-instagramers-de-todala-comunitat/

En este momento ya hemos terminado el proceso de confección del caqui. Hay que evaluar cada uno de los pasos contando con la sensibilidad del caqui a los impactos, la línea de confección en su conjunto es un lugar en el cual podemos provocar golpes o heridas, por lo que es necesario en su diseño realizar las acciones conducentes a minimizar los golpes y/o heridas que podamos provocar. Por ello es del todo aconsejable la realización de estudios de impacto sobre la línea (mediante el test del fruto electrónico), con objeto de acondicionarla perfectamente para un fruto muy delicado, así como en puntos donde se puedan provocar abrasiones al fruto. Producto final marcaje Este proceso, puede ser tanto anterior al paletizado como posterior a este. El etiquetado o marcado, se ha convertido en un proceso cada vez más importante para el cliente. Los clientes nos piden diferentes tipos de etiqueta específicas sin olvidar que se debe etiquetar acorde a la legislación vigente. Resulta de vital importancia este proceso, dado que en el etiquetado incorporamos también la información de trazabilidad del producto, (aspecto de obligado cumplimiento desde enero del

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2005). La información que colocamos en etiqueta nos debe permitir identificar la procedencia del caqui (parcela, campo) así como los tratamientos fitosanitarios y fertilización realizada. Estos requerimientos son demandados por las cadenas de supermercados y plataformas a las que enviamos el producto. Paletizado Este es el proceso mediante el cual colocamos las cajas ya confeccionadas con el calibre que corresponde, en los palets que pide el cliente: Euros, Europalet, Chep, Palet grande, ... Este proceso tanto puede ser manual como automático (paletizadores). Maduración (Caqui Classic) Una vez el caqui paletizado podemos llevarlo a cámaras con atmósfera de etileno con objeto de madurar de forma acelerada para consumo en blando (Figura 15). Este proceso se lleva a cabo en cámaras convencionales añadiendo etileno, con alta humedad relativa y temperatura de 25 a 28 °C, aunque estas condiciones pueden ser variables según el estado del caqui.

Figura 15. Caqui para consumo en blando Fuente: https://juansalvadorgaya.blogspot.com/2015/10/que-es-el-caqui-persimon.html

Preenfriado Nuestras producciones raramente tienen su destino en mercados locales, más bien son nacionales o internacionales. El preenfriado es un proceso mediante el cual se procede a disminuir la temperatura para su posterior carga, las temperaturas entre 2 - 4 °C, son las temperaturas adecuadas para un transporte correcto. A medida que se disminuye la temperatura, disminuye la emisión de etileno por parte del fruto por lo que se ralentiza su maduración, permitiendo el transporte a larga distancia. Este preenfriado conduce a una carga inmediata o bien a un almacenamiento frigorífico del caqui previo a su carga, Figura 16. El almacenamiento frigorífico es de vital importancia en el manejo poscosecha del caqui, ya que no puede mantenerse de forma indefinida. De hecho, el almacenamiento frigorífico del caqui

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tiene un umbral de 11 - 15 días de almacenamiento, sobrepasado este puede aparecer daños por frío.

Figura 16. Detalle de almacenamiento frigorífico de caqui confeccionado Fuente: http://www.coarval.com/991.html?L%27ALCUDIA

Carga La mejor forma en que se puede transportar el caqui es sin otra mercancía en el camión, dado que es sumamente importante que no se comparta carga con productos incompatibles. Tanto por la posibilidad de compartir espacio de transporte con emisores de etileno (tomates, melón, ...), como por las temperaturas de transporte inadecuadas.

4. El almacenamiento frigorífico previo a la confección Hasta la aparición y posterior registro del 1-MCP (bloquea los receptores del etileno en membrana) para su utilización en caqui, las estrategias utilizadas para prolongar la ventana de comercialización del producto se basaban únicamente en el retraso de la recolección mediante la aplicación en campo de ácido giberélico. La aplicación de 1-MCP, ha permitido que se pueda almacenar producto en cámara frigorífica, prolongando sensiblemente el periodo de comercialización. El caqui, no se caracteriza precisamente por su buena conservación frigorífica, se deben de guardar precauciones con objeto de garantizar la salida de un producto adecuado, precauciones como: -

Disponer de un buen fruto de partida con penetromías de 5 kg/cm2 Realizar una buena aplicación de 1-MCP. Para lo que se precisa de cámaras lo suficientemente estancas, así como de un excelente movimiento de la atmosfera de la cámara, con objeto de repartir homogéneamente el producto. Para realizar una buena aplicación, es necesario asimismo una temperatura del fruto menor de 10 °C y no demorar la aplicación más de tres días después de recolectado el caqui A partir de los 40 días de almacenamiento frigorífico pueden aparecer daños por el hongo “Alternaria” (Figura 17), estos daños ocasionan una importante merma de producto a la salida del almacenamiento frigorífico. A pesar de que la incidencia de

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“Alternaria” en el caqui es variable según años, se dispone de fungicidas tales como el “Pirimetanil”, capaz de si bien no eliminar totalmente, al menos disminuir sensiblemente la gravedad del ataque, se han utilizado también otro tipo de productos basados en esencias vegetales que han demostrado un cierto efecto sobre la enfermedad. Evidentemente y dada la imposibilidad de realizar tratamientos con agua al caqui previo al almacenamiento, ya que vamos a exponerlo a temperaturas muy cercanas a 0 °C, es indispensable que la aplicación de los productos sea de forma gaseosa El atemperado del producto una vez fuera del almacenamiento frigorífico, debe realizarse en un entorno que no facilite la acumulación de etileno hasta alcanzar una temperatura de al menos 12-14 °C

Figura 17. Detalle de infección por Alternaria Fuente: Elaboración propia a partir de Palou et al. 2015

A pesar de las precauciones anteriores, no es sencilla la gestión del producto, y efectivamente no está exento de desagradables consecuencias, la estricta vigilancia tanto del producto de partida, de la aplicación de productos poscosecha, así como de la vigilancia del régimen térmico, son indispensables para lograr un caqui adecuado para la comercialización. Los regímenes térmicos inadecuados, así como las características de origen del caqui, pueden ocasionar daños tales como puntas blandas, gelificación del fruto (Figura 18), pérdida de vida comercial (rápidos ablandamientos), etc. que ocasionan mermas en el proceso de confección y un acabado deficiente.

Figura 18. Detalle de la gelificación en caqui de conservación frigorífica Fuente: Cooperativa Agr. Ntra. Sra. Del Oreto

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Se ha avanzado mucho en el conocimiento del producto y procesos, durante estos últimos 20 años, pero todavía queda mucho por desarrollar e infinidad de incógnitas por resolver.

Bibliografía Al

Fum De La Ximenera. (2015). “¿Qué Es El Kaki Persimón?”. https://juansalvadorgaya.blogspot.com/2015/10/que-es-el-kaki-persimon.html Acceso 15 febrero 2019.

COARVAL “L´Alcúdia”. (2014). http://www.coarval.com/991.html?L%27ALCUDIA Acceso 15 de febrero de 2019. Cocina y Vino (2016). El kaki persimon, la fruta desconocida que triunfa en el mercado. http://www.cocinayvino.com/info/kaki-persimon-la-fruta-desconocida-triunfamercado/ Acceso 19 de febrero de 2019. Maf-Roda. (2018). Canso. https://www.maf-roda.com/en/page/canso-spain.php Acceso 15 de febrero de 2019. Maxfrut (2019). “Lavamax Máquinas Lavadoras De Frutos”. https://www.maxfrut.com/wpcontent/uploads/2016/08/LAVADORA-DE-FRUTOS-LAVAMAX_ESP-4.pdf Acceso 15 de febrero de 2019. Noticias CV. (2016). “L’Alcúdia presume de kaki Persimon ante instagramers de toda la Comunitat” https://www.noticiascv.com/lalcudia-presume-de-kaki-persimon-anteinstagramers-de-toda-la-comunitat/ Acceso 22 de febrero de 2019. Palou, Ll.; Montesinos-Herrero, C.; Tarazona, I.; Besada, C.; Taberner, C. (2015). Incidence and Etiology of Postharvest Fungal Diseases of Persimmon (Diospyros kaki Thunb. cv. Rojo Brillante) in Spain”. Plant Disease Vol. 99,10. Riberaexpress (2013). “L’IVIA i la DO investiguen noves varietats de kaki per allargar la curta campanya”. 20/10/2013. http://www.riberaexpress.es/wpcontent/uploads/2013/10/IMG_8911.jpg Acceso 12 de febrero de 2019. The

Good Food Theory “persimon” (2016). https://twitter.com/GoodFoodTheory/status/1075073188734926848267 Acceso 12 de febrero de 2019

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2.2. Tecnología poscosecha en granada y uva de mesa

María Serrano1* y Daniel Valero2 * m.serrano@umh.es 1

Departamento de Biología Aplicada, Universidad Miguel Hernández Departamento de Tecnología Agroalimentaria, Universidad Miguel Hernández

Índice 1. 2. 3. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 5. 6.

Calidad de la granada Calidad de la uva de mesa Pérdidas de calidad durante la conservación posrecolección de granadas y uva de mesa Tecnologías poscosecha para mantener la calidad de la granada Conservación en atmósferas controladas y modificadas Choques térmicos suaves Tratamientos con poliaminas Ácido oxálico Tratamientos poscosecha con ácido salicílico y sus derivados y con jasmonato de metilo Tratamientos precosecha con efecto en mantener la calidad durante la poscosecha Conservación de la uva de mesa Conclusiones

Resumen La granada y la uva de mesa son frutos muy apreciados por los consumidores, por su elevada calidad organoléptica y por su contenido en compuestos bioactivos con propiedades beneficiosas para la salud. Sin embargo, la calidad de estos frutos se deteriora durante los procesos de recolección, conservación y venta, siendo los procesos más importantes las pérdidas de peso, de firmeza, de acidez y el ablandamiento, junto con los cambios de color, de aromas y la incidencia de podredumbres. Por tanto, las diferentes tecnologías de conservación persiguen ralentizar estas pérdidas de calidad, de manera que los frutos puedan transportarse a mercados lejanos y lleguen a los consumidores con estándares de calidad óptimos. La principal técnica de conservación es el frío, ya que la bajada de la temperatura ralentiza el metabolismo del fruto, y por tanto, todos los cambios que se producen en los parámetros de calidad. Sin embargo, en la uva de mesa el tiempo de conservación en frío con una calidad óptima no va más allá de 2-3 semanas. Por otra parte, algunos frutos como la granada sufren daños por frío cuando

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se almacenan a temperaturas inferiores a los 10 - 12 °C, por lo que sus posibilidades de conservación se ven reducidas. Así pues, es necesario aplicar otras tecnologías de conservación, junto con el frío para incrementar el tiempo de conservación de estos frutos con elevada calidad. Algunas de estas tecnologías son la conservación en atmósferas modificadas, los tratamientos térmicos suaves, con sales de calcio o con poliaminas. Sin embargo, en los últimos años se está investigando sobre la aplicación de algunos compuestos naturales, como salicilatos y jasmonatos, durante el desarrollo del fruto en la planta para mejorar sus parámetros de calidad en el momento de la recolección y durante su conservación poscosecha. En este tema se incluyen fundamentalmente estas nuevas tecnologías.

1. Calidad de la granada La calidad de la granada depende en gran medida del tamaño del fruto, color de la piel y la ausencia de defectos visuales, como quemaduras solares, grietas de crecimiento, cortes, roces y magulladuras, así como del color de los arilos, su contenido en azúcares y ácidos y la presencia de semillas pequeñas y blandas (Valero et al., 2014; Pareek et al., 2015). En España, la variedad de granada más cultivada es la 'Mollar de Elche', la cual es muy apreciada por los consumidores debido a su alta concentración de azúcares, baja acidez y sus semillas pequeñas y blandas que se pueden comer fácilmente (Nuncio-Jáuregui et al., 2014). Por otro lado, la granada posee efectos beneficiosos para la salud, ya que disminuye el riesgo de padecer enfermedades degenerativas, como aterosclerosis, enfermedades inflamatorias, Alzheimer, diabetes, isquemia cerebral, enfermedades coronarias y varios tipos de cáncer, efectos que se atribuyen fundamentalmente a su contenido en compuestos fenólicos, incluidas las antocianinas, y al ácido ascórbido (Faria y Calhau, 2011; Asgary et al., 2017; Panth et al., 2017). El proceso de desarrollo de la granada en el árbol, desde el cuaje del fruto hasta la recolección tarda de 4 a 6 meses, dependiendo de la variedad y de las condiciones ambientales y agronómicas. Durante este proceso de desarrollo se produce la acumulación de azúcares en los arilos, siendo los azúcares mayoritarios glucosa y fructosa, mientras que la concentración de ácidos disminuye con la maduración y es el ácido málico el mayoritario en las variedades dulces, como ‘Mollar de Elche’ y el ácido cítrico en las variedades ácidas como ‘Wonderful’ (CanoLamadrid et al., 2018; Núncio-Jauregui et al., 2014). Sin embargo, la concentración de azúcares es bastante parecida en las variedades dulces y ácidas, y lo que las diferencia es su contenido en ácidos totales, que es de 0,3-0,5 en las dulces y de 2-2,5 g 100 g-1 en las ácidas (Fernandes et al., 2017). Otro de los cambios más llamativos que se producen durante el proceso de maduración de la granada son los cambios de color, que afectan tanto a la piel como a los arilos, y que se deben a la síntesis de antocianinas, pigmentos de color rojo que se acumulan en las vacuolas celulares. Las distintas variedades de granada estudiadas tienen cinco antocianinas diferentes: delfinidín 3,5-diglucósido, cianidín 3,5-diglucósido, delfinidín 3-glucósido, cianidín 3glucósido y pelargonidín 3-glucósico, aunque la proporción de cada una de ellas depende de la variedad y su concentración absoluta de factores ambientales y agronómicos (Radunić et al., 2015; García-Pastor et al., 2019). El contenido en compuestos fenólicos totales disminuye durante la maduración del fruto, aunque aún es muy elevado en los arilos del fruto maduro, en comparación con los niveles de fenoles que se encuentran en otros frutos de la dieta mediterránea (Figura 1).

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2.2. Tecnología poscosecha en granada y uva de mesa

Figura 1. Contenido en fenoles totales en frutos de consumo habitual en la dieta mediterránea. Datos del Grupo de Post-recolección de la Universidad Miguel Hernández

Existen diferencias importantes en el contenido en fenoles totales, en antocianinas y en ácido ascórbico entre las diferentes variedades de granadas (Radunić et al., 2015; Fernandes et al., 2017), lo que determina que también existan diferencias importantes en la actividad antioxidante, como se muestra en la Figura 2 para diferentes variedades de granada, ácidas, agridulces o semiácidas y dulces de la colección del Dr. Pablo Melgarejo en la Escuela Politécnica Superior de Orihuela.

