Alteraciones Que Afectan a Las Frutas y Hortalizas Frescas

Alteraciones que afectan a frutas y hortalizas (frescas) Ciencia y Tecnología de Frutas y Hortalizas Oscar Gómez Zamora

Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo

Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería

Licenciatura de Química en Alimentos

Ciencia y Tecnología de Frutas y Hortalizas

Alteraciones en frutas y hortalizas frescas

Dra. Judith Jaimez Ordaz Oscar Gómez Zamora


1._Introducción En un mundo cada vez más competitivo la reducción de las pérdidas poscosecha genera una mejora de la producción agrícola, representando una herramienta competitiva de suma importancia. Muchos factores contribuyen a las pérdidas poscosecha en frutas y hortalizas. Esto incluye condiciones ambientales tales como calor o sequedad, daños mecánicos durante la cosecha y manipuleo, desinfecciones poscosecha inapropiadas y deficiente refrigeración y control ambiental. Los esfuerzos para controlar estos factores son a menudo muy exitosos en reducir la incidencia de podredumbres poscosecha. Por ejemplo, reducir daños mecánicos durante la selección y empaque disminuye en gran medida los problemas poscosecha, porque muchas podredumbres causadas por microorganismos entran a través de ellos. El uso del cloro es una de las pocas opciones químicas disponibles para ayudar en el manejo de las enfermedades poscosecha. Cuando se usa en combinación con otras prácticas apropiadas como prácticas de manipuleo, la cloración es efectiva y de bajo costo. Muchos tipos de desórdenes y enfermedades infecciosas afectan las frutas y vegetales frescos. Los desórdenes son el resultado de estrés relacionados a excesivo calor, frío, o mezclas inapropiadas de gases tales como el O2 y el CO2 y el etileno. Algunos desórdenes pueden ser causados por daños mecánicos, pero todos son abióticos en su origen (no son causados por podredumbres por organismos vivos) y no pueden ser controlados por cloración u otros agentes químicos de poscosecha. Sin embargo los agentes abióticos a menudo dañan la defensa natural de los productos frescos, haciéndolos más susceptibles a los problemas de agentes bióticos (levaduras, hongos y bacterias). Además en muchos casos los daños causados por enfriamiento, rozamiento, senescencia, golpes de sol, problemas nutricionales y otros pueden enmascarar las podredumbres bióticas (Barón, 2006).


2._Alteraciones microbiológicas-biológicas Este tipo de alteraciones son las que con mayor frecuencia atacan a las frutas y hortalizas además de que son las más peligrosas ya que si este tipo de alteraciones atacan a las frutas y hortalizas pueden existir pérdidas significativas de la producción (Construcción propia, 2013). Este tipo de alteraciones pueden ser por microorganismos, mohos, hongos, parásitos, animales y reacciones enzimáticas 2.1_Hongos

Los hongos son los responsables de la mayoría de las alteraciones en frutas y hortalizas, especialmente en el aspecto y en el valor nutricional La composición y el bajo pH de las frutas y hortalizas las hace muy sensibles a muchas alteraciones originadas por hongos sobre todo si la humedad, la temperatura y el tiempo no son los adecuados. Los hongos son los que provocan las alteraciones más frecuentes, especialmente las referidas al aspecto, valor nutricional, características organolépticas y dificultad de conservación, así como las alergias e intoxicaciones en los consumidores. Los hongos responsables de estas alteraciones corresponden principalmente a los géneros y especies de Tricomicetos, Ascomicetos y Deuteromicetos, colonizadores externos y Basidiomicetos (levaduras) internos (Eroski, 2006). 2.2_Microorganimos

Una vez que el producto es cosechado, comienza de inmediato la senescencia, haciéndolo más sensible al deterioro microbiano. El grado y la velocidad del incremento de la población de microorganismos dependen del producto y las condiciones de almacenamiento. El deterioro es realmente causado por solo una pequeña proporción de la microbiota inicialmente presente y un tipo específico de alteración se desarrolla bajo las condiciones normales de almacenamiento a temperaturas apropiadas. La microbiota dominante sobre las hortalizas recién cosechadas es muy variable. Está constituída por bacterias gramnegativas como Enterobacter, Pantoea y Pseudomonas , pero las partes que crecen cerca o dentro del suelo contienen bacterias grampositivas, por ejemplo Bacillus, Paenibacillus, Clostridium y organismos corineformes. Sobre la superficie de algunas verduras se propagan los Leuconostoc y Lactobacillus . Muchos de


estos organismos son pectinolíticos o celulolíticos y originan el reblandecimiento característico de las podredumbres blandas, por ejemplo Pectobacterium carotovorum (Bejarano, 2006). 2.3_Parasitos

