Curso Internacional

ACTUALIZACIÓN EN POSCOSECHA Y PROCESAMIENTO

DE PRODUCTOS HORTIFRUTÍCOLAS

FISIOLOGÍA Y CAMBIOS METABÓLICOS EN

FRUTAS Y HORTALIZAS

Silvia Valencia Chamorro

Departamento de Ciencia de Alimentos y Biotecnología

Escuela Politécnica Nacional

E-mail: silvia.valencia@epn.edu.ec

Índice

Introducción

Introducción

Respiración

Transpiración

Maduración

Etileno

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

• SE DESARROLLAN EN LA PLANTA

• LLEGAN A SU MADUREZ

• SON COSECHADOS Y SIGUEN VIVOS

• ENVEJECEN Y MUEREN

Los productos hortofrutícolas son

SERES VIVOS

7

Introducción

uno de los

actos

humanos

“nobles”

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

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ENERGÍA

13

Respiración

Respiración anaerobia

glucosa

14

Respiración

Tasas de respiración de frutas y hortalizas

15

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

16

Introducción

17

Respiración

TASAS RESPIRATORIAS

DE VARIAS FRUTAS

18

Respiración

19

Introducción

20

Respiración

Que fruta es más perecible?

Factores que influyen en la respiración

21

• tipo de tejido

• estado de desarrollo en la cosecha

• daño mecánico

• temperatura

• composición atmosférica

Respiración

TASAS RESPIRATORIAS

DE VARIAS FRUTAS

22

Respiración

Efecto de la temperatura

Tasa de respiración de babaco (Vasconcellea heilbornii)

almacenado a 20°C, 85% HR

Respiración

05

10152025303540

0 10 20 30

Ta

sa

de

Re

sp

ira

ció

n

(mg

CO

2/k

g-h

r)

Tiempo de Almacenamiento (días)

A'

B'

C'

D'

0

10

20

30

40

50

60

70

0 20 40

Ta

sa

de

re

sp

ira

ció

n

(mg

CO

2/K

g-h

)

Tiempo de almacenamiento (días)

A

B

C

D

Tasa de respiración de babaco (Vasconcellea heilbornii)

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

Respiración

Tasa de respiración de pitahaya amarilla

(Selenicereus megalanthus) 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

TR

CO

2/k

g*h

Tiempo de alcemamiento (días)

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

PRODUCTOS DE IV GAMA

Tasas respiratorias para los formatos calabacín

(Cucurbita pepo) enteros, palillos y rodajas (10 °C y

95% HR) en función del tiempo de conservación

Blanco et al., (2011)

29

pérdida de reservas alimenticias

deterioro del producto

reducción del tiempo de vida útil

EFECTOS DEL INCREMENTO

DE LA RESPIRACIÓN

Respiración

30

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

33

Transpiración

Transpiración = pérdida de agua

Transpiración

Pérdida de turgencia

agua se desplaza a través

de los membranas hacia

la superficie

Pérdidas de peso del 5%

Producto flácido y

blando, marchito

35

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, 85-90%

36

• cociente superficie/volumen

• naturaleza de la superficie/cérea

• daño físico, (cortes, magulladuras)

• respiración

Factores que afectan la pérdida de agua

Transpiración

37

• pérdida de peso

• pérdida de apariencia (marchitamiento)

• pérdida de textura (flacidez)

• pérdida de sabor (menor jugosidad)

Efectos de la pérdida de agua

Transpiración

REDUCCIÓN DEL PRECIO DE VENTA

38

Aumento de la HR

Movimiento de aire

Barreras físicas, empaques, recubrimientos

comestibles

TÉCNICAS APLICADAS PARA

REDUCIR LA TRANSPIRACIÓN

Transpiración

39

AQUALIFE, un eficaz sistema de humidificación de

frutas y verduras

Transpiración

40

Pérdida de peso (%) de mandarinas Ortanique sin recubrir

(control) y recubiertas con HPMC-lipidos

Transpiración

Valencia-Chamorro et al., 2009

EFECTO DE TEMPERATURA

41

ALTA HUMEDAD

VIDA MÁS LARGA

AYY!!

Transpiración

Índice

Introducción

Respiración

Transpiración

Maduración

Etileno

Indice

43

Introducción

Madurez

Fisiológica

Maduración

Organoléptica

(ripenning)

Madurez

Maduración

Hortícola: dada por el consumidor

cualquier etapa del desarrollo

46

Cambio de color

Maduración

47

Cambio de color

Maduración

Índice

Introducción

Introducción

Respiración

Transpiración

Maduración

Etileno

49

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

50

Etileno

Fuente: Kader, 2002

Tasa de producción de etileno

X

51

Etileno

USOS DEL ETILENO

inducción a germinación y floración

caída de hojas, flores y frutos

desverdización (frutos no climatéricos)

maduración organoléptica (frutos

climatéricos)

52

Etileno

Usos

USOS DEL ETILENO

53

Etileno

Etileno: desverdización

Etileno

55

Etileno

Desverdización (degreening)

56

Etileno

Maduración acelerada

Cambios de TR y producción de etileno durante

la maduración organoléptica de tomate

57

Fuente: Valero, 2007

Etileno

58

Etileno

Absorbedores de etileno

1-METILCICLOPROPENO (1-MCP)

Etileno

antagonista del etileno

se fija IRREVERSIBLEMENTE a

los receptores del etileno

inhibe la acción del etileno

se usa en bajas concentraciones

(ppb)

1-METILCICLOPROPENO

Etileno

Usado a nivel comercial

61Fuente: 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 !

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DE PRODUCTOS HORTIFRUTÍCOLAS

FISIOLOGÍA Y CAMBIOS METABÓLICOS EN

FRUTAS Y HORTALIZAS

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E-mail: silvia.valencia@epn.edu.ec