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IMPACTO DE LA POSTCOSECHA EN LA CALIDAD DE FRUTAS DE EXPORTACIÓN
Dr. Luis Luchsinger Ing. Agrónomo, Ph.D.
Especialista postcosecha de frutas y cadena de frio. Profesor Asociado, Fac. de Cs. Agronómicas, Universidad de Chile
Subdirector del Centro de Estudios Postcosecha, Univ. de Chile Consultor Internacional
El fruto esta vivo !
Fisiología de la fruta
MADUREZ
: ESTADO DEL DESARROLLO DONDE CULMINAN UNA SERIE DE PROCESOS, GESTADOS EN 1as ETAPAS DE FORMACIÓN DEL FRUTO.
MADURACIÓN
: PROCESO QUE TRANSFORMA LA FRUTA, IRREVERSIBLE Y QUE CONDUCE IRREMEDIABLEMENTE A LA SENESCENCIA Y MUERTE. “ES EL PRINCIPIO DEL FIN DE LA FRUTA”.
MADUREZ FISIOLÓGICA (MATURE - maturity)
: FRUTO DESPRENIDO DEL ÁRBOL LOGRA MADUREZ DE CONSUMO.
MADUREZ DE CONSUMO (RIPE- ripening)
: FRUTO PRESENTA SU MÁXIMA EXPRESIÓN DE CONDICIONES ORGANOLÉPTICAS Y ATRACTIVIDAD.
SENESCENCIA
: ÚLTIMA ETAPA DE LA VIDA DE LA FRUTA DONDE SE PRODUCEN UNA SERIE DE PROCESOS QUE TERMINA CON LA VIDA FUNCIONAL DEL FRUTO.
MUERTE
: FIN.
SENESCENCIA
Valero-Garrido, 2011
Valero-Garrido, 2011
Desarrollo
Valero-Garrido, 2010
CAMBIOS EN LA MADURACIÓN DE FRUTOS • MADURACIÓN DE LA SEMILLA • CAMBIOS DE COLOR • ABSCISIÓN (DESPRENDIMIENTO DE LA PLANTA) • CAMBIOS EN LA TASA RESPIRATORIA • CAMBIOS EN LA TASA DE PRODUCCIÓN DE ETILENO • CAMBIOS EN LA PERMEABILIDAD DE TEJIDOS • ABLANDAMIENTO: CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN DE SUSTANCIAS
PECTICAS • CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN DE CARBOHIDRATOS • CAMBIOS EN LOS ÁCIDOS ORGÁNICOS • CAMBIOS EN LAS PROTEÍNAS • PRODUCCIÓN DE AROMAS (VOLÁTILES) Y SABORES • DESARROLLO DE CERAS EN LA PIEL • DEGRADACIÓN DEL ALMIDÓN • CAMBIOS EN LA ASTRINGENCIA • CAMBIOS EN LA FORMA
..... Y MUCHOS OTROS
La producción de fruta es un fenómeno natural
Valero-Garrido, 2011
Lo natural es la senescencia
Precosecha cosecha Postcosecha
Precosecha cosecha Postcosecha
≈90%del)empo
Costos
En Chile, desde cosecha a mercados: 70-82% de todos los costos
Al cosechar un fruto, comienza el reloj del deterioro.
La fruta esta sin recibir alimentos ni aguan
Transit periods by sea from Chile to the main ports in the world.