Figura 2. Actividad antioxidante en los arilos de diferentes variedades de granada Datos del grupo de Post-recolección de la Universidad Miguel Hernández de Elche

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2. Calidad de la uva de mesa La calidad de la uva de mesa depende principalmente del tamaño y la forma del racimo, así como del tamaño de la baya y de su relación azúcar/acidez, aroma y color. Durante el desarrollo de la uva, el envero se considera una etapa muy importante ya que en ella se inician la mayoría de los cambios asociados con la maduración, como la acumulación de azúcares y la disminución de la acidez y la síntesis de pigmentos y de compuestos aromáticos volátiles. Estos cambios en los parámetros de calidad continúan hasta que la baya alcanza la madurez completa y su tamaño máximo (Kuhn et al., 2014). Además, las uvas contienen compuestos bioactivos, con propiedades antioxidantes como vitaminas y compuestos fenólicos que tienen efectos beneficiosos para la salud, como efectos antiinflamatorios, anticancerígenos y antidiabéticos y prevención de enfermedades cardiovasculares (Xia et al., 2010; Zhou y Raffoul, 2012; Flamini et al., 2013), efectos que pueden depender de la composición de la microbiota intestinal (Espín et al., 2017). Entre los compuestos fenólicos, las antocianinas tienen una importancia especial, ya que son responsables del color de todos los cultivares de color rojos morado y morado oscuro, tanto destinados al consumo fresco como a la elaboración de vino (Flamini et al., 2013; Kuhn et al., 2014).

3. Pérdidas de calidad durante la conservación posrecolección de granadas y uva de mesa En general, se puede decir que la recolección de los frutos se debe de efectuar cuando todos los parámetros de calidad comentados anteriormente, referentes a la calidad organoléptica, nutritiva y funcional alcancen su nivel máximo. Es decir, la calidad se alcanza en el campo, mediante un buen manejo del cultivo y bajo unas condiciones ambientales apropiadas. No obstante, hay que tener en cuenta que la granada y la uva de mesa, al igual que todos los frutos frescos, son órganos vivos que continúan su metabolismo después de la recolección, lo que conlleva a pérdidas de peso, fundamentalmente debidas a la transpiración, pérdidas de ácidos, por su consumo en la respiración, y evolución de todos los parámetros relacionados con la maduración, como síntesis de etileno en los frutos climatéricos, cambios de color, procesos de ablandamiento, síntesis de aromas, etc., que hacen que el frutos llegue a un estado de sobremaduración, no óptimo para el consumo (Figura 3). Además, se producen podredumbres, que pueden verse aceleradas por los daños mecánicos y pérdidas en los compuestos bioactivos (Valero y Serrano, 2010). Por ello, se deben aplicar las tecnologías poscosecha más apropiadas para que se mantenga la calidad hasta su llegada al consumidor. La tecnología de conservación más aplicada en poscosecha es la conservación en frío, pero algunos frutos sufren daños por frío o “chilling injury”, lo que acelera las pérdidas de calidad.

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2.2. Tecnología poscosecha en granada y uva de mesa

Figura 3. Principales cambios que sufren los frutos en la poscosecha que conllevan la pérdida de su calidad

4. Tecnologías poscosecha para mantener la calidad de la granada Algunas de las tecnologías poscosecha sobre las que se está investigando en los últimos años para mantener los parámetros de calidad de la granada, tanto externos como internos durante su conservación son la conservación en atmósferas controladas (AC) y modificadas (MAP), y los tratamientos con choques térmicos suaves, poliaminas, ácido oxálico (AO), ácido salicílico (AS), ácido acetil salicílico (AAS), salicilato de metilo (SaMe) y jasmonato de metido (JaMe). 4.1. Conservación en atmósferas controladas y modificadas Varios estudios han mostrado que, en comparación con el aire, el almacenamiento de granadas en diferentes condiciones de AC aumenta significativamente su vida poscosecha, no sólo retrasando los procesos de senescencia sino también inhibiendo el crecimiento de microorganismos que causan su deterioro (Pareek et al., 2015). Así, por ejemplo, Kupper et al. (1995) sugirieron que el almacenamiento a 6 °C en una AC con 3 kPa O2 +6 kPa CO2 es la composición gaseosa óptima para mantener la calidad de la granada "Hizcar" hasta 6 meses. Sin embargo, otras variedades de granada son sensibles a concentraciones de oxígeno inferiores a 5 kPa, por lo que la composición óptima de la AC es diferente para cada variedad (Pareek et al., 2015). Por otra parte, también se han obtenido buenos resultados con la conservación en MAP, pero igualmente hay que tener en cuenta que la atmósfera que se genera en el interior del envase plástico sea la adecuada, ya que niveles demasiado bajos de oxígeno generan metabolismo fermentativo y pérdidas de calidad organoléptica. 4.2. Choques térmicos suaves Tratamientos con choques térmicos a temperaturas entre 40 y 50 °C durante 2 - 10 minutos, mediante baños en agua caliente o aplicación de vapor o aire caliente, han mostrado también ser eficaces en mantener la calidad de las granadas durante su conservación y en reducir los daños por frío cuando se conservan a temperaturas de 2 - 4 °C, por lo que se incrementa el tiempo de conservación con propiedades de calidad óptimas (Mirdehghan et al., 2006; 2007b).

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

En estos trabajos se encontró que el contenido de azúcares, así como de compuestos bioactivos, como ácido ascórbico, fenoles y antocianinas se mantenía a niveles más elevados en los arilos de los frutos tratados (Figura 4), además de disminuir los daños por frío en la piel. Por tanto, esta podría ser una tecnología de fácil aplicación en la industria y además no contaminante para el medio ambiente ni con efectos nocivos para la salud.

Figura 4. Efecto del tratamiento térmico suave en el contenido de compuestos bioactivos en las granadas

4.3. Tratamientos con poliaminas Las poliaminas son hormonas vegetales que se encuentra en niveles elevados en tejidos jóvenes y que están relacionadas con los procesos de crecimiento. Varios trabajos de investigación han mostrado que tienen efectos retrasando los procesos de maduración y senescencia en frutos, incluidos las granadas. Así, tratamientos con las poliaminas putrescina o espermidina, a baja concentración (1 mM) mediante baño a presión atmosférica o con aplicación a vacío disminuyeron los daños por frío en las granadas, y retrasaron los cambios relacionados con la maduración (Figura 5) y las pérdidas de calidad de los arilos. Además, se encontró un efecto positivo en el contenido en compuestos bioactivos y en la actividad antioxidante (Mirdehghan et al., 2007a; 2007c).

Figura 5. Efecto del tratamiento térmico suave en el índice de madurez en las granadas

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2.2. Tecnología poscosecha en granada y uva de mesa

4.4. Ácido oxálico El ácido oxálico (OA), es un metabolito final en las plantas, con muchas funciones fisiológicas, la principal relacionada con la inducción de resistencia sistémica contra enfermedades causadas por hongos, bacterias y virus, al aumentar la actividad de las enzimas relacionadas con la defensa y la concentración de metabolitos secundarios como los fenoles. Además, se ha demostrado que tiene efectos retrasando los procesos de maduración de los frutos. Así, el tratamiento por inmersión de las granadas en OA a concentraciones 2, 4 y 6 mM redujo significativamente los síntomas de daños por frío y redujo las pérdidas de fenoles totales y de ácido ascórbico que se producen normalmente durante la conservación de la granada, por lo que se mantenían sus propiedades antioxidantes (Awad et al., 2013; Sayyari et al., 2010). 4.5. Tratamientos poscosecha con ácido salicílico y sus derivados y con jasmonato de metilo El ácido salicílico (AS) y sus derivados, el ácido acetilsalicílico (AAS) y el salicilato de metilo (SaMe), así como el jasmonato de metilo (JaMe) son hormonas vegetales que tienen funciones importantes en una amplia gama de procesos fisiológicos, desde la germinación de semillas hasta la floración y la maduración de los frutos, aunque los más estudiados han sido sus efectos en la inducción de sistemas de defensa de plantas contra diferentes estreses bióticos y abióticos (Koo et al., 2020; Serrano et al., 2019). Pero, además, se ha encontrado que los tratamientos poscosecha con salicilatos y jasmonatos reducen las podredumbres y los daños por frío en una amplia gama de frutos, y mejoran otras propiedades de calidad, como la apariencia, la textura y los compuestos nutricionales (Glowacz y Ree, 2015; Serrano et al., 2019). En concreto en las granadas, tratamientos con salicilatos y jasmonatos reducen los daños por frío (Figura 6) y mantienen los parámetros de calidad, así como los fenoles, antocianinas y ácido ascórbico y las propiedades antioxidantes durante la conservación (Sayyari et al., 2011a; 2011b).

Figura 6. Efecto de los tratamientos con salicilato de metilo (MeSA) o jasmonato de metilo (MeJA) en la aparición de los daños por frío durante la conservación de la granada

4.6. Tratamientos precosecha con efecto en mantener la calidad durante la poscosecha Nuestro equipo de investigación (Grupo Post-recolección de Frutas y Hortalizas de la UMH) también ha trabajado sobre el efecto de tratamientos con salicilatos y jasmonatos, aplicados en

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

fases clave del desarrollo de la granada sobre sus parámetros de calidad en el momento de la recolección y durante la conservación. Así, por ejemplo, los tratamientos con JaMe, a 1, 5 y 10 mM) incrementaron la producción total de los granados, debido a un aumento en el número de frutos recolectados. Además, tuvieron un efecto en la maduración del fruto en el árbol, dependiendo de la concentración, ya que JaMe a 10 mM la retrasó, mientras que a 1 y 5 mM la adelantó (Figura 7). Por otra parte, los tratamientos con JaMe mantuvieron los parámetros de calidad durante la conservación, tanto a 10 °C, como a 2 °C, ya que disminuyeron las pérdidas de peso, de firmeza, de glucosa y de los ácidos málico, succínico y ascórbico, además de mantener mayores niveles de fenoles y de antocianinas y de reducir los daños por frío durante el almacenaje a 2 °C (García-Pastor et al., 2020a; 2020b). Esta reducción de los daños por frío, tanto externos como internos fue muy significativa, en las granadas tratadas en precosecha solamente o en precosecha + poscosecha (Figura 8).

Figura 7. Efecto de los tratamientos con jasmonato de metilo (MeJA) sobre la producción total (yield) y en la primera y segunda recolección.

Figura 8. Efecto de los tratamientos con jasmonato de metilo (MeJA) en precosecha (Pre) o en precosecha+poscosecha (Pre+Post) en la evolución de los daños por frío (CI index) y en la fuga de electrolitos (Ion leakage %) durante la conservación

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2.2. Tecnología poscosecha en granada y uva de mesa

Por otra parte, los tratamientos precosecha con AS, AAS y SaMe a concentraciones 1, 5 y 10 mM también han resultado efectivos en incrementar los atributos de calidad de las granadas en el momento de la recolección y en su mantenimiento durante la conservación. Asimismo, es interesante señalar que los mayores efectos se encontraron con la concentración 10 mM, sobretodo, en lo referente al aumento de compuestos bioactivos como ácido ascórbico, fenoles y antocianinas (Figura 9), lo que se tradujo a una mayor coloración de los arilos (García-Pastor et al., 2020c).

Figura 9. Efecto de los tratamientos en precosecha con ácido salicílico (SA), acetil salicílico (ASA) y salicilato de metilo (MeSa) en el contenido en fenoles totales (A) y en antocianinas (B) en los arilos de granada durante su conservación

5. Conservación de la uva de mesa La uva de mesa es un fruto muy consumido y apreciado por los consumidores en todo el mundo, por sus propiedades organolépticas y antioxidantes, debido a su contenido en compuestos fenólicos. Alrededor del 60-70% de los compuestos fenólicos en la uva son ácidos fenólicos, elagitaninos, flavonoles, flavanoles como las catequinas y sus isómeros, antocianinas (en las variedades de color morado), proantocianidinas y el resveratrol derivado del estilbeno. Estos compuestos antioxidantes tienen la capacidad de eliminar radicales libres, lo que determina las propiedades beneficiosas para la salud atribuidas a su consumo (Xia et al., 2010; Zhou y Raffoul, 2012). Sin embargo, durante la conservación posrecolección la uva de mesa se deteriora rápidamente, debido a su elevada tasa de respiración y de transpiración, lo que resulta en la pérdida de agua, de ácidos y de azúcares. También se produce un excesivo ablandamiento de las bayas y pardeamiento del raquis, lo que junto con la contaminación microbiana en las superficies de las uvas, se consideran los principales factores de deterioro de su calidad (Cui et al., 2019). El SO2 se ha utilizado durante muchos años para preservar la calidad de la uva de mesa, pero al tener efectos corrosivos, causar daños a las bayas, como pardeamiento y formación de sabores desagradables, además de su toxicidad, se ha prohibido o limitado su uso en muchos países. Por lo tanto, existe la necesidad de encontrar sistemas novedosos, más

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seguros para la salud y respetuosos con el medio ambiente para preservar las uvas. Entre estos nuevos sistemas, se han encontrado resultados beneficiosos con la irradiación gamma, UV-B y UV-C, la conservación en atmósferas modificadas, o el uso de recubrimiento comestibles (Cui et al., 2019). En los últimos años, se están realizando investigaciones sobre la aplicación de tratamientos precosecha que tengan efecto en el mantenimiento de la calidad durante la conservación. En este sentido, nuestro grupo ha trabajado con la aplicación de jasmonatos y salicilatos durante el desarrollo de la uva en la parra, comprobando que aplicados a la concentración adecuada pueden incrementar algunos parámetros de calidad de la baya en el momento de la recolección, como firmeza y concernido en ácidos, azúcares y antocianinas, así como su capacidad antioxidante. Además, estos parámetros de calidad se mantenían a niveles más elevados durante la conservación en las uvas procedentes de las parras tratadas que en las del control, como se muestra en la figura 10 para la actividad antioxidante y la concentración de antocianinas en la variedad ‘Magenta’ tratada con JaMe.

Figura 10. Efecto de los tratamientos con jasmonato de metilo (MeJA) durante el desarrollo de la uva en la parra, de la variedad ‘Magenta’, sobre la actividad antioxidante (H-TAA) y concentración de antocianinas en las bayas durante su conservación

No obstante, es importante determinar la concentración más adecuada de JaMe que hay que aplicar para cada variedad, ya que se puedo comprobar que concentraciones de 10 y 5 mM retrasaron la maduración en las variedades ‘Magenta’ y ‘Crimson’, sobretodo en ‘esta última variedad con la concentración 10 mM. Sin embargo, las concentraciones 1, 0,1 y 0,01 mM adelantaron la maduración (García-Pastor et al., 2019). También en estas variedades de uva de mesa se ensayó el efecto de los tratamientos en precosecha con salicilatos, y los resultados mostraron efectos deferentes dependiendo del compuesto aplicado y de la concentración. Así, el tratamiento con SaMe, a concentraciones 1, 0,1 y 0,01 mM adelantó la maduración, ya que se recolectaron más kg por parra en la primera recolección, pero el mayor efecto se obtuvo con la dosis 0,1 mM, como se muestra en la figura 11 para la variedad ‘Crimson’.

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2.2. Tecnología poscosecha en granada y uva de mesa

Figura 11. Efecto de los tratamientos con salicilato de metilo (SaMe) en la producción acumulada de las parras de la variedad ‘Crimson’

Además, los tratamientos son SaMe aumentaron otros parámetros de calidad, como el contenido en sólidos solubles y la intensidad de color rojo de las bayas. Este efecto tiene una aplicación práctica muy importante, ya que en estas variedades la coloración de las bayas en el racimo es bastante heterogénea, lo que supone un problema en su comercialización y que se puede solucionar mediante estos tratamientos. Este efecto se debe a que se estimuló la síntesis de antocianinas, así como de otros compuestos fenólicos y la dosis más efectiva fue la de 0,1 mM. Además, tanto la concentración de antocianinas totales como la de fenoles totales se mantuvo a niveles más altos durante la conservación (Figura 12), lo que contribuiría a aumentar las propiedades antioxidantes y los beneficios para la salud del consumo de uvas de mesa.

