Post on 12-Feb-2017
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CAMBIOS METABÓLICOS Y
FISIOLÓGICOS 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
• 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
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
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 ?
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)
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
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
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
Pé
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
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
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)
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 !