Recubrimientos biológicos en la conservación de frutos

Escrito por Rafael Jiménez Mejía y Pedro Damián Loeza Lara

Con mucha frecuencia nos preguntamos cuál es la importancia de realizar investigación científica sobre la conservación de frutos en postcosecha, esta etapa posterior a la cosecha cuyo propósito es la preservación de diversos productos agrícolas, ya que generalmente se piensa que una vez que dicha actividad se lleva a cabo, los productos se transportan inmediatamente al mercado para su venta al consumidor, sin tomar en cuenta diversas actividades de manejo que deben realizarse para ofrecer productos de calidad, principalmente cuando se trata de frutos para exportación.

En este sentido, destacamos el valor que tiene la investigación en esta etapa, ya que los mercados del mundo globalizado han favorecido que la conservación de frutos después de cosecharlos, adquiera cada vez mayor relevancia, debido a la necesidad de llevar alimentos a otros países y lograr que estos mantengan sus propiedades sensoriales como su apariencia, color, aroma, sabor y textura, así como su calidad nutricional, lo que demanda investigación e innovación continua para el desarrollo de diversas tecnologías.

La maduración es una etapa durante la cual ocurren cambios morfológicos, fisiológicos y bioquímicos en los frutos y la cual es necesaria para que podamos consumirlos, esto lo notamos por el ablandamiento y el envejecimiento que ocurre en estos. Algunos frutos son altamente perecederos, maduran y pierden su calidad como alimento debido a su elevada actividad metabólica, serie de reacciones bioquímicas que se dan en las células y que ocurren durante la maduración. La pronta maduración de los frutos ocasiona pérdidas para los productores de hasta un 40 % del valor de la cosecha, antes de que llegue al consumidor final.

 

La maduración de los frutos y sus cambios postcosecha

De manera general hay dos tipos de madurez: la fisiológica, que es cuando el fruto alcanza su máximo tamaño y sus semillas tienen los embriones listos para germinar; y la de consumo, que es cuando el producto reúne las características ideales para poder comerlo. Además, los frutos se clasifican en dos grupos, con el propósito de facilitar su manejo postcosecha: 1) aquellos que no pueden madurar cuando son separados de la planta (frutos no climatéricos); y 2) los que pueden madurar aún separados de la planta (frutos climatéricos). En la figura 1, te mostramos algunos ejemplos.

FRUTOS CLIMATÉRICOS Y NO CLIMATÉRICOS

 Figura 1

En la etapa de madurez de consumo se presentan los cambios más importantes del fruto, mismos que se observan en la modificación del color, por lo general se reduce el color verde debido a una disminución en el contenido del pigmento verde clorofila y un aumento en la síntesis de pigmentos amarillos, naranjas, rojos y azules, por la producción de compuestos químicos llamados carotenoides, antocianinas, entre otros, que le dan un aspecto más atractivo como color y aroma.

Otro de los cambios importantes es la modificación del sabor debido a la disminución del almidón y aumento en el contenido de azúcares más simples, lo que hace que los frutos sean dulces. La desaparición de taninos, ácidos orgánicos y otros compuestos que le dan acidez y un sabor amargo, también es importante. Asimismo, estos desarrollan aromas exquisitos debido a la síntesis de compuestos volátiles, que son específicos de cada fruto. Por ejemplo, los compuestos limoneno, alfa-pineno, y 3-careno, para-cimeno y hexanal, por mencionar algunos, en frutos de mango.

La firmeza también se modifica, ya que la textura cambia por la degradación del almidón, las pectinas y otros componentes de la pared celular, así como la disminución de la fibra. De esta manera, los frutos se tornan blandos y listos para su consumo, desafortunadamente, todo esto los vuelve más susceptibles a ser dañados durante el manejo posterior a la cosecha, ya sea por daño mecánico o por el ataque de microorganismos patógenos, principalmente hongos.

 

La tecnología en la conservación de los alimentos

Existen diferentes tecnologías para conservar y alargar la vida de anaquel de los alimentos, es decir, para que permanezcan más tiempo con las condiciones óptimas antes de consumirlos. Entre estas, destaca el uso de conservadores químicos como el dióxido de azufre (S02), entre otros; tenemos también tratamientos físicos como el uso de calor y almacenamiento a bajas temperaturas, por mencionar algunos; además se utilizan tratamientos combinados como el calor más irradiación infrarroja. El empleo de conservadores de origen biológico es algo más novedoso y pueden utilizarse compuestos derivados de diversos organismos como microorganismos, plantas y animales.