Figura 12. Efecto de los tratamientos con SaMe sobre el contenido de fenoles y antocianinas totales en las uvas de la variedad ‘Magenta’ en el momento de la recolección y durante su conservación en frío

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6. Conclusiones En este tema se han expuesto algunas de las tecnologías sobre las que se está investigando en los últimos años para mantener las propiedades organolépticas, nutritivas y funcionales de la granada y la uva de mesa durante su conservación. Una de estas nuevas tecnologías podría ser la aplicación de salicilatos y jasmonatos, compuestos naturales de las plantas y considerados GRAS, en fases claves del desarrollo de los frutos en la planta. Estos compuestos, aplicados a la concentración adecuada pueden aumentar la producción total del cultivo y adelantar la maduración, además de incrementar algunos parámetros de calidad, sobre todo el color y su contenido en compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes y beneficios para la salud. Finalmente, estos mayores índices de calidad se pueden mantener durante más tiempo durante la conservación, con un incremento en la vida útil de estos frutos.

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2.2. Tecnología poscosecha en granada y uva de mesa

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

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2.3. Tecnología poscosecha en hortalizas subterráneas

Lidia Silla lsilla@anecoop.com Departamento de Calidad y Sistemas Anecoop S. Coop

Índice 1. 1.1. 1.2. 1.3. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 4.

Aspectos importantes en precosecha y poscosecha Planificación del cultivo: Elección de las zonas de producción y planificación anual Planificación de la recolección y aforos Punto óptimo de recolección Operaciones del proceso productivo poscosecha Recolección y transporte Volcado de sacas y lavado del producto Tría y enfriado por hidrocooling Calibrado y envasado Etiquetado Preenfriado y carga Principales defectos poscosecha Daños de recolección Daños por heladas Daños por hongos Defectos más comunes en zanahoria, nabo, nabicol y chirivía Controles de calidad durante el proceso productivo poscosecha

Resumen La correcta manipulación y control de las hortalizas desde su recolección hasta su expedición es determinante para el mantenimiento de sus propiedades físicas, químicas y organolépticas, y para garantizar la vida útil del producto hasta su consumo. Durante el proceso poscosecha se utiliza toda la tecnología disponible en las centrales y se implantan protocolos, procedimientos y normas para mantener la calidad del producto hasta el consumidor final. En este tema vamos a ver las diferentes etapas que componen el proceso poscosecha de las hortalizas subterráneas, desde su recolección y entrada a la central hasta su expedición y carga como producto final con destino a diferentes clientes. Por su relevancia en volumen y consumo nos vamos a centrar en describir el proceso poscosecha de la zanahoria. En el caso de nabo, nabicol y chirivía, el proceso poscosecha es prácticamente el mismo que para zanahoria, con www.bibliotecahorticultura.com

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

algunas puntualizaciones que veremos en cada punto del proceso. En el apartado 3, se explican los principales defectos de zanahoria, nabo, nabicol y chirivía. Por último, en el apartado 4, veremos los controles que deben realizarse a lo largo de todo el proceso poscosecha para garantizar la calidad del producto final.

1. Aspectos importantes en precosecha y poscosecha Precosecha Antes de analizar el proceso poscosecha es importante resaltar la influencia de las operaciones realizadas en precosecha sobre la calidad del producto que finalmente llega al consumidor. El objetivo en poscosecha es mantener la calidad y acondicionar el producto para su posterior venta, obteniendo el mayor aprovechamiento posible del producto. El conocimiento y control de todo el proceso poscosecha nos va a permitir garantizar la calidad del producto final. Pero lo que nunca vamos a poder conseguir en poscosecha es mejorar la calidad del producto que entra en la central. Son varios los factores agronómicos que influyen en la calidad de las hortalizas: elección de la zona de cultivo, selección de variedades, fechas de siembra, calendario de producción, riegos, fertilizaciones, etc. No es el objetivo del tema estudiar los factores precosecha, pero es conveniente destacar algunos aspectos importantes que deben tenerse en cuenta antes de la recolección y que van a influir en la calidad del producto final: 1.1. Planificación del cultivo: Elección de las zonas de producción y planificación anual El personal técnico junto con los agricultores, deben realizar una planificación anual del cultivo, que va a variar según zonas de producción. Esta planificación está condicionada por la necesidad de producto (demanda) y la capacidad de producción de la central. En la Tabla 1 se puede ver la planificación de siembra y recolección por zonas de cultivo para la zanahoria. Tabla 1. Planificación anual zonal de la zanahoria (Vidal Matas et al., 2017)

1.2. Planificación de la recolección y aforos Es necesario conocer el volumen (Kg) de producto que va entrar a la central para poder adecuar las capacidades de producción de la misma (personal, turnos, maquinaria, capacidad de almacenamiento frigorífico, etc.). El personal técnico en sus visitas a campo determinará las fechas de recolección según el estado de desarrollo del producto y calculará mediante muestreos, los kg aproximados (aforos) y fechas de entrada de producto en la central.

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2.3. Tecnología poscosecha en hortalizas subterráneas

1.3. Punto óptimo de recolección El punto óptimo de recolección viene determinado principalmente por el tamaño y/o por el color, y puede variar por influencia de la climatología, el tipo de terreno y la variedad. El personal técnico realiza un seguimiento de cultivo desde la siembra hasta la recolección. Antes de la recolección, se realiza un control de la materia prima, en el que se evalúan características organolépticas, el calibre, la condición y la calidad. En base al resultado de esta evaluación, se decide el momento de recolección del producto. La calidad de las de las materias primas y el control de las operaciones del proceso poscosecha van a ser claves para mantener y asegurar la calidad del producto hasta su consumo final. Una materia prima de calidad nos permite obtener, además de un producto final de calidad, mejores aprovechamientos, menos mermas y, en consecuencia, mejor productividad y menos costes de producción en la central.

2. Operaciones del proceso productivo poscosecha A continuación, veremos las diferentes etapas del proceso productivo poscosecha para zanahoria, nabo, nabicol y chirivía (Figura 1). El proceso es el mismo para las cuatro hortalizas, aunque con algunas puntualizaciones que iremos viendo en cada punto. Para la descripción de cada una de las etapas del proceso, nos vamos en centrar en el proceso poscosecha de la zanahoria.

Figura 1. Diagrama de flujo de zanahorias, nabo, nabicol y chirivías

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

2.1. Recolección y Transporte La recolección se realiza normalmente en sacas de 1000-1200 Kg brutos (Figura 2). Puede realizarse de dos formas (Vidal Matas et al., 2017): -

Mecánica con cabezal de verano: el apero recolecta las zanahorias tirando de su masa foliar Mecánica con cabezal de invierno: el apero recolecta las zanahorias, entrando en contacto directo con las raíces, tras desbrozarlas previamente

Figura 2. Sacas de zanahoria

En el momento de la recolección, la maquinaria debe estar en perfecto estado, habiéndose revisado previamente para minimizar las incidencias y los daños mecánicos en los productos recolectados (Figura 3).

Figura 3. Recolección de la zanahoria.

El transporte del campo a la central debe realizarse en el menor tiempo posible. La relación temperatura/tiempo entre recolección y lavado de las hortalizas, es un punto crítico del proceso que hay controlar, para evitar el desarrollo de hongos, aparición manchas, blandeamiento, etc. 2.2. Volcado de sacas y lavado del producto La incorporación del producto a las líneas o “lavaderos” se realiza mediante volcadores de sacas (Figura 4).

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2.3. Tecnología poscosecha en hortalizas subterráneas

Figura 4. Volcador de sacas

Después del volcado, y antes de entrar a las lavadoras el producto pasa por “quitatierras” para la eliminación de tierra y barro (Figura 5).

Figura 5. Quitatierras

El lavado de las hortalizas puede realizarse de distintas formas. La finalidad del lavado es eliminar toda la tierra del producto antes de pasar a la operación de tria. El lavado puede realizarse mediante lavadoras de tambor o con sistemas de duchas. La elección de un tipo de lavado u otro va a depender del tipo de hortaliza de que se trate, teniendo en cuenta la eficacia del lavado y los daños mecánicos que pueda sufrir producto. En el caso de la zanahoria se utilizan lavadoras de tambor (Figura 6). Nabo, nabicol y chirivía se lavan mediante sistema de duchas.

Figura 6. Lavadero de zanahoria. Sistema de tambor

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

2.3. Tría y enfriado por hidrocooling. Después del lavado el producto pasa a las mesas de tría donde se realiza la selección del producto. Lo más común es que la tría se realice de forma manual, aunque actualmente ya existen sistemas de tría automática. Las mesas de tría suelen tener varios tramos (2, 4 ó 6) que distribuyen el producto de forma que el personal de tría pueda acceder y visualizar bien al producto para su correcta la selección (Figura 7). En la operación de tría se elimina el producto no comercial según normas de calidad de cada producto. El control de este punto es clave para garantizar la calidad del producto final, asegurar el correcto aprovechamiento (no eliminar producto dentro de especificaciones) y reducir costes posteriores.

Figura 7. Mesa de tría

El producto ya seleccionado pasa al hidrocooling: sistema de enfriamiento por agua. La temperatura del agua del hidrocooling debe estar entre 1-3 °C (Figura 8). El caudal de zanahoria y la velocidad del hidrocooling se ajustarán para que el tiempo de permanencia del producto en el mismo garantice una temperatura interna entre 6-8 °C.

Figura 8. Hidrocooling

2.4. Calibrado y envasado La operación de calibrado consiste en hacer pasar el producto por un “calibrador” que nos permite clasificarlo según su diámetro máximo. El calibrado puede ser manual o automático. El rango de calibres vendrá determinado por las especificaciones de los clientes a quien vaya a destinarse el producto final.

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2.3. Tecnología poscosecha en hortalizas subterráneas

En el caso específico de la zanahoria, se utilizan mallas metálicas de un diámetro fijo preestablecido para eliminar producto con bajo calibre (diámetro por debajo del cual ya se considera no comercial) y calibradores longitudinales para eliminar zanahorias por debajo de la longitud mínima requerida en las especificaciones de los clientes (Figuras 9 y 10, respectivamente).

Figura 9. Malla metálica eliminación de bajo calibre

Figura 10. Calibrador manual de rodillos

El producto ya calibrado pasa a unas mesas de tría situadas inmediatamente antes de los elementos de confección, donde se realiza una última selección más específica según los requisitos de calidad del cliente final al que va destinado el producto. Se conoce como tría específica. Los formatos de venta pueden ser varios: graneles en sacas, palots o cajas, sacos de 5-10 Kg, unidades de venta en bolsas/flow pack o en bandejas combinadas de varios productos como preparados para cremas o sopas (Figura 11).

Figura 11. Ejemplos de formatos en zanahoria

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

2.5. Etiquetado El producto envasado debe ir correctamente etiquetado según Reglamento (UE) Nº 1169/2011 sobre la Información alimentaria facilitada al consumidor. La información obligatoria incluye: denominación del producto, origen, lote, peso neto, nombre y razón social del operador, trazabilidad y otras menciones obligatorias según tipo de producto. 2.6. Preenfriado y carga La temperatura de preenfriado y carga para zanahoria, nabo, nabicol y chirivía debe estar por debajo de 6 °C.

3. Principales defectos poscosecha 3.1. Daños de recolección Durante el proceso de recolección pueden producirse daños mecánicos en las hortalizas. Estos defectos en ocasiones evolucionan a manchado y podrido, y reducen la vida útil del producto, por lo que deben ser eliminados en las operaciones de tría. Los más habituales suelen ser golpes producidos por la maquinaria de recolección (Figuras 12 y 13).

Figura 12. Golpes de recolección

Figura 13. Descabezado de zanahoria

3.2. Daños por heladas Los daños por heladas se consideran evolutivos. En el caso de la zanahoria con el tiempo se produce un oscurecimiento de la zona afectada (Figura 14)

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2.3. Tecnología poscosecha en hortalizas subterráneas

Figura 14. Zanahoria afectada de daño por helada

3.3. Daños por hongos Los hongos están presentes en la tierra en contacto con el producto. Algunos daños que los hongos provocan en las hortalizas pueden evolucionar a podrido (Figura 15). Parcelas afectadas por hongos no deben entrar en la central, ya que las esporas pueden permanecer en las zonas de contacto por donde ha pasado el producto y producirse contaminaciones cruzadas de otros productos no infectados. Para evitar el desarrollo de hongos, el tiempo transcurrido entre recolección y lavado de la zanahoria debe ser el mínimo posible y así reducir al máximo el tiempo que el producto está en contacto con la tierra. Además, debe mantenerse la cadena de frío desde el lavado hasta la expedición del producto a temperaturas por debajo de 6 °C (temperatura interna), ya que por debajo de esta temperatura el crecimiento de muchos hongos se inhibe o ralentiza.

Figura 15. Zanahorias afectadas por hongos

Mantener una correcta higiene y desinfección de las líneas de lavado y de todos los elementos de confección y envasado, es imprescindible para eliminar las esporas que puedan permanecer en las superficies de contacto y evitar contaminaciones cruzadas. 3.4. Defectos más comunes en zanahoria, nabo, nabicol y chirivía Entre los defectos más comunes en zanahoria, destacan la deformación y el rajado (Figuras 16 y 17, respectivamente).

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

Figura 16. Zanahoria deformada/patuda

Figura 17. Zanahoria rajada

En nabo, los más frecuentes son el rajado, presencia de defectos epidérmicos, cabeza verde y manchado (Figuras 18 – 21).

Figura 18. Nabo rajado

Figura 19. Nabo con defectos epidérmicos

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2.3. Tecnología poscosecha en hortalizas subterráneas

Figura 20. Nabo con cabeza verde

Figura 21. Nabo manchado

En nabicol, destacan los golpes o roces y el manchado (Figuras 22 y 23, respectivamente).

Figura 22. Nabicol con golpes/roces

Figura 23. Nabicol con manchas

Finalmente, en chirivía, se pueden encontrar daños por hongos, golpes de recolección y rajado (Figuras 24 – 26).

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

Figura 24. Chirivía con daños por hongos

Figura 25. Chirivía con golpes de recolección

Figura 26. Chirivía con rajado

4. Controles de calidad durante el proceso productivo poscosecha Durante el acondicionamiento de las hortalizas subterráneas en los almacenes, se realizan diferentes controles de calidad en las siguientes etapas del proceso (Figura 27):

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2.3. Tecnología poscosecha en hortalizas subterráneas

Figura 27. Controles de calidad a realizar durante el proceso poscosecha

Control de entrada Las materias primas deben controlarse a la entrada para determinar su calidad antes de su incorporación a las líneas de lavado. Este control sobre la materia prima nos permite tomar decisiones sobre el producto y sobre el proceso: rechazo de la partida/parcela, disminución de la velocidad de lavado, refuerzo de personal de tría, etc. A la recepción de la materia prima en la central, el personal de calidad realiza un control de entrada en el momento de la descarga de cada partida/parcela, para verificar que la materia prima cumple con los criterios de calibre, color, sabor y calidad determinados en las normas de calidad de cada producto. Control de lavado. En este control se verifica la eficacia del lavado. El producto debe salir de las lavadoras completamente limpio, sin restos de tierra ni suciedad. También se realiza el control del agente desinfectante del agua de lavado, según Real Decreto 140/2003 por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano.