Destination Time period (days) Philadelphia, USA 12-13 Rotterdam, Holland 20-28 Jeddah, Middle East 25-45 Hong Kong, Singapore 25-35-42 Japan 30-32
CULTIVAR STORAGE DAYS
STORAGE WEEKS
CALMERIA 70 10 CRIMSON SEEDLESS 70 10 DAWN SEEDLESS 40 6 FLAME SEEDLESS 40 6 PERLETTE 30 4 RED GLOBE 60 9 RED GLOBE 80 11 RUBY SEEDLESS 30 4 RIBIER 50 7 SUGRAONE 40 6 THOMPSON SEEDLESS 45 7 THOMPSON SEEDLESS 60 8 BLACK SEEDLESS 35 5 RED SEEDLESS 30 4 PRINCESS SEEDLESS 65 9 REGAL SEEDLESS 60 9 AUTUMN ROYAL 40 7 BEAUTY SEEDLESS 30 4 ITALIA 50 7 MISTERY 30 4 PRIME 30 4 MIDNIGHT BEAUTY 50 7
Potencial de almacenaje en uva de mesa
LA CIENCIA Y TECNOLOGÍA POSTCOSECHA ESTÁ DISEÑADA PARA:
• MANTENER LA CALIDAD DE LA FRUTA FRESCA, • LOGRAR UNA MAYOR VIDA ÚTIL, • PERMITIR UNA MEJOR Y MÁS AMPLIA DISTRIBUCIÓN DEL PRODUCTO
• DISMINUIR PERDIDAS.
La tecnología postcosecha no mejora la calidad, a lo mas la mantiene.
Pero, puede arruinarla.
Hoy y mañana, no hacemos milagros
Competencia local, nacional, regional y mundial
Source:OscarSalgado
Se compite con eficiencia, productividad, bajos costos, ......., ........., y calidad !!
Qué es la calidad ?
DETERIORO SEGÚN ORIGEN:
• SE PIERDEN SUSTANCIAS DE RESERVA. • SE ALTERA PERMEABILIDAD DE MEMBRANAS. • ACUMULACIÓN DE PRODUCTOS TÓXICOS. • SE DESARROLLA O AUMENTA LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA QUE INDUCE
LA DESTRUCCIÓN DE TEJIDOS Y ESTRUCTURAS. • PERDIDA DE APARIENCIA, TEXTURA, PESO (CONSUMO DE
SUSTRATOS Y PÉRDIDA DE AGUA).
1) DETERIORO FISIOLÓGICO: SE PRODUCE EN FORMA NORMAL COMO CONSECUENCIA DE PROCESOS FISIOLÓGICOS.
DETERIORO SEGÚN ORIGEN:
• INDUCIDOS EN PRE-COSECHA: MANEJO, CLIMA, SUSCEPT. VARIETAL, DEFICIT NUTRICIONALES, ETC.
• INDUCIDOS DIRECTAMENTE POR EL MANEJO DE LA FRUTA EN COSECHA Y POSTCOSECHA.
2) DESORDENES O ALTERACIONES FISIOLÓGICAS: SE PRODUCEN POR LA ALTERACIÓN DEL METABOLISMO NORMAL, CAUSANDO UN DETERIORO ACELERADO DE LA FRUTA.
DETERIORO SEGÚN ORIGEN:
• DAÑOS MECÁNICOS. FRUTA CON GOLPES, CORTES Y HERIDAS
• RÁPIDO DETERIORO. • OXIDACIÓN DE FENOLES • CAMBIOS DE COLOR. • MAYOR SUSCEPTABILIDAD A LA
INVASIÓN FUNGOSA. • MAYOR SUSCEPTABILIDAD A LA
PÉRDIDA DE AGUA.
3) DETERIORO FÍSICO: SE PRODUCE DURANTE EL MANIPULEO DE LA FRUTA DURANTE COSECHA Y POSTCOSECHA:
DETERIORO SEGÚN ORIGEN: 4) DETERIORO PATOLÓGICO: CAUSADO POR LA
INVASIÓN Y COLONIZACIÓN EFECTIVA DE HONGOS PATÓGENOS EN LA FRUTA. LA MAYORÍA DE LOS ORGANISMOS SON SAPROFITOS.
PÉRDIDAS
(FAO,2012)
PAÍSES EN DESARROLLO: LAS PÉRDIDAS POSTCOSECHA PUEDEN SIGNIFICAR MÁS DEL 50% DE LO COSECHADO
SegúnlosinformesdelaFAO,sepierdenglobalmenteunterciodeloqueseconsideraalimentoparaelconsumohumano.Osea,alrededorde1.300millonesdetoneladasporaño
Lapérdidadealimentosenlospaísesindustrializados,estangrandecomoenlospaísesenvíasdedesarrollo.Sinembargo,hayunadiferenciasignifica)va:- Enlospaísesindustrializados,másdel40%delaspérdidasseproducenaniveldeconsumidoryelaboradores.- Enlospaísesendesarrollomasdel40%seproducendurantelacosechayenelperíodoPostcosecha
Pérdidas
Gunders,2012.USFoodWaste.NaturalDefenceResearchCouncil.
