Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

10
1 CAMBIOS METABÓLICOS Y FISIOLÓGICOS EN FRUTAS Y HORTALIZAS Silvia Valencia Chamorro Departamento de Ciencia de Alimentos y Biotecnología Escuela Politécnica Nacional E-mail: [email protected] Índice Introducción Introducción Respiración Transpiración Maduración Etileno Aportan a la dieta, variedad, textura, sabor Fuente de minerales, vitaminas y fibra Otros compuestos (carotenos, polifenoles, otros) Frutas y hortalizas Consumir 4-5 porciones diarias Introducción Introducción Características - Tejidos vivos - Alto contenido de agua - Sometidos a daño patológico - Diversidad en morfología, composición y fisiología Introducción Características sometidos a: pérdida de agua daño físico deterioro patológico ALTA PERECIBILIDAD

Transcript of Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

Page 1: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

1

CAMBIOS METABÓLICOS Y

FISIOLÓGICOS EN FRUTAS Y

HORTALIZAS

Silvia Valencia Chamorro

Departamento de Ciencia de Alimentos y Biotecnología

Escuela Politécnica Nacional

E-mail: [email protected]

Índice

Introducción

Introducción

Respiración

Transpiración

Maduración

Etileno

• Aportan a la dieta, variedad, textura,

sabor

• Fuente de minerales, vitaminas y

fibra

• Otros compuestos (carotenos,

polifenoles, otros)

Frutas y hortalizas

Consumir 4-5 porciones diarias

Introducción

Introducción

Características

- Tejidos vivos

- Alto contenido de agua

- Sometidos a daño

patológico

- Diversidad en

morfología, composición

y fisiología

Introducción

Características

sometidos a:

• pérdida de agua

• daño físico

• deterioro patológico

ALTA PERECIBILIDAD

Page 2: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

2

• SE DESARROLLAN EN LA PLANTA

• SON COSECHADOS Y SIGUEN VIVOS

• LLEGAN A SU MADUREZ

• ENVEJECEN Y NECESARIAMENTE MUEREN

Los productos hortofrutícolas son

SERES VIVOS

7

Introducción

uno de los

actos

“nobles”

humanos

8

Introducción

recolección/cosecha

dolorosa separación

de la panta madre

Índice

Indice

Introducción

Respiración

Transpiración

Maduración

Etileno

10

AIRE, O2

CO2

RESPIRACIÓN

AGUA

ENERGÍA

nutrientes

11

Respiración

• Respiración aerobia

C2H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ENERGÍA

• Respiración anaerobia

CO2

acetaldehído etanol

piruvato

ácido láctico

Respiración

Page 3: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

3

Tasas de respiración de frutas y hortalizas

13

Respiración

Tipo mg CO2 / Kg-h

( 5C )Producto

Muy baja < 0.05 frutas secas, nueces,dátilesvegetales,

Baja 5 - 10 manzana, cítricos, melón,piña, patata, kiwi, cebolla

Moderada 10 - 20 banana, frambuesa, mango,nectarines, col, tomate

Alta 20 - 40 aguacate, zanahoria, coliflor,lechugas

Muy alta 40 - 60 alcachofa, brócoli, cebollaExtremadamentealta

> 60 espárragos, espinaca, perejil,arvejas

Fuente: Kader, A. - 1992Fuente: Kader, 2002

kg h

14

Introducción

15

Respiración

TASAS RESPIRATORIAS

DE VARIAS FRUTAS

16

Respiración

Willis, et al. 1998)

17

Introducción

18

Respiración

¿Qué fruta es más perecible ?

Page 4: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

4

Factores que influyen en la respiración

19

• tipo de tejido

• estado de desarrollo en la cosecha

• daño mecánico

• temperatura

• composición atmosférica

Respiración

TASAS RESPIRATORIAS

DE VARIAS FRUTAS

20

Respiración

Efecto de la temperatura

0

10

20

30

40

0 5 10 15 20 25 30

Tiempo de almacenamiento (días)

Tas

a de

res

pir

ació

n (

mg

CO

2/K

g-h

)

Haden Tommy Atkins

Tasa de respiración de mangos

almacenadas a 13°C y 90% HR

21

Respiración

Tasa de respiración de babaco

almacenado a 20°C, 85% HR

Respiración

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40

Ta

sa

de

re

sp

ira

ció

n

(mg

CO

2/k

g*h

)

Tiempo de almacenamiento (días)

A'B'C'D'ABC

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40

Ta

sa d

e r

esp

ira

ció

n

(mg

CO

2/k

g*h

)

Tiempo de almacenamiento (días)

A

B

C

D

Tasa de respiración de babaco

almacenado a 9°C y 90% HR, más 7 d a 20ºC

Respiración

Tasa de respiración de pitahaya amarilla en dos

grados de color, almacenadas a 20 °C y 80 % HR

Respiración

12

15

18

21

24

27

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

TA

SA

DE

RE

SP

IRA

CIÓ

N C

O2/k

g*h

Tiempo de alcemamiento (días)

Page 5: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

5

Tasa de respiración de pitahaya amarilla, dos grados

de madurez, almacenadas a 12 °C más 5 días a 20 °C.