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

Control de trías El proceso de selección del producto debe realizarse de forma que no pasen defectos a producto final pero que tampoco se elimine producto dentro de especificaciones. Para ello el personal de calidad realizara un control antes y después de las trías, y del producto eliminado. Hidrocooling Se realiza un control de la temperatura del agua del hidrocooling (1-3 °C), control de la temperatura interna del producto a la salida del hidrocooling (entre 6-8 °C) y control del agente desinfectante del agua del hidrocooling según legislación vigente. Calibre A la salida del producto del calibrador antes de su incorporación a los elementos de confección se comprobará que el producto cumple con el calibre (diámetro máximo) requerido en las especificaciones de los clientes para los que se esté confeccionando en ese momento. Este control debe realizarse de forma continua y siempre que se realice un cambio de confecciones. Control de calidad del producto final Este control se realiza sobre el producto ya envasado. En él se verifica que la calidad del producto, el calibre, el etiquetado y los materiales utilizados cumplen con las especificaciones requeridas por el cliente. Control de temperatura de preenfríado y carga Debe controlarse que las temperaturas de preenfríado y carga están por debajo de 6 °C.

Bibliografía Vidal Matas, A.; Gallach Sanjuan, J.; Ferrandiz Hernandez J.C.; Camañez Cuillas, M.C.; Muñoz Giner, P.; Bartolome Cerdán, P.; Domene Rubio, R.; Sanjuan Vidal, S (2017). Zanahoria. En: J.V. Maroto Borrego; C. Baixauli Soria (Eds.), Cultivos hortícolas al aire libre (pp 111129). Publicaciones Cajamar. Real Decreto 140 (2003). Real Decreto 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano. Boletín Oficial del Estado, 45: 7228-7245 CE (2011). Reglamento (UE) Nº 1169/2011 del Parlamento Europeo y del Consejo de 25 de octubre de 2011 sobre la Información alimentaria facilitada al consumidor y por el que se modifican los Reglamentos (CE) nº 1924/2006 y (CE) nº 1925/2006 del Parlamento Europeo y del Consejo, y por el que se derogan la Directiva 87/250/CEE de la Comisión, la Directiva 90/496/CEE del Consejo, la Directiva 1999/10/CE de la Comisión, la Directiva 2000/13/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, las Directivas 2002/67/CE, y 2008/5/CE de la Comisión, y el Reglamento (CE) no 608/2004 de la Comisión. Diario Oficial de la Unión Europea: L304/18 - L304/63

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2.4. Tecnología poscosecha en almendras

Alejandro Palacios1* y Charles Boddy2 *alejandro.palacios@tomra.com 1 2

TOMRA Food Borrell Group

Índice 1. 1.1. 1.2. 1.3. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7.

Tecnologías para el procesado de almendras Situación de partida: el mercado español de la almendra Fases que conforman el procesado de la almendra Tendencia hacia la automatización del procesado de almendra Defectos de calidad y tecnología de selección óptica Selección óptica en almendras Tecnologías de visión Funcionamiento de la clasificadora óptica Aplicaciones habituales en almendras Procesamiento mediante tecnología artificial BSI+: el futuro de la visión Importancia de la investigación

Resumen No es fácil para los procesadores de almendras garantizar siempre la seguridad alimentaria o cumplir con las especificaciones de producto de los clientes. Por un lado, existe la amenaza de que materiales extraños o bien fragmentos de cáscara puedan entrar en el flujo de productos de la línea de procesamiento. Por otro, las almendras pueden tener defectos, tanto externos como internos, que resultan prácticamente imposibles de detectar por el ojo humano. Finalmente existe el riesgo que presentan los alérgenos. Sin embargo, todas estas amenazas deben eliminarse para proteger a los procesadores y minoristas de posibles retiradas de productos y daños en su reputación o imagen de marca. La buena noticia es que estos objetivos pueden cumplirse gracias a la extraordinaria eficacia de las máquinas clasificadoras ópticas TOMRA de última generación. Estas soluciones de clasificación brindan, además, multitud de beneficios: una correcta clasificación en función de las especificaciones del cliente, la minimización de falsos rechazos, el aumento de la eficiencia de la planta, una reducción de la intervención manual y una reducción del tiempo de inactividad de la línea. Además, ahora es posible proporcionar datos en tiempo real sobre el producto que está siendo clasificado. Las clasificadoras contribuyen así a reducir el

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

desperdicio de alimentos fomentando la sostenibilidad del proceso, al tiempo que mejoran el rendimiento y los beneficios. El objetivo de este capítulo consiste en abordar las soluciones de clasificación que ofrecen el líder de la industria TOMRA Food y la compañía Borrell. Se analizarán las fases del procesamiento de almendras, se presentarán y se explicarán en profundidad las tecnologías utilizadas en cada etapa de la línea de procesado. La primera fase consiste en la pre-limpieza y descapotado; en segundo lugar, se lleva a cabo el secado de almendra con capota; en tercero el descascarado; en cuarto el secado y enfriado de grano; más adelante el calibrado y finalmente el envasado. Por último, se prestará especial atención a la innovadora tecnología de las clasificadoras ópticas de TOMRA basadas en sensores. Se trata de equipos fáciles de usar, que se pueden controlar de forma remota y se conectan fácilmente en red, y que incluso poseen capacidades de autoaprendizaje para refinar su precisión en clasificación. Como resultado de la incorporación de este tipo de tecnología en las líneas de procesado de almendras, las tasas de falso rechazo son bajas, los rendimientos son altos y los procesadores de frutos secos están capacitados para superar incluso los desafíos operativos más abrumadores.

1. Tecnologías para el procesado de almendras 1.1. Situación de partida: el mercado español de la almendra En los últimos años la almendra se consume en mayor cantidad y de otras formas, como snack tostado e incluso como ingrediente. Actualmente en España existen unas 650 mil hectáreas dedicadas a su producción y en los próximos 34 años se prevé alcanzar una producción de 200 millones de kilos, es decir, 200 mil toneladas de pepita, por lo tanto, se prevé que se duplique la producción en los próximos años a nivel nacional. Esto va a requerir una importante inversión por parte de los productores que están intensificando sus plantaciones para maximizar su rendimiento. Cabe destacar, además, que la tendencia está marcada por el cultivo de almendras de regadío, compuesta por variedades nuevas que generan un alto rendimiento, alcanzando como mínimo una producción de 1.000 kilos de grano por hectárea. 1.2. Fases que conforman el procesado de la almendra El procesado de la Almendra se compone de varias etapas. El primer paso consiste en la prelimpieza y descapotado; en segundo lugar, el secado de almendra con capota; en tercero el descascarado; en cuarto el secado y enfriado de grano; después el calibrado y finalmente el envasado (Figura 1).

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2.4. Tecnología poscosecha en almendras

Figura 1. Envasado de almendra

Antes de descascarar la almendra se realiza la pre-limpieza y descapotado. En esta fase se procesa la almendra con piel o cáscara. Este paso consiste en retirar materias extrañas como pueden ser ramas de árboles, hojas, tierra, piedras, cristales y hierros. En los años 20 y 30 se recogía la almendra atizando los árboles con una barra y se desplegaba una lona en el suelo para recoger las almendras que caían. Como las instalaciones no contaban con sistemas de pelado, tras su recogida se pelaban las almendras a mano, por lo que la almendra llegaba limpia a la instalación. Más adelante, se introdujeron en España pequeñas peladoras eléctricas que pelaban de 100 a 200 kilos por hora. Desde hace alrededor de 20 ó 30 años se comenzó a mecanizar la recolección con un sistema de paraguas vibradores que rodean los árboles y los sacuden para que caigan las almendras. Por este motivo, junto con el producto se recogen gran cantidad de hojas, ramas y materias extrañas. En el segundo paso, actualmente contamos con máquinas secadoras de almendras. Algunos modelos son capaces de procesar de 8 a 25 toneladas a la hora. El aire caliente permite aumentar la producción y eficiencia en el pelado de almendras con capota y en cáscara. Asimismo, las máquinas eliminan hasta 6 puntos de humedad en 45 minutos mediante un secado con quemador de gas o biomasa, que proporciona un secado homogéneo y rápido. Posteriormente, el proceso se completa con el descascarado, el secado y enfriado de grano, el calibrado y finalmente el envasado. 1.3. Tendencia hacia la automatización del procesado de almendra En los años 20 y 30, el proceso de clasificación de almendras constaba únicamente de una máquina partidora, una separadora y una descascaradora, que calibraba cada almendra de una en una. Antes de partirla según su tamaño, la máquina separadora separaba la pepita de la cáscara suelta, además de detectar un pequeño porcentaje de almendras en cáscara que no habían sido descascaradas correctamente. Desde entonces la tendencia a la automatización de este proceso ha logrado una completa transformación del sector. Así, si bien hace más de 40 años los productores de almendras no mostraron especial interés en automatizar cada fase del proceso y únicamente se centraban principalmente en el producto final, actualmente se controla exhaustivamente cada fase. Se mide la humedad de cada almendra, se pesa con básculas cada unidad y se controla toda la

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

producción. Además, los equipos permiten visualizar los datos en tiempo real en una pantalla táctil. Los datos se almacenan en una nube, y es posible visualizarlos en una Tablet, ordenador o teléfono móvil y mediante un programa, informar a los clientes en tiempo real de los datos necesarios para facilitarles una acertada toma de decisiones, como por ejemplo cuantos kilos de almendra están descascarando en su instalación, la variedad que están partiendo y la producción total de la línea.

2. Defectos de calidad y tecnología de selección óptica 2.1. Selección óptica en almendras TOMRA Food diseña y fabrica máquinas de clasificación basadas en sensores que proporcionan soluciones integradas de postcosecha para la industria alimentaria. Cabe destacar que desarrollan la tecnología analítica más avanzada del mundo aplicada a clasificación y pelado. Su maquinaria es empleada en todo el mundo por productores, envasadores y procesadores no sólo de almendras sino de todo tipo de aplicaciones como dulces, frutas deshidratadas, cereales, semillas, patatas, proteínas, frutos secos y verduras. TOMRA tiene como misión mejorar el rendimiento y la eficiencia operativa de sus clientes y garantizar el suministro de alimentos seguros a través de tecnologías inteligentes y útiles. En los últimos años se ha visto una tendencia clara a incorporar selectoras ópticas para la clasificación de frutos secos. Ellas son las responsables de inspeccionan el producto, en este caso las almendras, con el fin de detectar los cuerpos extraños que puedan contaminar los alimentos para así rechazarlos y que no lleguen al consumidor final. De esta forma, al implementar tecnologías de selección en las fábricas, se reduce el riesgo de reclamaciones; se aumenta la velocidad de inspección y la capacidad de producción, y se unifica el criterio de calidad mediante ajustes en tiempo real. Asimismo, se minimizan los desperdicios y se reducen los costes en mano de obra y operativos. Los clientes de TOMRA logran así una alta y constante calidad de producto, seguridad alimentaria, análisis de estadísticas y la inspección del 100 % de la producción. 2.2. Tecnologías de visión Las tecnologías incluyen desde cámaras de alta resolución, de infrarrojo cercano y tecnologías láser: -

Cámaras: Desde el punto de vista tecnológico, hace más de diez años las máquinas utilizaban cámaras en blanco y negro que no eran capaces de procesar diferentes colores. Por el contrario, las cámaras a todo color que se utilizan actualmente son capaces de analizar hasta los más mínimos matices de color. Láser: es una fuente de emisión, un radio que genera un punto que permite analizar la dureza, rugosidades e incluso el contenido de agua o aceite en la composición química de los productos.

En el sector de las almendras resulta posible encontrar estos defectos gracias a la tecnología BSI+ de TOMRA. El módulo BSI + identifica los defectos visibles e invisibles para el ojo humano utilizando un espectro cercano al infrarrojo que escanea los materiales con longitudes de onda del espectro visible y del infrarrojo cercano (NIR). Compara instantáneamente las características

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2.4. Tecnología poscosecha en almendras

biométricas de los objetos con las características almacenadas en la base de datos para determinar si deben aceptarse o rechazarse. Esta tecnología también puede detectar y rechazar otros defectos críticos de las almendras como la pudrición, el moho, los alérgenos, el daño por insectos, y el contenido de agua y aceite. También puede identificar un amplio rango de elementos extraños como plásticos, metales, cartones, maderas, o piedras, entre otros. 2.3. Funcionamiento de la clasificadora óptica Veamos el flujo de proceso de una clasificadora de TOMRA en la Figura 2.

Figura 2. Funcionamiento de una clasificadora óptica de TOMRA

En el punto tres de la Figura 2 se localiza la zona de inspección de las cámaras BSI+ que son capaces de analizar el espectro de colores además del infrarrojo cercano; posteriormente el láser analizará otros parámetros para la detección de los temidos cristales. La máquina analiza uno a uno la totalidad de elementos que caen por la rampa y en base a la configuración de la línea, se identifica el producto especificado y se desechan los materiales extraños, pieles y cáscaras, además los datos de cada unidad analizada quedan registrados en la basa de datos del ordenador de la máquina. Por otro lado, en el punto cinco se ubican unas válvulas de alta precisión, capaces de separar los materiales extraños y defectos hallados que contaminan el producto y desplazarlos a la zona de rechazo, por lo tanto, el producto especificado como bueno continúa hacia las próximas fases de la línea. 2.4. Aplicaciones habituales en almendras En función de la aplicación de almendras, cada máquina tendrá un esquema de funcionamiento diferente. Las tres máquinas adaptadas a las aplicaciones estándar son: -

la TOMRA 5C para almendras con piel la TOMRA 5B para almendras repeladas la Ixus Bulk para almendras con cáscara o en grano

Recordemos el proceso: un vibrador o tolva reparte de forma uniforme el producto por la rampa de caída libre. Como hemos visto en el gráfico anterior, el producto cae en la zona de inspección, donde es escaneado por láser, BSI+ o una combinación de ambos. Unos milisegundos después,

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

los defectos son expulsados mediante un potente chorro de aire hacia la zona de rechazo, mientras que el producto bueno cae a la rampa de acepto, en caída libre natural. Veamos las máquinas y sus aplicaciones: -

La TOMRA 5C es idónea para la clasificación óptica de almendras en grano que normalmente contienen un 2% de cuerpos extraños, trozos de cáscara y pieles. Su tecnología láser de alta resolución, detecta incluso las imperfecciones más pequeñas, que unido a las cámaras BSI+ de amplio espectro son capaces de detectar defectos de calidad como los daños producidos por insectos (Figura 3).

Figura 3. TOMRA 5C, clasificadora óptica de alta calidad y detalle del proceso de clasificación

La TOMRA 5B: Cabe destacar que a las almendras repeladas que se usan habitualmente en pastelería. Se les aplica un tratamiento térmico para quitar la piel marrón y en ocasiones algún resto de piel se queda adherido. La TOMRA 5B ofrece una visión de 360 grados del grano de almendra y mediante cámaras de color de alta definición se analiza la almendra desde todos los ángulos. Esto permite rechazar las almendras que tienen todavía algún resto de piel o que tienen un color no conforme. Estas mejoras en el diseño de los sensores también permiten disfrutar de una visualización más clara y una clasificación por color más precisa, con un nivel de detalle que nunca se había visto hasta ahora en maquinaria de este tipo.