Alimentos crudos como lo son las frutas y hortalizas están en contacto directo con el agua constituyen algunas de las vías de transmisión de parásitos (proliferan en ambientes húmedos) a los seres humanos. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), este riesgo de salud pública "afecta a más de un 10% de la población en todo el mundo e infecta a más de 40 mil lones de personas”. Los parásitos son microorganismos que pueden encontrarse en el medio ambiente, los alimentos y los animales. A pesar de que los mecanismos de contagio de los parásitos dependen de la naturaleza de cada uno de ellos, la mayoría se produce por la ingesta de agua o alimentos contaminados con sus quistes o huevos. Los parásitos siguen un curso biológico (del huevo al quiste), en cuyas etapas se produce una importante resistencia a las altas temperaturas, la radiación natural, los productos químicos y los desinfectantes. Estos contaminantes se pueden introducir en los alimentos debido a prácticas inadecuadas de manipulación, ya en el primer paso de la producción, en la granja, o durante el proceso de elaboración al que se someten los alimentos (Eroski, 2009). 2.4_Reacciones enzimáticas

El pardeamiento enzimático es un conjunto complejo de reacciones, que se inicia por la o las reacciones catalizadas de forma enzimática. La primera de ellas, cuando el sutrato presente es un monofenol, es su transformación en difenol. La segunda, la transformación del difenol en quinona. En el caso de la tirosina (monofenol) se forma primeramente la dopa (difenol) y luego la dopaquinona (quinona). A partir de la formación de la quinona, la reacción progresa de forma espontánea. Las quinonas se pueden convertir en trifenoles por reacción con el agua, y posteriormente oxidarse a hidroxiquinonas. Todas estas sustancias son muy reactivas, dando lugar a polímeros y reaccionando con otras sustancias presentes en las frutas y hortalizas, especialmente proteínas. Los productos finales, llamados melaninas, son de color muy oscuro, o negro, e insolubles en agua. Estos polímeros tienen propiedades antimicrobianas, y podrían ser un mecanismo de defensa de los vegetales contra infecciones (Calvo, 2005).


3._ Alteraciones químicas Los agentes químicos se manifiestan especialmente durante los procesos de almacenamiento de los alimentos. Su efecto puede afectar de forma notable la comestibilidad del alimento: enranciamiento, pardeamiento, almacenamiento, etc. 3.1_Almacenamiento

La refrigeración reduce el metabolismo y mantiene el sabor y el valor nutritivo, y puede disminuir la incidencia de las podredumbres. Sin embargo las plantas tropicales y subtropicales sufren lesiones debido al frío con la consiguiente pérdida de calidad. El aire debe circular dentro de la cámara refrigeradora y se requiere una humedad entre 90 y 95% para evitar el secado de las frutas y hortalizas, pero si se mantiene una humedad más alta aumentará el número y tipo de microbios a pesar de la baja temperatura. El ajuste de la humedad relativa permite equilibrar la disminución del crecimiento microbiano y la pérdida de humedad del producto. Por otra parte el almacenamiento en una atmósfera modificada extiende la vida útil del producto mientras se mantenga la temperatura baja, por ejemplo las manzanas, pues bajo ciertos niveles de dióxido de carbono se restringe el crecimiento de organismos aerobios como los mohos. En el caso de las papas, se almacenan los tubérculos limpios y secos bajo ventilación, con una humedad relativa elevada y una temperatura entre 4 y 10°C . Otros productos como alcaucil, apio, arveja, cebolla, coliflor, espárrago, espinaca, lechuga, nabo, perejil, repollo y zanahoria se almacenan alrededor de los 2°C, mientras que ají, berenjena, chaucha y pepino se colocan a 7°C, tomate a 10°C, calabaza y zapallo a 10 - 13°C y batata a 13 - 15°C. La mayoría de las frutas se almacenan a 2°C, pero limón, lima, mango, papaya, banana, ananá y otras requieren mayor temperatura (Bejarano, 2006). 3.2_Enranciamiento

Este se produce por reacciones de hidrólisis y oxidación. Se forman compuestos volátiles que dan olores y sabores característicos (a rancio). El enranciamiento es más frecuente en grasas insaturadas (frutos secos) (Juliarena, 2000).

Alteraciones que afectan a frutas y hortalizas (frescas) Ciencia y Tecnología de Frutas y Hortalizas Oscar Gómez Zamora 3.3_Pardeamiento

Pardeamiento no enzimático o reacción de Maillard. Se incluyen aquí una serie de reacciones complejas entre azúcares y compuestos nitrogenados (proteínas), las cuales generan pigmentos marrones. En algunos casos se producen de manera tecnológica (fritos y tostados), pero en otras es espontáneo. El calor y la desecación lo favorecen (Juliarena, 2004).