EN USA: ELCOSTO/AÑODEL40%DEALIMENTOSQUESEPIERDEesde165MILMILLONESdls.
($165.000.000.000dólares)
EQUIVALEA:
- UNAPÉRDIDADE1.400CALORÍAS/PERSONA/DÍA(CONSIDERARAL15%DEPOBLACIÓNCONNIVELDE“INSEGURIDADALIMENTARIA”)
- ALCONSUMODE300MILLONESDEBARRILESDEPETRÓLEO/AÑO
- AUN25%DELCONSUMOTOTALANUALDEAGUA.
ENEUROPA:SEPIERDENANUALMENTE90MILLONESDETONELADASDEALIMENTOS.(NOINCLUYELOSDESECHOSDELAFAENASDEPESCANILOSDESECHOSAGRÍCOLAS)
Enmillonesdetoneladas,losdesechosdelosprincipalespaísesson:- ALEMANIA 10.3- HOLANDA 9.4- FRANCIA 9.0- POLONIA 8.9- ITALIA 8.7- ESPAÑA 7.7
LOSQUENOSDEDICAMOSALAPRODUCCIÓNDEALIMENTOSDEBEMOSCONCIENTIZARATODOSAQUELLOSQUEPARTICIPANENLACADENAALIMENTARIAYAQUELLOSQUEESTÁNASOCIADOAELLA,ENUNESFUERZOGLOBALPARADETENERLAPERDIDADEALIMENTOS!
MUESTROPROPÓSITO:¡DETENERLAPERDIDADEALIMENTOS!
TheWorldFoodPreserva)onCenter(JULY31,2014):SolvingthePost-HarvestProblembyCharlesWilsonFounder,TheWorldFoodPreserva2onCenter ElCEPOChafirmadounacuerdode
colaboraciónconelWorldFoodPreservakonCenter,queprecideelDr.CharlesWilson.Elpropósitoesdivulgar,promocionarycoordinarlostrabajosrelacionadosconprevencióndePérdidasdealimentos.Enfasisenlacapacitacióndeaquellosquemanipulan,seleccionan,transportanyacondicionanalimentospermikendoquenosepierdany/odesperdicien.
Ø Manejo de Temperatura Ø Manejo de HR Ø Manejo de O2 / CO2 Ø Tratamientos adicionales
(antioxidantes, retardantes de maduración, fungicidas…)
Quéuklizamosparaevitareldeterioro?
Québuscamosinfluir?
Ø Tasa Resporatoria
Ø Deshidratación
Ø Producción de etileno
Ø Alteraciones Fisiológicas
Ø Alteraciones patológicas
Ø Manejo de Temperatura Ø Manejo de HR Ø Manejo de O2 / CO2 Ø Tratamientos adicionales
(antioxidantes, retardantes de maduración, fungicidas…)
Quéuklizamosparaevitareldeterioro?
Québuscamosinfluir?
Ø Tasa Resporatoria
Ø Deshidratación
Ø Producción de etileno
Ø Alteraciones Fisiológicas
Ø Alteraciones patológicas
Proper cooling and storage will reduce rate of postharvest senescence and deterioration and provide a
high quality product for extended periods.
NRAES-22 Cornell Univ., 1984
El triangulo del enfriamiento
Forma de enfriar
Envases y embalajes
Diseño de equipos
57 Luchsinger, 2000
Importancia del enfriamiento y mantención de la
cadena de frío
Remover el ‘calor de campo’
‘calor de la respiración’
Fisiológicamente
Disminución del metabolismo
Efecto de la temperatura de almacenamiento en la tasa de respiración de duraznos y espárragos.