Figura 4. Máquina clasificadora TOMRA 5B

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La Ixus Bulk incluye tecnología de rayos-X. Suele ubicarse tras la limpieza de las almendras. Resulta idónea para la detección mediante rayos-X en la inspección final. www.bibliotecahorticultura.com

2.4. Tecnología poscosecha en almendras

Detecta cuerpos extraños peligrosos y elementos duros que pueden causar problemas de salud como por ejemplo cristales, metales, piedras o trocitos de cerámica. TOMRA ha desarrollado tecnologías de vanguardia para lograr que la clasificación de almendras sea más eficiente, más eficaz y permita un mayor control de los costes. Asimismo, permite hacer frente a los distintos retos que se plantean para el sector de los frutos secos, como son la dificultad en obtener mano de obra, la seguridad alimentaria y la calidad del producto. El futuro de la clasificación empieza ahora. 2.5. Procesamiento mediante tecnología artificial La Inteligencia Artificial ha sido uno de los mayores avances en esta tecnología. Las generaciones anteriores de clasificadoras trabajaban de manera individual y ofrecían una gran capacidad para el almacenamiento de datos, pero el usuario no podía conocer lo que ocurría en el proceso con la precisión actual que ofrecen las clasificadoras de TOMRA. Las máquinas de clasificación son hoy dispositivos conectados a la plataforma de datos basada en la nube TOMRA Insight. Proceso: Las clasificadoras TOMRA generan datos relacionados con el funcionamiento de la línea que se recopilan, casi en tiempo real, y se almacenan con total seguridad en la nube. Esto permite generar alertas sobre los diferentes tipos de defectos que se está rechazando en tiempo real, y por lo tanto, seguir una trazabilidad del producto. Se permite así un control absoluto del producto procesado y de la calidad final obtenida. Además, TOMRA Insight permite el acceso a la información de cualquier planta desde cualquier lugar a través de un portal web disponible tanto para ordenador como para otros dispositivos móviles. Así, se pueden conocer las causas por las que la planta de almendras no funciona correctamente, o por ejemplo detectar la contaminación de plásticos derivada de los cultivos en invernaderos. 2.6. BSI+: El futuro de la visión La tecnología de las cámaras BSI+, infrarrojos cercanos frontales y traseros de alta definición que incorporan las clasificadoras, detectan cualquier tipo de defecto que pueda estar contaminando los frutos secos. Nuestro modelo TOMRA 5C 800 es capaz de analizar 12 millones de almendras en una hora, detecta los cuerpos extraños de cada una de ellas, sopla para eliminar los defectos y además rechaza las no aptas, lo que marca la excelencia en la selección. Los datos recogidos de las imágenes se analizan con nubes de puntos que generan diagramas en tres dimensiones de colores asociados a los distintos defectos y cuerpos extraños. Así el operador puede determinar el límite del rechazo y los defectos. Esta innovadora tecnología permite especificar las cualidades que se buscan en el producto y obtener la calidad deseada de manera totalmente automatizada. Una de las tendencias actuales es la detección de alérgenos mediante la cámara BSI+, ya que es capaz de analizar la composición química del producto y rechazar sus contaminaciones. Un ejemplo sería la selección entre cacahuetes y almendras en la misma línea. La Nimbus BSI+ podría detectar los cacahuetes y separarlos de las almendras. La cámara BSI+ puede también descartar productos dañados internamente que a simple vista parecen estar bien.

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

2.7. Importancia de la investigación TOMRA diseña y fabrica sus propios sensores ópticos, cámaras, ordenadores y maquinaria en estrecha cooperación con los clientes, que aportan una visión completa sobre la demanda de los productos y las necesidades del mercado. Cabe destacar que TOMRA es una empresa donde el I+D+i es clave. Así el 20% de los trabajadores se dedican a la innovación y el 8% del beneficio se reinvierte en investigación, para el desarrollo de nuevos sensores, software y tecnología adaptados a las necesidades de sus clientes. La empresa cuenta con más de 42 patentes tecnológicas en selección óptica, trabajan en estrecha colaboración con universidades como la RWTH, Bruselas y Lovaina, además de centros científicos como SINTEF, CTR, Fraunhofer ILT.

Sobre TOMRA Food TOMRA Food diseña y fabrica máquinas de clasificación basadas en sensores y proporciona soluciones integradas de postcosecha para la industria alimentaria. Desarrollamos la tecnología analítica más avanzada del mundo y la aplicamos a la clasificación y pelado. Más de 12.800 unidades están instaladas y son empleadas en todo el mundo por productores, envasadores y procesadores de dulces, frutas secas, cereales y semillas, patatas, proteínas, frutos secos y verduras. La empresa tiene como misión mejorar el rendimiento y la eficiencia operativa de sus clientes y garantizar el suministro de alimentos seguros a través de tecnologías inteligentes y útiles. Para alcanzar tales objetivos, TOMRA Food cuenta con centros de excelencia, oficinas regionales y plantas de fabricación en EE. UU, Europa, América del Sur, Asia, África y Australasia. TOMRA Food forma parte de TOMRA Group, fundado en 1972 en base a una idea innovadora que comenzó por el diseño, la producción y venta de máquinas de devolución de depósitos (MDD) para la recogida automatizada de envases usados de bebidas. Hoy en día, TOMRA ofrece soluciones tecnológicas que permiten alcanzar la economía circular. Gracias a sus sistemas avanzados de recolección y clasificación que optimizan la recuperación de recursos y minimizan el desperdicio en las industrias de alimentos, reciclaje y minería, TOMRA se compromete a construir un futuro más sostenible. TOMRA dispone hoy de unas 100.000 instalaciones en más de 80 mercados a nivel mundial y sus ingresos totales en 2020 alcanzaron 9,9 mil millones de NOK. El grupo tiene unos 4,300 empleados a nivel global y cotiza en la Bolsa de Valores de Oslo (OSE: TOM). Para más información acerca de TOMRA, visite la página www.tomra.com

Sobre BORRELL, S.A. La actividad de José Borrell S.A se centra en el diseño, fabricación e instalación de máquinas e instalaciones completas para el procesado de frutos secos, legumbres, cereales, frutos y semillas. Cuentan con más de 50 patentes nacionales e internacionales e instalaciones en los 5 continentes. Ofrecen maquinaria específica para cada etapa del proceso, que comprende desde la fase de descapotado, con peladoras, descascaración con partidoras, selección con separadoras

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2.4. Tecnología poscosecha en almendras

separadoras, limpieza y Pre-Limpieza mediante despedregadoras, desbastadoras y aspiradores; calibrado, repelado y corte mediante Láminas, bastones, palitos, cubos, granulados y corte 3D; además de secaderos y enfriaderos. Por último, la empresa distribuye la innovadora tecnología de selectores ópticos de TOMRA.

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2.5. Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama)

María Bernardita Pérez-Gago perez_mbe@gva.es Centre de Tecnologia Poscollita (CTP), Institut Valencià d’Investgacions Agràries (IVIA)

Índice 1. 2. 2.1. 2.2. 3. 3.1. 3.2. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 5.

Introducción Efecto del procesado sobre la calidad de las frutas cortadas Efectos fisiológicos del corte en los tejidos Alteración por microorganismos Factores que afectan la calidad de las frutas recién cortadas Factores previos al procesado Etapas de preparación y elaboración de los productos mínimamente procesados Tratamientos para extender la vida útil de fruta fresca cortada Temperaturas de refrigeración Agentes antioxidantes Agentes texturizantes Envasado en atmósferas modificadas Agentes antimicrobianos Recubrimientos comestibles Conclusiones

Resumen El creciente interés de los consumidores por productos saludables, seguros y fáciles de preparar ha potenciado en los últimos años el mercado de las frutas y verduras mínimamente procesadas o “cuarta gama”. Aunque los vegetales (principalmente ensaladas) constituyen el segmento principal comercializado, los datos muestran una expansión y diversificación de la fruta transformada que responde a una mayor demanda por parte del consumidor. Sin embargo, el desarrollo de fruta fresca cortada está muy condicionado por el procesado que reduce la vida útil por debajo de los 3-5 días en la mayoría de los casos. El daño mecánico producido como consecuencia del procesado (pelado y/o corte) provoca una respuesta inmediata a nivel fisiológico y bioquímico que aceleran el metabolismo, resultando en un aumento en la tasa de respiración y producción de etileno, degradación enzimática de la membrana, pardeamiento enzimático, pérdida de agua y también una mayor susceptibilidad a la contaminación

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

microbiana, además de posibles pérdidas en la calidad nutricional. El cultivar, factores agronómicos, el estado de madurez en el momento de la recolección, el tiempo de almacenamiento entre la cosecha y el procesado, el acondicionamiento de la materia prima, las etapas de procesado y los tratamientos aplicados tras el corte, así como las condiciones de almacenamiento del producto terminado son factores que afectan muy directamente la calidad final de la fruta mínimamente procesada y determinan su vida de comercialización, por lo que el desarrollo de cualquier producto requiere un enfoque que integre todos ellos. En este capítulo se abordan los distintos factores que afectan a la calidad de la fruta fresca cortada y las tecnologías más aplicadas/estudiadas para extender la vida útil de las frutas frescas cortadas.

1. Introducción Los productos mínimamente procesados o recién cortados son frutas y verduras listas para el consumo que mantienen los atributos de calidad y frescura similar a los frescos y que tan sólo han sufrido un procesado mínimo que incluye operaciones de lavado, selección, secado, pelado, desgranado o cortado, tratamientos suaves y envasado, resultando en un producto que es 100% útil (Cantwell y Suslow, 2002). Esta forma de comercialización de fruta y verdura fue desarrollada en la década de 1980 para responder a la demanda del consumidor de productos convenientes, de alta calidad, saludables y con atributos similares al producto entero. En la última década, la demanda de frutas y verduras listas para consumo ha aumentado de manera exponencial, siendo los factores de conveniencia y salud las razones principales del crecimiento. En España, aunque aún lejos de las cifras comerciales de EE.UU. y de otros mercados europeos como Francia, Reino Unido o Italia, las ventas totales de frutas y verduras frescas cortadas se incrementó cerca de un 30% desde 2010 a 2016, superando las 81.500 toneladas (Figura 1). Los últimos datos hablan de un crecimiento anual de casi el 14% tanto en valor como en volumen. Así, tan solo en el canal libre servicio (ventas al por menor en tiendas, supermercados, etc.), que representan un 80% del mercado, el volumen de ventas se acercaba a las 80.000 toneladas en junio de 2018 (Alimarket, 2018). Entre los productos mínimamente procesados, los vegetales (principalmente ensaladas) constituyen el segmento principal (≈ 97%), con un mercado bastante consolidado. Las frutas cortadas, por el contrario, han crecido a un ritmo menor, aunque los datos muestran una expansión y diversificación de la fruta transformada que responde a una mayor demanda por parte del consumidor. Los principales obstáculos en el desarrollo de frutas mínimas procesadas son principalmente dos: (1) una mayor sensibilidad al procesado que muchos vegetales, de manera que mientras la vida útil de ensaladas y muchos vegetales está entre 10-18 días, en la mayoría de frutas está muy por debajo de los 5 días; (2) la estacionalidad en la producción de muchas frutas que redunda en un coste elevado de producción. Por tanto, estamos ante un sector con grandes retos y oportunidades, y su desarrollo va a depender principalmente de aumentar el rango de frutas mínimamente procesadas con la máxima calidad y suficiente vida útil para su comercialización.

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2.5. Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama)

Figura 1. Volumen comercializado de frutas y verduras listas para el consumo en España. Fuente: FEPEX, 2015

2. Efecto del procesado sobre la calidad de las frutas cortadas Al contrario de otras técnicas de procesado de alimentos, como el secado, la congelación o las conservas que extienden la vida útil, el daño mecánico producido como consecuencia del procesado (pelado y/o corte) resulta en una reducción de la calidad y vida útil del producto. El pelado y/o corte de la fruta provocan una respuesta inmediata a nivel fisiológico y bioquímico que aceleran su metabolismo, resultando en un aumento en la tasa de respiración, la producción de etileno y cambios metabólicos que resultan en la degradación del color, el sabor y la firmeza del producto, así como en posibles pérdidas nutricionales. Además, las superficies cortadas proporcionan un ambiente favorable para el crecimiento microbiano, debido al aumento de humedad, azúcares y analitos que se liberan tras el corte. 2.1. Efectos fisiológicos del corte en los tejidos Los efectos del procesado en el metabolismo de los tejidos se pueden observar muy rápidamente, a menudo en cuestión de minutos, tras el corte. Una de las respuestas más comunes en el tejido vegetal es el aumento en la intensidad respiratoria y la producción de etileno. En general, una actividad respiratoria alta está directamente asociada con un rápido aumento en el metabolismo del tejido y, en consecuencia, con la pérdida acelerada de ácidos, azúcares y otros componentes. Además, los cambios fisiológicos inducidos por una concentración elevada de etileno incluyen una mayor permeabilidad celular, pérdida de compartimentación, mayor senescencia y actividad respiratoria y enzimática. La respuesta de la herida al etileno y a la respiración varía según el tipo de producto, cultivar, etapa de madurez, grado de lesión y temperatura de almacenamiento (Cantwell y Suslow, 2002). Así, por ejemplo, en rodajas de pera no se observó un aumento en la producción de etileno como respuesta al corte (Gorny et al., 2000), mientras que sí que aumentó en otras frutas como el kiwi (Agar et al., 1999), la manzana (Hu et al., 2007) o papaya (Paull y Chen, 1997). Otra consecuencia del procesado de fruta es la rotura celular, que permite que las enzimas endógenas previamente compartimentadas entren en contacto con sus sustratos, lo que lleva a reacciones indeseables como el pardeamiento enzimático y el ablandamiento acelerado.

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El pardeamiento enzimático es probablemente el factor más limitante en la vida útil de un gran número de frutas cortadas. Este es un proceso complejo, en el que en una primera etapa las enzimas polifenol oxidasa (PPO, enzimas que contienen cobre) en presencia de oxígeno oxidan los compuestos fenólicos (que también se liberan de las vacuolas) para dar lugar a o-quinonas, que posteriormente condensan rápidamente con grupos aminos de las proteínas y azúcares reductores dando lugar a polímeros marrones (Figura 2).