4._ Alteraciones físicas Alteraciones físicas o mecánicas son igualmente comunes que las alteraciones biológicas, esto debido a la mala manipulación de estos en ciertas operaciones unitarias como la recolección, el transporte o la recepción de materia prima. El elevado contenido en humedad y la consistencia blanda de las frutas, las hortalizas y las raíces las hacen vulnerables a las lesiones mecánicas, que pueden producirse en cualquier etapa, desde el cultivo hasta la venta al por menor, por las causas siguientes:  

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prácticas de recolección poco cuidadosas; utilización, para la cosecha o la comercialización, de cajas o banastas inadecuadas, con astillas, bordes afilados o clavos o grapas salientes; colocación, en las cajas utilizadas para la cosecha o la comercialización, de un número excesivo o insuficiente de piezas; manipulación poco cuidadosa, por ejemplo, dejar caer, arrojar o pisar el producto o las cajas llenas durante la clasificación, el transporte o la comercialización.

Las lesiones causadas pueden presentar muchas formas: 

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agrietamiento de los frutos, las raíces y los tubérculos como consecuencia del impacto cuando se dejan caer; magulladuras internas, no visibles desde el exterior, causadas por golpes; raspaduras o arañazos superficiales de la piel y de la capa exterior de células; aplastamiento de las hortalizas de hojas comestibles y otros productos blandos.

Las lesiones que atraviesan o raspan el recubrimiento exterior del producto ofrecen puntos de entrada para los mohos y bacterias causantes de la descomposición; aumentan la pérdida de agua por la zona dañada; causan un aumento del ritmo de respiración y, por consiguiente, de la producción de calor. Las magulladuras, que dejan la piel intacta y pueden no ser visibles por fuera, son causa de aumento del ritmo de respiración y de la producción de calor; decoloración interna como


consecuencia de la lesión de los tejidos; sabores anómalos, como resultado de reacciones fisiológicas anormales en las partes dañadas (FAO, 2000).

5._ Alteraciones fisiológicas Las alteraciones fisiológicas son las que hacen que sufra una alteración metabolica en las frutas y hortalizas y estas son debido a temperaturas bajas. 5.1_Lesión por frio

Algunas frutas y hortalizas son susceptibles al daño por frío cuando se refrigeran a temperaturas inferiores a 13-16 ° C (55-60 ° F). El daño por frío reduce la calidad del producto y acorta la vida útil. La tabla proporciona algunos ejemplos de los síntomas de daño por frío en una variedad de cultivos. Los síntomas frecuentemente aparecen después de que la mercancía se transfiere a temperaturas más altas, como ocurre durante la comercialización El daño por frio Provoca liberación de metabolitos (aa, azúcares, sales minerales) al exterior de la célula, que junto con la degradación de la estructura celular, convierte el producto susceptible al ataque de patógenos (hongos) (FAO, 2000). Tabla 1. Productos y daños por frio que sufren

Producto

Temperatura aproximada más baja Tipo de daño cuando se almacena entre 0 ° C y la temperatura segura 1 segura ° C ° F

Manzanas 2-3

36-38

Pardeamiento interno, corazón marrón, colapso húmedo, escaldado blando

Espárragos

0-2

32-36

Color verde-gris blandas

Aguacates, paltas o cura

4.5-13

40-55

Color gris-marrón en la pulpa

Plátanos o bananas (verde 11.5-13 o maduro)

53-56

Color mate cuando se madura

Ejote de frijol lima, pallar, 1-4.5 manteca o ibes

34-40

Puntos, manchas o áreas de color óxido, marrón

Ejote, poroto verde, judía 7

45

Picado y coloración bermeja

(Jonathan, McIntosh, Yellow Newton )

mate,

puntas


verde, poroto granado, chauca, caraota, carauta fresca, vainita, vainica, habichuela fresca o habilla Arándan, agrio o ácido

2

36

Textura ahulada, pulpa roja

Pepinos y pepinillos

7

45

Picado, manchas podredumbre

acuosas,

Berenjenas

7

45

Escaldado superficial, podredumbre por Alternaria, ennegrecimiento de semillas

Guayabas o jalocotes

4.5

40

Daño en la pulpa, podredumbre

Toronjas

10

50

Escaldado, picado, desintegración acuosa

Jícama, jicama de agua, 13-18 napu o yuca de bejuco

55-65

Podredumbre pardeamiento

Limón o limón italiano

52-55

Picado, tinción de las membranas, manchas rojas

Limón Mexicano o limón pica de Chile y Persa o 7-9 Tahití

45-48

Picado que se torna marrón claro con el tiempo

Mangos

50-55

Color de la piel grisáceo tipo escaldado, maduración desigual

36-41

Picado, podredumbre superficie

11-13

10-13

superficial

y

Melones Melón Cantaloup, chino 2-5 o de red

de

la

Melón Honey Dew

7-10

45-50

Color rojizo a marrón claro, picado, podredumbre de la superficie, incapacidad de madurar