Un conservador biológico se define como aquella sustancia de origen natural que mantiene en buen estado tanto los alimentos vegetales, como los de origen animal, y aunque no ha sido aceptado por la Real Academia Española, pueden ser llamados «bioconservadores» o «biopreservadores». Existen diversos conservadores de este tipo, entre los que destacan los obtenidos de plantas como el ajo, canela, orégano, pimienta y chile, entre otros; los de origen bacteriano como los péptidos antimicrobianos (proteínas pequeñas), entre los que resaltan la nisina  producida por la bacteria Lactococcus lactis y la pediocina  proveniente de la bacteria Pediococcus acidilactici; así como los de origen animal como el carbohidrato quitosano.

Este último es uno de los más ampliamente estudiados y, por lo tanto, el más usado. El quitosano es un carbohidrato polimérico [poliβ-(1-4)-2-amino-2-desoxi-D-glucosa] que se obtiene de la parte externa que cubre a los crustáceos, principalmente la de camarón; posee propiedades antibacterianas y antifúngicas. Con el quitosano se forman películas semipermeables para cubrir los frutos durante la postcosecha, con lo cual se disminuye la respiración, se retrasa la maduración y la deshidratación de los frutos, manteniendo al mismo tiempo sus propiedades organolépticas. Por lo anterior, el uso de películas con quitosano es una tecnología alternativa para alargar la vida de anaquel, principalmente para productos de exportación, no solo limitando la maduración de los frutos, sino que también evita su contaminación por bacterias y hongos.

Estas películas se usan con éxito en el recubrimiento de frutos templados y tropicales, bien sea sola o en combinación con otros tratamientos orgánicos e inorgánicos, en donde la ciruela mexicana, el aguacate, la papaya, el jitomate, el mango, la uva, la fresa, la pera, la manzana, frutas cítricas y el durazno, por mencionar algunos, han sido beneficiados, ya que su vida de anaquel se ha extendido y su calidad se ha mantenido.

Esta información nos permite reconocer la importancia de realizar investigación científica, así como la aplicación de tecnologías de conservación en el área de alimentos, particularmente de frutos en postcosecha, ya que el proceso de maduración y envejecimiento han resultado ser todo un desafío para el sector agroalimentario.

 

 

Para Saber más: 

Bautista-Baños, S., Ventura-Aguilar, R. I., Correa-Pacheco, Z. y Corona-Rangel, M. L. (2017). Chitosan: a versatile antimicrobial polysaccharide for fruit and vegetables in postharvest - a review. Revista Chapingo Serie Horticultura, 23, 103-121.

http://dx.doi.org/10.5154/r.rchsh.2016.11.030

 

Kader, A. (2009). Madurez, maduración y relaciones de calidad de la fruta. En Pinar, G. S. (Editora), Maduración de la fruta y manejo del etileno, California, University of California, Davis. p. 86.

http://fruitsandnuts.ucdavis.edu/files/299045.pdf

 

Martínez-González, M. E., Balois-Morales, R., Alia-Tejacal, I., Cortes-Cruz, M. A. Palomino-Hermosillo, Y. A. y López-Guzmán, G. G. (2017). Poscosecha de frutos: maduración y cambios bioquímicos. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 19, 4075-4087.

https://www.redalyc.org/pdf/2631/263153823018.pdf

 

Moreno, A., León, D. F., Giraldo, G. A. y Ríos, E. (2010). Análisis del perfil de compuestos volátiles del mango (Mangifera indica L. Var. Tommy Atkins) tratado por métodos combinados. Revista Colombiana de Química, 39, 61-72.

http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=309026683005 

 

Rafael Jiménez Mejía. Profesor e Investigador en la Licenciatura en Genómica Alimentaria en la Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo (UCEMICH).

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Pedro Damián Loeza. Profesor e Investigador en la Licenciatura en Genómica Alimentaria en la Universidad de La Ciénega del Estado de Michoacán de Ocampo (UCEMICH).

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