Figura 2. Reacciones de pardeamiento enzimático

El ablandamiento y la pérdida de la firmeza del tejido es un defecto de calidad que también compromete la vida útil de muchas frutas frescas cortadas. En general, aunque los cambios de textura que ocurren en la fruta son una continuación de los eventos normales de maduración que conducen al ablandamiento, el proceso de pelado y/o corte acelera el ablandamiento como consecuencia de la hidrólisis enzimática de las sustancias pécticas que forman parte de la pared celular por la acción de las enzimas metilesterasa y poligalacturonasa que se liberan. A nivel nutricional, los cambios observados tras el corte y durante el almacenamiento dependen del producto y del estrés causado. Aunque se ha asumido que las frutas mínimamente procesadas ven reducido el contenido de compuestos bioactivos comparado con el producto fresco entero, algunos datos muestran diferencias según el tipo de fruta. Así algunos trabajos muestran una acumulación de compuestos fenólicos como respuesta a la herida en un intento de iniciar procesos de reparación. Si bien, en otros se observa un descenso como consecuencia de la oxidación de los fenoles endógenos, liberados tras la descomposición de la membrana celular, por enzimas como PPO, ascorbato oxidasa, citocromo oxidasa y peroxidasa (TomásBarberán y Espín, 2001). De manera similar, los cambios en el contenido de ácido ascórbico en productos recién cortados son el resultado de reacciones de biosíntesis y degradación durante el almacenamiento. Así, Gil et al. (2006) mostraron un aumento en el contenido de ácido ascórbico en piña cortada durante almacenamiento a 5 °C, una disminución en melón y kiwi, mientras que en fresa no se detectaron cambios significativos respecto a la fruta entera. Otro trabajo más reciente muestra un aumento del ácido ascórbico en mango mínimamente procesado (Robles-Sánchez et al., 2013). En general, los parámetros bioquímicos asociados con azúcares y ácidos, como el pH, la acidez titulable, el contenido de sólidos solubles y los ácidos orgánicos y aminoácidos son indicadores importantes del sabor global de las frutas frescas enteras. Por tanto, estos parámetros tienen importancia a la hora de seleccionar la materia prima a procesar. Sin embargo, se ha visto que el almacenamiento no los afecta de manera significativa, por lo que en fruta fresca cortada no se recomienda utilizar estos parámetros como indicadores de pérdida de calidad. En estos productos, los cambios en el sabor se deben principalmente a la pérdida de los principales volátiles relacionados con el sabor y la síntesis de volátiles asociados a malos sabores, como el etanol y acetaldehído, entre otros (Hodges y Toivonen, 2008).

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2.5. Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama)

2.2. Alteración por microorganismos Aunque el pH ácido (3.0 - 5.0) de la mayoría de las frutas restringe el crecimiento de microorganismos, estas no están totalmente exentas de riesgos. La alta actividad del agua de las frutas recién cortadas, el nivel de nutrientes y la ausencia de procesos de conservación como el escaldado, la congelación o la esterilización, proporcionan un entorno favorable para el crecimiento microbiano en estos productos. Las levaduras, mohos y bacterias mesófilas y psicrófilas dominan la microflora en las frutas y verduras recién cortadas. Sin embargo, la presencia ocasional de bacterias patógenas, parásitos y virus capaces de causar infecciones en humanos, pueden dar lugar también a alertas alimentarias importantes. Los patógenos más frecuentemente asociados con alertas alimentarias en frutas y verduras cortadas incluyen bacterias (Salmonella, Escherichia coli O157: H7 y Listeria monocytogenes), virus (tipo Norwalk, hepatitis A) y parásitos (Cryotosporidium, Cyclospora), siendo Salmonella y E. coli O157: H7 las principales causas de brotes relacionados con frutas cortadas en los EE.UU. (Abadias et al., 2008). Durante el procesado de fruta, la calidad del agua de lavado, la higiene (equipos, zonas de trabajo y operarios) y el mantenimiento del producto a temperatura de refrigeración juegan un papel básico en la calidad microbiológica de estos productos. Si bien hay que tener en cuenta que, en la distribución y el almacenamiento, las fluctuaciones de temperatura y la alta humedad presente en los envases proporcionan también un ambiente favorable para la proliferación de estos microorganismos.

3. Factores que afectan la calidad de las frutas recién cortadas La calidad de las frutas recién cortadas depende de muchos factores que se pueden separar en factores antes del procesado y factores asociados al procesado y manejo del producto cortado. Los factores previos al procesado incluyen el tipo de fruto y cultivar, las prácticas culturales y el estado de madurez en cosecha, así como el manejo de la fruta previo al procesado. Mientras que, con el procesado, los factores a considerar son el proceso de elaboración, los tratamientos de conservación y las condiciones de distribución y almacenamiento (Cantwell y Suslow, 2002). En todos los casos la calidad del producto cortado está altamente relacionada con la calidad del producto entero y todos los factores mencionados contribuyen en mayor o menor medida a mantenerla. 3.1. Factores previos al procesado Fruto y cultivar Las diferencias propias de los frutos a nivel fisiológico hacen que los mismos tengan distintos patrones de respiración y producción de etileno que van a determinar la respuesta al estrés producido por el corte y por tanto a la vida útil del producto. Así, por ejemplo, la respiración de kiwi se multiplicó por dos tras el corte en rodajas, mientras que en banana no se vio afectada por el corte (Watada et al., 1990). Sin embargo, la respiración de las rodajas de bananas duplicaba la de kiwi, lo que condiciona el tipo de envasado a seleccionar para esta fruta.

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De igual manera, para un mismo fruto, los cultivares a menudo difieren en calidad sensorial (asociada a ácidos orgánicos y azúcares, compuestos volátiles, etc.), contenido de compuestos bioactivos (fenoles, antocianos, vitaminas, etc.), firmeza y otros parámetros bioquímicos, que hacen que la respuesta al procesado sea diferente entre ellos. En este sentido, la selección del cultivar es de primordial importancia para asegurar la calidad óptima de la fruta fresca cortada. En general, en la selección del cultivar para el procesado mínimo es deseable buscar cultivares de alta calidad organoléptica, máxima regularidad de aprovisionamiento durante todo el año y una baja susceptibilidad al pardeamiento enzimático, a daños mecánicos, a deshidratación, al desarrollo microbiano y baja respiración y producción de etileno. El factor o factores limitantes en la selección de cultivar van a depender del fruto. Así, por ejemplo, la susceptibilidad al pardeamiento enzimático es un factor clave en frutas como manzana, pera, melocotón de carne blanca o caqui fresco cortado, mientras que en otros frutos puede haber más interés en otros atributos de calidad, como por ejemplo la textura en el kiwi, melón, pera y caqui, la ausencia de semillas en la sandía o un equilibrio entre la calidad nutricional y la acidez en la piña (García y Barrett, 2005; González-Buesa et al., 2011; Sanchís et al., 2015a). En la bibliografía existen numerosos trabajos que evalúan la idoneidad de distintos cultivares de fruta para ser procesados como productos listos para comer. Así, por ejemplo, Gorny et al. (1999) reportaron que la vida de comercialización de 14 cultivares de melocotón y 8 cultivares de nectarinas puede variar entre 2-6 días y 1-12 días a 0 °C, respectivamente. En manzana, las variedades más utilizadas a nivel industrial para IV gama son ‘Granny Smith’ y ‘Fuji’ por su menor susceptibilidad al pardeamiento que otras variedades como ‘Red Delicious’ o ‘Gala’ (Saftner et al., 2005). Sin embargo, a nivel sensorial la variedad ‘Granny Smith’ ha sido peor valorada para el procesado mínimo. En el caso de pera cortada, la firmeza y el pardeamiento enzimático son factores limitantes a la hora de seleccionar el cultivar. Así, Gorny et al. (2000), al comparar los cultivares de pera ‘Anjou’, ‘Bartlett’, ‘Bosc’ y ‘Red Anjou’, indicaron que las peras ‘Bartlett’ fueron las más indicadas para el procesado mínimo en términos de menor susceptibilidad al pardeamiento enzimático, si bien esta variedad fue la que mantuvo una menor firmeza, lo que puede condicionar la comercialización del producto si no se parte de una firmeza inicial alta. Factores agronómicos y ambientales Muchos factores agronómicos (tipo de suelo, abonado, riego, etc.) y ambientales (temperatura, lluvia, etc.) también afectan la calidad de la fruta mínimamente procesada, en tanto en cuanto afectan a la calidad del fruto en el momento de cosecha. Sin embargo, existen pocos trabajos en la bibliografía respecto al manejo de los cultivos antes de la cosecha sobre la calidad de la fruta cortada lista para consumo. Algunos trabajos, muestran que las estrategias de riego deficitario (RDI) permitieron importantes ahorros de agua sin afectar negativamente la calidad de nectarinas ‘VioWhite5’ mínimamente procesadas (Falagán et al., 2015) y de arilos de granadas ‘Mollar de Elche’ (Peña-Estévez et al., 2015). Además, las rodajas de nectarina cultivadas bajo RDI tenían una capacidad antioxidante y un contenido de fenoles más estable durante el almacenamiento y mostraban un 10% más de vitamina C que los otros tratamientos agronómicos (Falagán et al., 2015). En el caso de los arilos de granada, el RDI extendió la vida comercial 4 días frente al riego deficitario al disminuir el pardemiento enzimático de los arilos.

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2.5. Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama)

En un trabajo más reciente, la aplicación de Zn en la etapa de abonado en dos variedades de manzana redujo el pardeamiento enzimático y la actividad de la enzima PPO, aumentando el potencial de conservación del producto mínimamente procesado (Rasouli y Saba, 2018). Por otra parte, las prácticas culturales y las condiciones climáticas se han visto que pueden afectar a la carga de patógenos en suelos y el agua de irrigación, con el consiguiente riesgo microbiológico que puede suponer en el producto troceado (Selma et al., 2007). Estado de madurez En la mayoría de las frutas, el estado de madurez es el factor más importante que determina la vida útil de almacenamiento y la calidad del producto mínimamente procesado. La actividad fisiológica y metabólica de los frutos cambia con el estado de madurez, afectando al sabor, firmeza, color, calidad nutricional, susceptibilidad a desórdenes fisiológicos y desarrollo microbiano. En general, se recomienda realizar la recolección antes de que se alcance la plena madurez organoléptica, ya que así la textura es más firme y se minimizan los daños mecánicos durante la manipulación. Por el contrario, un retraso en la recolección implica una mayor actividad fisiológica, mayor sensibilidad a los daños mecánicos y a determinadas alteraciones fisiológicas, así como crecimiento fúngico (Cantwell y Suslow, 2002). Numerosos trabajos muestran que la recolección en estados tempranos puede reducir el pardeamiento y mantener la textura en melón, papaya, melocotón, nectarinas y peras (Paull y Chen, 1993; Gorny et al., 1999, Gorny et al., 2000). Sin embargo, una recolección demasiado anticipada al punto óptimo de cosecha puede poner en juego las características organolépticas (sabor, olor y color) de estos productos. La tabla 1 recoge de manera esquemática el efecto del estado de madurez de la fruta fresca en la calidad del producto mínimamente procesado. Si bien, es necesario realizar un estudio para cada fruto. Tabla 1. Efecto del estado de madurez en la calidad de fruta mínimamente procesada Madurez

Calidad

Inmaduro

Sabores y aromas característicos no suficientemente desarrollados Peor calidad al madurar el fruto

Parcialmente maduro - maduro

Textura más firme y menor susceptibilidad a los daños mecánicos Mejor calidad al madurar Mayor vida útil poscosecha

Sobremaduro

Mayor susceptibilidad a la aparición de sabores extraños y desórdenes fisiológicos Mayor sensibilidad a daños mecánicos y al desarrollo microbiano

Manejo de la fruta desde el momento de cosecha hasta el procesado Ligado al estado de madurez, otro factor determinante en la calidad final del producto mínimamente procesado es el manejo de la fruta desde el momento de cosecha hasta el procesado. En general, es posible extrapolar los cambios fisiológicos y bioquímicos que se producen en frutas y verduras sin cortar a sus productos recién cortados. Tales cambios en producto entero incluyen reducción en la firmeza, aumentos en la producción de etileno y CO2 www.bibliotecahorticultura.com

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

dependiendo del fruto, aumento en el contenido de sólidos solubles, posibles daños fisiológicos con oscurecimiento interno, falta de maduración, lesiones superficiales, entre otros. Por tanto, se puede decir que a mayor tiempo entre la recolección y el procesado menor vida útil del producto cortado. Sin embargo, en algunos casos el uso de tecnologías poscosecha en el fruto entero como el almacenamiento prolongado en atmósferas controladas y/o la aplicación del inhibidor del etileno 1-MCP han resultado eficaces reduciendo el pardeamiento enzimático y frenando los cambios asociados con la pérdida de firmeza de frutas cortadas como manzanas (CalderónLópez et al., 2005), peras (Arias et al., 2009), kiwi, mango y caqui (Vilas-Boas y Kader, 2007; Sanchís et al., 2015b) y melón (Ergun et al., 2007), entre otras. La respuesta de los productos recién cortados a estos tratamientos poscosecha dependen del tipo de cultivo, estado de madurez, el tiempo de almacenamiento previo a la cosecha, la dosis y tiempo de exposición en el caso de 1-MCP y la temperatura (Blankenship y Dole, 2003). 3.2. Etapas de preparación y elaboración de los productos mínimamente procesados La alta susceptibilidad al daño mecánico de las frutas requiere que todas las etapas del proceso de elaboración (desde recolección hasta comercialización) y los equipos necesarios para la obtención del producto cortado (volcado, lavado, pelado, corte, aplicación de tratamientos y envasado) estén adaptados para cada fruto. Además, el diseño de la planta y los equipos deben facilitar una máxima higiene en todo el proceso. La Figura 3 muestra un ejemplo general del diagrama de proceso y distintos equipamientos utilizados en la industria.