Respiración

5

10

15

20

3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

TR

(m

g C

O2/k

g h

)

Tiempo de almacenamiento (días)

AC 3 BC 3

26

pérdida de reservas alimenticias

deterioro del producto

reducción del tiempo de vida útil

EFECTOS DEL INCREMENTO

DE LA RESPIRACIÓN

Respiración

27

manejo adecuado en la cosecha

manejo de temperatura/refrigeración

atmósferas modificadas/controladas

empaques /recubrimientos comestibles

Técnicas aplicadas para reducir la

tasa de respiración

Respiración

Índice

Indice

Introducción

Respiración

Transpiración

Maduración

Etileno

Transpiración

AGUA,

mayor componente, 85-90%

TURGENCIA

TRANSPIRACIÓN

VP tejido VP aireVP aire

30

Transpiración

Transpiración = pérdida de agua

Page 6: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

6

Transpiración

Pérdida de turgencia

agua se desplaza a través

de los membranas hacia

la superficie

Pérdidas de peso del 5%

Producto flácido y

blando, marchito32

HR = Pv / Pvs

• Pv = presión del vapor de agua en el aire (T)

• Pvs = presión de vapor saturado (T)

Humedad del aire=

HUMEDAD RELATIVA (HR)

Transpiración

ALMACENAMIENTO A HR ALTAS, HR 85-90%

33

• pérdida de peso

• pérdida de apariencia (marchitamiento)

• pérdida de textura (flacidez)

• pérdida de sabor (menor jugosidad)

REDUCCIÓN DEL PRECIO DE VENTA

Efectos de la pérdida de agua

Transpiración

34

• cociente superficie/volumen

• naturaleza de la superficie/cérea

• daño físico, (cortes, magulladuras)

• respiración

Factores que afectan la pérdida de agua

Transpiración

35

Aumento de la HR

Movimiento de aire

Barreras físicas, empaques, recubrimientos

comestibles

TECNICAS APLICADAS PARA

REDUCIR LA TRANSPIRACIÓN

Transpiración

36

AQUALIFE, un eficaz sistema de humidificación de

frutas y verduras

Transpiración

www.FreshPlaza.es

Page 7: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

7

37

Pérdida de peso (%) de frutos de pitahaya amarilla en

grado de madurez cinco hidroenfriados y empacados

Transpiración

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

7d a 12 °C + 5d a 20 °C 14d a 12 °C + 5d a 20 °C 21d a 12 °C + 5d a 20 °C

rdid

a d

e p

es

o (

%)

Tiempo de almacenamiento

A

B

C

D

Paredes-Bautista, et al. , 2014

PVC

PEBD

EFECTO DE TEMPERATURA

38

ALTA HUMEDAD

VIDA MÁS LARGA

AYY!!

Transpiración

Índice

Introducción

Respiración

Transpiración

Maduración

Etileno

Indice

40

Introducción

Madurez

Fisiológica

Maduración

Organoléptica

(ripening)

Madurez

Maduración

Hortícola: dada por el consumidor

cualquier etapa del desarrollo

Page 8: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

8

43

Cambio de color

Maduración

Índice

Introducción

Introducción

Respiración

Transpiración

Maduración

Etileno

45

gas incoloro, flamable, olor dulce

mezclas explosivas C2H4 -aire (3.1- 32 %)

hormona natural de las plantas.

influye en los procesos fisiológicos

ETILENO

Etileno

Clasificación de productos hortícolas

según la producción de etileno

Tipo L de C2H4 / Kg-h

a 20CProducto

Muy baja 0.01 - 0.1 cereza, cítricos, uva, frutilla,granadilla, raíces, patata

Baja 0.1 - 1.0 frambuesa, mora, pepinillo,piña, pimiento

Moderada 1.0 - 10.0 plátano, melón, mango,tomate

Alta 10.0 - 100.0 manzana, aguacate, kiwi,nectarines, papaya, durazno

Muy alta > 100.0 chirimoya, zapoteFuente: Kader, A. - 1992

46

Etileno

Fuente: Kader, 2002

Tasa de producción de etileno

X

47

Etileno

USOS DEL ETILENO

inducción a germinación y floración

caída de hojas, flores y frutos

desverdización (frutos no climatéricos)

maduración organoléptica (frutos

climatéricos)

48

Etileno

Usos

Page 9: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

9

USOS DEL ETILENO

49

Etileno

Etileno: desverdización

Etileno

51

Etileno

DesverdizaciónCambios de TR y producción de etileno durante

la maduración organoléptica de tomate

52

Fuente: Valero, 2007

Etileno

53

Etileno

Absorbedores de etileno 1-METILCICLOPROPENO

Etileno

antagonista del etileno

se fija IRREVERSIBLEMENTE a

los receptores del etileno

inhibe la acción del etileno

Usado en bajas concentraciones

(ppb)

Page 10: Fisiología y cambios metabólicos en la postcosecha de productos ...

10

1-METILCICLOPROPENO

Etileno

Usado a nivel comercial

56Fuente: Fabiano , et al. 2011.

Las frutas y hortalizas son diversas en

morfología, fisiología y composición

Un tratamiento específico no es aplicable a

todos los productos

Por tanto:

para mantener la calidad organoléptica,

comercial y nutricional de las frutas y hortalizas

requiere mucha investigación para dar el salto

del diseño a escala industrial

Conclusión

Gracias por su atención !