Fuente:AdaptadodeHardenburgetal.,1986.ThecommercialStorageofFruits,VegetablesandFloristandNurseryStocks.USDAHandbook66.
‘calor de la respiración’
Ablandamiento de fruto
Carballo y Scalone, 2005
Efecto de la demora en enfriar uva de mesa Pard. pedicelos Desh. pedicelos
Abland. bayas Perdida peso
38ºC
32ºC 27ºC 21ºC
Demora enfriamiento (hrs.)
Físicamente
Humedad Relativa
Fruta Agua (%) Arándano 83.2 Cereza 80.4 Ciruela 86.6 Durazno 89.1 Frambuesa 84.2 Frutilla 89.9 Limón 87.4 Manzana 84.8 Mora 84.5 Naranja 82.3 Pera 83.2
Evitar salida del agua del fruto
Evitar salida del agua del fruto
72
Potencial de deshidratación
4 al 8% perdida peso
Determinar potencial de deshidratación
03/11 05/11 10/11 15/11
DESHIDRATACION ESCALA COLOR RAQUIS
Nada 1 Verde Inicial 2 Verde-pardo
Moderado 3 Pardo-verde Severo 4 Pardo
Rango 4 a 5%
Harvest
Field Stockpile
Trasnport to packhouse
SO2 Gasification
Forced-air cooling (harvest trays)
Packing
Forced-air cooling (market box)
Storage
Marine transport
Storage & Distribution
Determine dehydration in each step
80
Efecto de la demora en enfriar uva de mesa Desh. pedicelos
Perdida peso 38ºC
32ºC 27ºC 21ºC
Demora enfriamiento (hrs.)
Condensación
Significa mayor resistencia de la caja 82
Condensación
Efecto sobre el generador de SO2
Hairline (microfisuras)
Blanqueamiento de bayas (agua libre + SO2)
Microfisuras
Patológicamente
Pudriciones
89
Pudriciones
Botritis
Efecto temperatura - patógeno
-0.5ºC
1.7ºC
3.9ºC
(Kader et. al., 1989)
Específicamente
Condiciones óptimas de almacenaje refrigerado
según especie
Condición de temperatura óptima de
trabajo para la fruta
Condición de temperatura óptima de
trabajo para las personas
Daños por frío
Daños por congelación
Gran diversidad de envases y embalajes
43 tipos
Nuevo escenario. Tendencia en el transporte marítimo
~12 % más de carga menor costo flete
2,45 m (contenedores) 2,13 m (cámaras)
105
QUEST
QualityandEnergyEfficiencyinStorageandTransport
Varios • Oportunidad de inspección sanitaria • Oportunidad de embarque • Eficiencia en el uso de infraestructura • Oportunidad de descansar – relajarse • Disminuir estrés laboral
C6H12O6 + 6 O2 + 35 ADP + 35 Pi 6 CO2 + 6 H2O + 35 ATP + 685 Kcal
O2
CO2
RESPIRACION
atmósfera controlada
atmósfera modificada
Maduración
T baja O2 bajo CO2 alto
T alta O2 alto
CO2 bajo
Alteraciones
EQUILIBRIO
Graell, 2009
Esquema de una cámara de AC
Graell, 2008
Control de humedad
Atmósfera Controlada Control de temperatura
Transporte: Contenedores de AC
UC, Davis, 2001
Pech, 2011
C
C C
H3C H
H H
1-Metilciclopropeno
EthylBlocTM
SmartfreshTM
www. smartfresh.com
Valero-Garrido, 2011
APLICACIÓNDE1-MCP
IMPACTO DE LA POSTCOSECHA EN LA CALIDAD DE FRUTAS DE EXPORTACIÓN
Dr. Luis Luchsinger Ing. Agrónomo, Ph.D.
Especialista postcosecha de frutas y cadena de frio. Profesor Asociado, Fac. de Cs. Agronómicas, Universidad de Chile
Subdirector del Centro de Estudios Postcosecha, Univ. de Chile Consultor Internacional