Figura 3. Diagrama de proceso general de productos mínimamente procesados y distintos equipamientos utilizados en la industria

En el procesado de fruta es necesaria una desinfección inicial de la superficie. Posteriormente, se pela y se prepara (e.g. en secciones) para pasar a través de un cortador/rebanador o corte manual. Dependiendo de la fruta, tras el corte las piezas pueden lavarse o no y aplicarse algún tratamiento antioxidante, texturizante y/o higienizante. El envasado final depende también del fruto, requiriéndose para los que presentan una menor firmeza recipientes rígidos

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2.5. Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama)

termosellados con un film plástico que permita el desarrollo de una atmósfera modificada, mientras que los frutos con mayor firmeza permiten el envasado en bolsas. Teniendo en cuenta que la causa del deterioro es debido al daño que se produce con el pelado y corte del fruto, el grado de procesado (i.e. tamaño y tipo de corte) y la calidad del corte (i.e. cuchillas afiladas) afectan directamente a la respuesta fisiológica del fruto. En la etapa de corte, es necesario el uso de cuchillas afiladas que permitan un corte limpio que minimice el daño tisular y las respuestas asociadas al estrés, como el aumento de la respiración y la producción de etileno. Además, con el corte limpio, se reduce la pérdida de electrolitos y la acumulación de líquido en los espacios intercelulares, que pueden también reducir la difusión de gases e inducir la respiración anaerobia (Hodges y Toivonen, 2008). Por otra parte, el tamaño y formato de corte pueden influir en el metabolismo del tejido cortado. En general, al aumentar el tamaño del corte aumenta la respiración y producción de etileno, aunque la respuesta también depende del fruto. Así, el melón cortado en trozos muy pequeños (0,2 mm) dio lugar a un aumento importante en la producción de etileno, mientras que los trozos grandes (1 x 2 cm) no fueron diferentes en su respuesta a la producción de etileno con la fruta entera (Silveira et al., 2013). Además, en este trabajo se recomienda evitar el corte en cilindros frente al corte trapezoidal o en rodajas, principalmente por el efecto negativo a nivel visual. Otros ejemplos de respuestas de distintas frutas al corte se resumen en la Tabla 2. Tabla 2. Respuesta fisiológica de fruta al corte dependiendo del estado de madurez y tamaño de corte. Fuente: Cantwell y Suslow, 2002

Gajo

Respiración comparada con fruto entero Aumenta

Producción de etileno comparado con fruto entero ---------

0,4 cm

-------

Aumenta x 4

0,4 cm

Aumenta

Maduro

4 cm

Igual

Maduro

0,2 cm

-------

Aumenta x 10

Madurando

2x1 cm cilindro

Igual

Maduro

“

Igual

Madurando

“

Igual

Madurando

“

Aumenta x 2

Igual

Kiwi

Maduro

1 cm

Aumenta

Aumenta x 8

Pera

Madurando

1 cm - gajo

Igual

“

Aumenta

Disminuye

Cuartos

Igual

“

Aumenta

Aumenta x 4

Fruto Manzana Banana

Melón Cataloupe

Fresa

Estado de madurez

Temp. (°C)

Tamaño de corte

Maduro

Inmaduro

Madurando

Maduro

4. Tratamientos para extender la vida útil de fruta fresca cortada Dada la cantidad de factores que contribuyen a acortar el tiempo de vida útil de los productos hortofrutícolas mínimamente procesados, se han estudiado un gran número de tratamientos para minimizar los efectos que de una manera negativa modifican la calidad de los mismos. Estos incluyen tratamientos químicos y físicos (Tabla 3). De estos, las tecnologías básicas que se www.bibliotecahorticultura.com

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

aplican a nivel industrial para mantener la calidad de los productos son el mantenimiento de la cadena de frío, el uso de agentes antioxidantes, texturizantes e higienizantes y el envasado en atmósferas modificadas. La innovación y las mejoras tecnológicas también han acompañado el avance de estos productos y numerosos estudios muestran la efectividad de agentes naturales con carácter antimicrobiano, recubrimientos comestibles, tratamientos térmicos moderados, agua electrolizada, radiaciones ionizantes, luz ultravioleta y ozono, entre otros. Tabla 3. Tratamientos para mantener la calidad de productos hortofrutícolas mínimamente procesados Tratamientos químicos Antioxidantes Texturizantes Higienizantes Agentes antimicrobianos Recubrimientos comestibles…

Tratamientos físicos Bajas temperaturas Atmósferas modificadas Tratamientos térmicos Radiaciones inonizantes Radiaciones ultravioleta Agua electrolizada Ozono…

4.1. Temperaturas de refrigeración El manejo adecuado de la temperatura desde la recepción del producto fresco hasta la distribución de producto procesado es el factor externo más importante que debe controlarse para mantener la calidad y la seguridad de las frutas y verduras frescas cortadas (Cantwell y Suslow, 2002). A menor temperatura mayor es la vida útil de la fruta o verdura cortada, ya que se reduce la tasa de respiración y producción de etileno, las reacciones enzimáticas (pardeamiento y pérdida de firmeza) y el crecimiento microbiano. En el procesado, se debe partir de los productos frescos pre-enfriados y mantener la cadena de frío durante el procesado y posterior periodo de comercialización y venta entre 3 y 5 °C, aunque en algunos casos las condiciones de venta alcanzan los 7 °C, lo que resulta en una reducción de la vida útil. 4.2. Agentes antioxidantes Como se mencionó anteriormente, para algunas frutas el pardeamiento enzimático es el factor más importante que limita la vida útil del producto cortado, por lo que el almacenamiento en frío requiere ser implementado con otras tecnologías. La metodología clásica para inhibir el pardeamiento enzimático es el uso de agentes antioxidantes. La Tabla 4 muestra una lista de los antioxidantes clasificados según su modo de acción. Algunos actúan directamente como inhibidores de las enzimas PPO y otros sobre el sustrato o sobre los productos de la reacción de oxidación antes de que se formen los polímeros marrones (García y Barrett, 2005). Numerosos estudios describen la efectividad de los distintos agentes antioxidantes reduciendo el pardeamiento enzimático de frutas y hortalizas cortadas. Entre ellos, el ácido ascórbico, su isómero (ácido d-isoascórbico) y el ácido cítrico son probablemente los agentes antioxidantes más comunes seleccionados para su uso en frutas mínimamente procesadas. Aminoácidos que contienen tiol como N-acetilcisteína, quelantes como EDTA y ciclodextrina o compuestos que inhiben directamente PPO como el 4-hexilresorcinol también se han investigado para evitar el pardeamiento de varias frutas frescas cortadas. Los últimos, aunque no están específicamente aprobados por la legislación para su uso en frutas y verduras frescas, están aprobados como

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2.5. Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama)

ingredientes alimenticios para otros alimentos (i.e. se incluyen como “Generally recognized as safe” (GRAS) o aditivos de grado alimenticio por la legislación europea, respectivamente). En España, los aditivos permitidos se rigen por el Real Decreto 142/2002 (y el RD 2196/2004, por el que se modifica el anterior), en los que aprueba la lista positiva de aditivos distintos de colorantes y edulcorantes para el uso en la elaboración de productos alimentarios. Tabla 4. Agentes químicos con capacidad de reducir el pardeamiento enzimático de frutas y hortalizas frescas cortadas. Adaptada de García y Barret (2005) Inhibidores del pardeamiento enzimático Acidulantes Ácido cítrico Otros ác. orgánicos: tartárico, málico, láctico Reductores Ác. ascórbico (AA); ascorbato cálcico, ác. erythorbic Esteres de ascorbil-fosfato, AA-2-fosfato, AAtrifosfatos Compuestos con grupos sulfidril: cisteína, ....

Modo de acción Reduce el pH y quelante de la PPO Reducen pH modificando la actividad de la PPO Reducción de las o-quinonas a compuestos incoloros Tras hidrólisis por las fosfatasas presentes en los tejidos vegetales dan lugar a AA Reaccionan con las o-quinonas para dar lugar a compuestos estables incoloros

Complejantes Ciclodextrinas (oligosacáridos cítricos), maltosyl-- Formación de complejos con los sustratos de PPO. Atrapamiento de los sustratos de PPO cyclodextrina, hydroxyethyl--cyclodextrina Quelantes EDTA, polifosfatos, hexametafosfato sódico, pirofosfato de ácido sódico Inhibidores de la enzyma 4-hexylresorcinol, Aniones cloruro (NaCl, CaCl2, ZnCl2) Miel

Se une a Cu+2 de la parte activa de la PPO

Inhibidor de la PPO Interacción con el Cu de la PPO Contiene pequeñas cantidades peptídicos que inhiben la PPO

grupos

El grado de pardeamiento que sufren los productos hortofrutícolas mínimamente procesados puede depender de la concentración y tipo de compuestos fenólicos presentes en los frutos, la actividad de la PPO, la presencia de oxígeno y la compartimentación de las enzimas y sustratos. Por tanto, la efectividad de los antioxidantes para controlar el pardeamiento depende de muchos factores, como el fruto, el cultivar, el estado de madurez, la concentración aplicada, la sinergia con otros antioxidantes y/u otros tratamientos físicos, el pH, entre otros factores (García y Barrett, 2005). 4.3. Agentes texturizantes El ablandamiento es un defecto de calidad que también compromete la vida útil de muchas frutas recién cortadas que los consumidores perciben como crujientes o firmes. Aunque la selección del cultivar y el estado de madurez en la cosecha es esencial, el uso de sales de calcio es una práctica común para reducir el ablandamiento. El efecto del calcio se atribuye a la formación de puentes entre los grupos carboxilo de las cadenas de péptidos de la pared celular, aumentando la integridad de la misma (García y Barrett, 2005). Por otra parte, el uso de algunas sales cálcicas, como el ascorbato cálcico y citrato de calcio también ejercen un efecto antioxidante. En este mismo sentido, el cloruro de calcio (CaCl2) también tiene un efecto antioxidante que puede atribuirse a la inhibición de la enzima PPO por el anión cloruro. Así, en

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muchos trabajos se ha estudiado el efecto combinado de CaCl2 y ácido ascórbico o ácido cítrico, reportando un efecto sinérgico en el control del pardeamiento enzimático y la pérdida de firmeza en frutas como manzanas (Chiabrando y Giacalone, 2012), peras (Soliva-Fortuny et al., 2004) y caqui (Sanchís et al., 2016a), entre otras. 4.4. Envasado en atmósferas modificadas Para muchas frutas mínimamente procesadas, el envasado en atmósferas modificadas (MAP) es necesario junto con la aplicación de agentes antioxidantes y/o texturizantes, higienizantes y almacenamiento en frío, implementando lo que se conoce como ‘tecnología de barreras’ (hurdle technology). Aunque la temperatura es el factor más importante reduciendo el metabolismo de los productos hortofrutícolas, el envasado en MAP (bajo O2 y alto CO2) también contribuye a reducir la respiración y producción de etileno, la pérdida de agua, el pardeamiento enzimático y el crecimiento microbiano. Sin embargo, si las condiciones (e.g. atmósfera, film, temperatura, etc.) no son adecuadas para el fruto pueden dar lugar a la aparición de malos sabores asociados a la respiración anaeróbica, causar daños fisiológicos en el tejido (generalmente asociados a elevado CO2) o desarrollar bacterias ácido-lácticas que modifican el sabor y aroma del producto (Cantwell y Suslow, 2002). En general, la atmósfera inicial dentro del envase suele ser aire y esta se modifica en función de la respiración del producto y de la permeabilidad del envase seleccionado (MAP pasiva). Si bien, en algunos casos se puede inyectar una atmósfera empobrecida en O2 y/o enriquecida en CO2 (MAP activa) para alcanzar antes la modificación de la atmósfera, actuando en el metabolismo del fruto e inhibiendo el crecimiento microbiano tan pronto como se corta el producto. Por otro lado, algunos autores indican que el uso de MAPs ‘no convencionales’ con concentraciones elevadas de O2 (> 40 kPa) y CO2 (>15-20 kPa) o la mezcla con otros gases como el Argón pueden reducir la carga microbiana y el pardeamiento enzimático, evitando condiciones de anoxia, aunque el efecto depende del fruto (Ghidelli y Pérez-Gago, 2018). Aunque en la bibliografía se pueden encontrar algunas tablas que de manera orientativa muestran la eficacia de MAP en distintas frutas, la selección de la MAP depende del fruto, cultivar, estado fisiológico, tipo de corte y condiciones de almacenamiento, entre otras (Gorny, 2003; Ghidelli y Pérez-Gago, 2018). En general, las recomendaciones de MAP para frutas cortadas son niveles bajos de O2 (1-5 kPa) y/o niveles elevados de CO2 (5-10 kPa). La selección del envasado es crucial para conseguir un producto con la máxima frescura y calidad. Este tiene que lograr el equilibrio entre la demanda de oxígeno del producto, como consecuencia de la respiración, y la permeabilidad del film al oxígeno y dióxido de carbono. En la práctica, los films a menudo se seleccionan en función de la velocidad de transmisión de oxígeno (OTR expresada en unidades de ml / m2-día-atm), aunque existen más factores que deben considerarse. Así, las características de la película plástica que se deben considerar incluyen: 1) la permeabilidad de un espesor dado de la película plástica al O2, CO2 y vapor de agua a una temperatura dada; 2) el área total de la superficie del envase sellado; 3) el volumen libre dentro del envase (asociado al diseño del envase); 4) la presencia de microperforaciones (número, área, distribución, etc.); y 5) características adicionales de calidad (antivaho, termosellado con otro material de envase, capacidad de impresión de datos, etc.). Mientras que en el producto a envasar es necesario conocer: 1) la tasa de respiración para el corte específico;

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2.5. Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama)

2) la cantidad de producto; y 3) las concentraciones deseadas de equilibrio de O2 y CO2. Todo lo anterior debe estar definido teniendo en cuenta la temperatura de almacenamiento recomendada para los productos mínimamente procesados, aunque es importante tener en cuenta las posibles fluctuaciones que se producen principalmente durante distribución y venta, que pueden dar lugar a cambios importantes en la respiración de la fruta envasada afectando negativamente la calidad. 4.5. Agentes antimicrobianos Aunque el pH ácido (3,0 - 5,0) de la mayoría de las frutas restringe el crecimiento de microorganismos, existen diferentes motivos por los que el riesgo de contaminación por microorganismos en fruta fresca cortada se incrementa con respecto a fruta fresca entera. El procesado de los productos implica el paso por distintas etapas que pueden proporcionar oportunidades para la contaminación cruzada, por lo que una pequeña proporción de producto contaminado puede causar la contaminación de una gran parte de producto procesado. Así, por ejemplo, existen puntos críticos en el procesado como son el agua de lavado de la fruta para reducir la carga microbiana de la materia prima, la contaminación por operarios, por equipos de procesado, o por un envasado en condiciones no adecuadas y posibles fluctuaciones en la cadena de frío, entre otros. A estos, se añaden la posible contaminación por una manipulación inapropiada del propio consumidor. Esto hace necesario proporcionar herramientas adecuadas para mantener la seguridad del producto dentro de los límites legales durante todo el periodo de vida útil. Los límites establecidos a nivel microbiológico por la legislación española para alimentos procesados, incluidas las frutas y verduras recién cortadas, están publicadas en el Real Decreto 135/2010, por el que se derogan disposiciones previas, y corresponden a: -

Bacterias aerobias mesófilas y psicrófilas: 106 - 107 ufc / g a fecha de caducidad L. monocytogenes: ausencia en 25 g a fecha de elaboración y 102 ufc / g durante vida útil E. coli: 102-103 ufc / g a fecha de elaboración y caducidad Salmonella: ausencia en 25 g a fecha de elaboración y caducidad

Para facilitar el cumplimiento de los criterios microbiológicos establecidos por la legislación para estos productos, asociaciones nacionales e internacionales han publicado guías de Buenas Práctica de Producción (FEPEX, 2012) y de Seguridad Alimentaria (IFPA, 2002). A nivel industrial, el lavado con agua clorada es el método más ampliamente utilizado para eliminar los restos de suciedad y reducir la carga microbiana presente en la superficie del tejido y también de las áreas de procesado. En esta etapa es vital mantener la calidad del agua clorada evitando la acumulación de materia orgánica. Los niveles de cloro activo suelen mantenerse entre 100-150 ppm, ajustando el pH con ácido cítrico, ascórbico o sus sales en el rango 6,5-7,5 en el que el Cl muestra máxima eficacia bactericida. Sin embargo, en los últimos años se ha generado una alerta sobre el uso del cloro como agente antimicrobiano debido a la posible formación de compuestos clorados cancerígenos, como cloraminas y trihalometanos, al reaccionar con la materia orgánica que se acumula en el agua

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de lavado (Castro-Ibáñez et al., 2017). Esto ha hecho que en la actualidad su uso esté prohibido en países como Alemania, Bélgica, Suiza y Holanda. Por este motivo, en los últimos años se ha incrementado la búsqueda de alternativas que permitan garantizar la seguridad microbiológica de estos productos. La Tabla 5 recoge los distintos tratamientos físicos, químicos y biológicos que se han estudiado como alternativas al uso de hipoclorito en productos hortofrutícolas mínimamente procesados. Tabla 5. Tratamientos antimicrobianos ensayados en fruta mínimamente procesada Tratamientos Agentes/tratamientos Antimicrobianos químicos Derivados del cloro con escasa capacidad de reaccionar con la materia orgánica (dióxido de cloro, clorito sódico acidificado), ácidos orgánicos (ácido peroxiacético, ácido cítrico, ascórbico, acético, láctico) … Aceites esenciales (timol, carvacrol, eugeniol, vainillina), péptidos Antimicrobianos antimicrobianos (nisina, lisozima), bacterias ácido lácticas, quitosano… naturales Agentes de biocontrol

Pseudomonas graminis CPA-7, Lactococcus lactis CBM21…

Tratamientos térmicos

Vapor de agua: temperaturas 50-60 °C durante segundos

Tratamientos físicos

Radiaciones UV-C (200 295 nm), O3, agua electrolizada, ultrasonicación…

4.6. Recubrimientos comestibles Durante los últimos años, la innovación y mejoras tecnológicas han acompañado el desarrollo de fruta fresca cortada con el objetivo de aumentar el rango de frutas mínimamente procesadas con la máxima calidad y suficiente vida útil para su comercialización. Entre las innovaciones tecnológicas, el desarrollo de recubrimientos comestibles con actividad antioxidante y/o antimicrobiana es quizás la técnica más novedosa y prometedora para alargar la vida útil de estos productos, al proporcionar una barrera semipermeable al vapor de agua y a gases, además de permitir incorporar sustancias activas como agentes antioxidantes y antimicrobianos. Los recubrimientos comestibles, por lo tanto, pueden contribuir a extender la vida útil de las frutas frescas cortadas reduciendo la pérdida de peso y firmeza, la respiración y el pardeamiento enzimático al crear una atmósfera modificada. Además, la incorporación sustancias activas (e.g. antioxidantes, texturizantes, antimicrobianos naturales) ayuda a mejorar la calidad y seguridad alimentaria durante toda la etapa de transporte, comercialización y consumo del producto. El recubrimiento comestible se forma en la superficie de la fruta cortada como una capa uniforme que se puede consumir con el producto. Su desarrollo se ha centrado en proteínas (e.g. caseína, proteína de soja, de suero lácteo, zeina, colágeno, etc.), polisacáridos (e.g. celulosa y sus derivados, almidón, pectina, carragenatos, gomas, quitosano, etc.) y lípidos (e.g. ceras naturales, ácidos grasos, grasas de origen animal, monoglicéridos, etc.) como ingredientes principales. En general, tanto en frutas y hortalizas frescas enteras como cortadas, el desarrollo de recubrimientos comestibles corresponde a formulaciones compuestas por uno o varios biopolímeros (polisacáridos y proteínas), por la capacidad de estos de formar films con buenas propiedades mecánicas y barrera a gases, y por lípidos que aportan la barrera al vapor de agua (Ghidelli y Pérez-Gago, 2018). Además, como se ha indicado anteriormente, las propiedades funcionales de los recubrimientos comestibles para fruta fresca cortada generalmente se mejoran mediante la incorporación de ingredientes activos como antioxidantes, potenciadores de la textura y antimicrobianos para reducir el pardeamiento enzimático, la pérdida de textura y el crecimiento de microorganismos.

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2.5. Aspectos generales en el procesado de fruta fresca cortada (mínimamente procesada o IV gama)

En general, el desarrollo de un recubrimiento comestible para un producto hortofrutícola fresco entero es complicado, ya que su éxito depende de la composición, viscosidad y contenido en sólidos del recubrimiento, de la capacidad de mojar el fruto, del tipo de fruto y cultivar, de su estado fisiológico y de las condiciones de aplicación y almacenamiento. Estos factores cobran aún más importancia en fruta fresca cortada por la complejidad que estos productos ofrecen respecto a la fruta fresca entera (e.g. superficies porosas, alta humedad relativa, etc.). Por tanto, en el desarrollo de recubrimientos comestibles es necesario un diseño que integre todos los factores que intervienen en los procesos de deterioro del producto mínimamente procesado. En este sentido, en el marco de distintos proyectos de investigación en el Centro de Tecnología Poscosecha del IVIA se abordó la obtención de caqui ‘Rojo brillante’ fresco cortado mediante un enfoque que integraba el estudio del estado fisiológico del fruto (estado de madurez), el manejo de la fruta desde el momento de cosecha hasta el procesado (tiempo entre cosecha y procesado, aplicación de 1-MCP y almacenamiento a 1ºC previo al procesado), la aplicación de tratamientos antioxidantes, el envasado (MAP activa y pasiva) y desarrollo de recubrimientos comestibles con actividad antioxidante y antimicrobiana para alcanzar periodos de comercialización adecuados, manteniendo la calidad físico-química, sensorial, nutricional y microbiológica del producto cortado. En el caso de caqui ‘Rojo brillante’ fresco cortado, el pardeamiento enzimático es el factor limitante que reduce el periodo de comercialización a menos de dos días, seguido de la pérdida de firmeza cuando avanza el tiempo de almacenamiento a 5 °C. Entre distintos agentes antioxidantes, el ácido ascórbico y cítrico fueron los más efectivos controlando el pardeamiento enzimático, extendiendo el periodo de comercialización a 6-7 días a 5 °C (Ghidelli et al., 2013; Sanchís et al., 2015a). Sin embargo, la firmeza se vio afectada negativamente por los pHs bajos de estos antioxidantes. Además, la actividad de los antioxidantes se vio condicionada por el estado de madurez, de manera que el periodo de vida comercial puede verse modificado en un rango de 2 días en función del estado fisiológico y del tiempo entre cosecha y procesado. En general, no se recomiendan periodos de almacenamiento a 15 °C previos al procesado superiores a 3 días como consecuencia de una disminución de la firmeza del fruto (Sanchís et al., 2015a). En trabajos posteriores, la combinación del ácido ascórbico o el ácido cítrico con CaCl2 ayudó a mantener la firmeza del caqui cortado dentro del mismo rango que las muestras control, reduciendo el efecto perjudicial del pH ácido de las soluciones, y controló el pardeamiento enzimático del fruto (Sanchís et al. 2016a). Además, la aplicación de 1-MCP permitió procesar caqui almacenado 45 días a 1 °C y con el tratamiento antioxidante (1% ac. cítrico + 1% CaCl2) se consiguió alcanzar un límite de comercialización de 9 días a 5 °C con alta firmeza y calidad sensorial (Sanchís et al., 2015b). Estudios preliminares con distintas atmósferas controladas en combinación con tratamientos antioxidantes, como paso previo al envasado en MAP, mostraron que las atmósferas óptimas para mantener una buena calidad del caqui cortado requieren bajo niveles de O2 y evitar la acumulación de CO2 en el envase, al inducir este último daño fisiológicos en el tejido (Sanchís et al., 2016b). Estudios posteriores confirmaron el efecto beneficioso del envasado en una MAP activa de 5 kPa O2 (balance N2) de caqui cortado y tratado con solución antioxidante (CA-CaCl2) en la calidad visual del fruto frente a la aplicación de una MAP pasiva, consiguiendo periodos de comercialización superiores a los 9 días a 5 °C.

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2. Tecnología poscosecha de los cultivos mediterráneos

El desarrollo de recubrimientos comestibles con capacidad antioxidante se realizó mediante la incorporación de la solución antioxidante (CA-CaCl2) seleccionada a formulaciones a base de proteínas (proteína de suero lácteo, proteína de soja) y polisacáridos (hidroxipropilmetilcelulosa, pectina). Aunque todos los recubrimientos fueron efectivos controlando el pardeamiento enzimático del caqui cortado, las formulaciones más efectivas fueron las formuladas con polisacáridos, alcanzando un periodo de comercialización de 9 días a 5 °C. Este periodo se superó con la combinación de la MAP activa (5 kPa O2) y un recubrimiento optimizado a base de pectina con actividad antioxidante y antimicrobiana, conseguida esta última mediante la incorporación de nisina como agente antimicrobiano (seleccionado entre varios agentes antimicrobianos) (Sanchís et al. 2016c; 2017). Este recubrimiento, además, controló el crecimiento de bacterias mesófilas e inhibió el crecimiento de E. coli, S. enteritidis y L. monocytogenes durante 9 días de almacenamiento a 5 °C (Sanchís et al. 2017).

5. Conclusiones La complejidad de factores que intervienen en la calidad final de las frutas frescas cortadas hace imposible dar una “receta” válida para los diferentes productos, de manera que el estado de madurez, los tratamientos previos al procesado, las operaciones de procesado y la metodología a aplicar para evitar las pérdidas de calidad deben ser estudiados para cada caso particular. Sin embargo, existen requerimientos básicos para la preparación de los productos mínimamente procesados que deben tenerse en cuenta para minimizar el impacto negativo del daño producido como consecuencia del pelado y corte. Estos requerimientos se pueden resumir en los siguientes puntos: -

Seleccionar la variedad más adecuada por calidad y aptitud para el procesado Partir de materia prima de calidad: optimo estado de madurez para el procesado, sin daños físicos, ni fisiopatías Buscar el diseño óptimo de la línea para el/los producto/s a elaborar que minimicen los daños mecánicos durante el procesado Garantizar máxima higiene en toda la línea de procesado y personal de trabajo Aplicar el/los tratamiento/s más adecuado para cada producto o combinación de productos: la combinación de tratamientos aplicando ‘tecnologías barreras’ puede ayudar a extender la vida útil Implementar nuevas tecnologías sostenibles y seguras Mantener la cadena de frío en todo el proceso: línea de trabajo, almacenamiento, transporte y distribución (<5 °C)

Agradecimientos Al Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA), Programa FEDER y al Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) por la financiación de proyectos de investigación en esta temática (RTA2006-00114; RTA2009-00135; RTA2012-00061; IVIA_51910)

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AUTORES

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Listado de autores

ARMENGOL FORTÍ, JOSEP Doctor Ingeniero Agrónomo y Catedrático de la Universitat Politècnica de València. Fitopatólogo, especialista en el estudio de la etiología, la epidemiología y el control de enfermedades causadas por hongos fitopatógenos. Contacto: jarmengo@eaf.upv.es

BIEL, ÉRICA Ingeniera Agrónoma desde 2004, inició su carrera profesional dirigiendo explotaciones citrícolas en cooperativas y propias, gestionando su producción bajo exigentes estándares de calidad de producción integrada y Global Gap. Realizó el máster de Producción Ecológica impartido por FEDACOVA en el año 2005, lo que le ayudó a conocer y ampliar conocimientos sobre una agricultura más sostenible y ponerlos en práctica en las explotaciones que dirigía. El periodo del 2005 hasta el 2013 realizó labores de consultoría, en certificación de estándares de calidad y formación en programas de gestión agrícola con Isagri. En 2013 se incorporó a Sanifruit como Directora de Calidad y en 2015 como Directora de I+D+i, durante estos años ha participado en varios proyectos de Innovación para la empresa entre ellos varios IVACE y Cdti y ha colaborado con centros de investigación Nacional como CSIC-IATA lo que ha supuesto el desarrollo de una amplia gama de tratamientos para la postcosecha sin residuos de diferentes frutas. Contacto: calidad@sanifruit.com

BODDY, CHARLES Licenciado con honores en Finanzas por la Universidad de Brighton. Cuenta con más de 25 años de experiencia en el sector de la maquinaria para la alimentación. Charles Boddy ocupa hoy el puesto de Global Sales Manager de BORRELL Group, distribuidor en exclusiva de TOMRA Sorting Food para el segmento de frutos secos. Contacto: charles@jborrell.com

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Autores

PALACIOS VALENCIA, ALEJANDRO Ingeniero Técnico Agrícola especializado en Hortofruticultura y Jardinería, Alejandro Palacios tiene 15 años de experiencia dedicado al sector alimentario y está especializado en “Ingeniería del frío y sus aplicaciones a las industrias agrícolas y alimentarias”. En la actualidad Alejandro Palacios trabaja en TOMRA como Director de ventas TOMRA Sorting Food para España y Portugal. Contacto: Alejandro.palacios@tomra.com

PÉREZ-GAGO, MARÍA BERNARDITA Doctora en Ciencia y Tecnología de Alimentos por la Universidad de California (Davis, USA). Desde el año 2000, es investigadora en el Centro de Tecnología Poscosecha (CTP) en el Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), donde es responsable de las líneas de ‘Recubrimientos comestibles para frutas y verduras’ y ‘Frutas y hortalizas frescas cortadas o IV Gama’. Contacto: perez_mbe@gva.es

RUBIO RODRÍGUEZ, BORJA Ingeniero Técnico Mecánico por la Universidad de Lleida. Dispone de más de 6 años de experiencia en el sector de la refrigeración industrial y comercial, y con experiencia en otros sistemas Industriales de energías renovables. Habiendo realizado funciones en el desarrollo y la ejecución de proyectos de todo tipo de instalaciones Industriales. Y particularmente en instalaciones de energías renovables y de eficiencia energética, como son: instalaciones fotovoltaicas, instalaciones solares térmicas, instalaciones de geotermia, instalaciones de aerotermia e instalaciones de cogeneración. Actualmente, es Técnico Comercial en ILERFRED. Contacto: brubio@ilerfred.com

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Autores

SERRANO MULA, MARÍA Catedrática de Universidad Miguel Hernández (UMH) del Área de Fisiología Vegetal desde diciembre de 2009. La Doctora Serrano ha publicado 149 artículos en revistas incluidas en el JCR, 95 de ellos en revistas de alto impacto (situadas en el primer cuartil de las áreas de Plant Science, Agriculture Multidisciplinary, Horticulture y Food Science and Technology), un libro completo y seis capítulos en libros de investigación de editoriales internacionales. Contacto: m.serrano@umh.es

SILLA ALBA, LIDIA Ingeniera Técnica Agrícola especialidad de industrias agroalimentarias. Máster en Dirección de Cooperativas Alimentarias (CEGEA). Desde 2001 trabaja en el Departamento de Calidad de la Cooperativa de segundo grado Anecoop S.Coop, donde realiza funciones de asesoramiento en control y gestión de la calidad en cooperativas de frutas y hortalizas, en proyectos de I+D y desarrollo de nuevos productos. Contacto: lsilla@anecoop.com

TORREGROSA SAURET, LAIA Doctora en Ingeniería y Tecnologías de la Información por la Universidad de Lleida, juntamente con Industrial Leridana del Frío SL (Ilerfred) y el IRTA, investigando la evolución de los parámetros de la fruta de pepita des del campo hasta el consumidor. Ingeniera Industrial por la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC). Trabajó durante dos años en la unidad de ingeniería de postcosecha del IRTA y actualmente es la encargada del departamento de I+D de Ilerfred. Contacto: ltorregrosa@ilerfred.com

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Autores

VALERO GARRIDO, DANIEL Licenciado y Doctor en Farmacia, Catedrático de Universidad; desempeña sus funciones en UMH, donde dirige el Grupo de Investigación de “Post-recolección de frutas y hortalizas de la UMH” Contacto: daniel.valero@umh.es

VILA BONDÍA, LAURA Ingeniera Agrónoma por la Universitat Politècnica de València con más de 12 años de experiencia técnica en laboratorio biológico postcosecha. Actualmente, es la responsable del laboratorio Agrobiológico de AgroFresh, con sede en Valencia. Como responsable del departamento agrobiológico, es especialista en tratamientos postcosecha de frutas, fisiopatías y daños asociados a procesos de desverdización, conservación y transporte. Contacto: lvila@agrofresh.com

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TECNOLOGÍA POSCOSECHA Cítricos y cultivos emergentes en la región mediterránea

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