Casaba

7-10

45-50

Como lo anterior pero sin el cambio de color

Crenshaw y Persa

7-10

45-50

Como el anterior

Sandía

4.5

40

Picado, sabor desagradable

Ocra, okra, gombo, 7 quimbombó, bamia

45

Pardeamiento, áreas picado, podredumbre

Aceitunas u olivas frescas

45

Pardeamiento interno

7

acuosas,


Naranjas de California y 3 Arizona

38

Picado, teñido marrón

Papayas, lechosa o fruta 7 bomba

45

Picado, incapacidad de madurar, sabor desagradable, podredumbre

Chile pimiento, chile dulce, 7 tipo Bell o paprika

45

Picado laminar, podredumbre por Alternaria en las vainas y cálices, oscurecimiento de semillas

Piña o ananá

7-10

45-50

Verde mate cuando maduran

Granadas o granadas rojas

4.5

40

Picado, pardeamiento interno y externo

Papas, patatas o poñis

3

38

Oscurecimiento caoba (Chippewa y Sebago), sabor dulce 2

50

Podredumbre, especialmente por Alternaria

Camote, boniato, batata, moniato, chaco, apichu o 13 cumar

55

Podredumbre, picado, pardeamiento interno, corazón duro tras la cocción

Tamarillos, tomate de árbol, Baum tomate, tomate de Serra, 3-4 chimango, palo de tomate, tomatillo o tomate francés

37-40

Picado superficial, pardeamiento

Calabaza anaranjadas de 10 invierno, de cáscara dura

Jitomates, jitomates rojos, tomates o jitomates de bola Maduros

7-10

45-50

Ablandamiento y zonas acuosas, podredumbre

Verde maduros

13

55

Poco color al madurar, podredumbre por Alternaria

5.2_ Fisiopatías

Tanto la respiración como la fotosíntesis, los principales procesos ligados al metabolismo energético de la planta, se perturban por las temperaturas de refrigeración. Son muy numerosas las disfunciones celulares y las alteraciones fisiológicas y bioquímicas que induce el frío no congelante: generalmente estimula la tasa respiratoria y la emisión de etileno, reduce la fotosíntesis, interfiere la producción de energía, aumenta la permeabilidad de la membrana y altera la estructura celular.


El efecto de las bajas temperaturas no congelantes, se manifiesta de forma inmediata sobre la estructura y composición de las biomembranas vegetales, aumentando la microviscosidad de la matriz lipídica y la rigidez de las membranas, que adquieren una estructura gel cristalina y se redistribuyen las proteínas integradas que son expulsadas de las zonas lipídicas rígidas. También, se ha comprobado que la cutícula juega un papel en el desarrollo de la alteración. Estos desordenes fisiológicos se denominan daños por frío (DF) y suceden tras una cierta permanencia de los productos a temperaturas entre -0,5ºC y unos 15ºC. Inicialmente se pensó que este fenómeno sucedía solo en los productos de origen tropical, pero también los productos de clima templado desarrollan estos desordenes fisiológicos cuando sufren estrés de temperaturas no congelantes. Es decir, la mayoría de los productos tropicales y subtropicales, numerosos productos mediterráneos y algunas especies de clima templado son sensibles a los daños por frío y se ha observado que las especies climatéricas son más proclives a sufrir este daño cuando tienen un metabolismo muy activo con elevada tasa respiratoria (Simón, 2011).

Bibliografía 

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Barón, G.C (2006) CLORACION Y CONTROL DE ENFERMEDADES POSCOSECHA, extraída el 03/04/2013 desde http://www.mercadocentral.gob.ar/ziptecnicas/cloracion.pdf Bejarano, N.V (2006) Frutas y Hortalizas, extraída el 04/10/2013 desde http://www.unsa.edu.ar/biblio/repositorio/malim2007/7%20frutas%20y%20hortal izas.pdf Calvo, M.D (2005) Bioquímica de los alimentos, extraída el 03/04/2013 desde http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/enzimas/tirosinasa.html FAO (2000) CONTROL DE LA TEMPERATURA Y LA HUMEDAD RELATIVA, extraída el 03/10/2013 desde http://www.fao.org/inpho_archive/content/documents/vlibrary/ae075s/ae075s14 .htm Juliarena, P.D. (2004) Conservación de alimentos, extraída el 03/10/2013 desde http://www.exa.unicen.edu.ar/catedras/tecnoambiente/CAP03.pdf Simón, T.A. (2011) EVALUACIÓN DE FISIOPATÍAS EN FRUTOS MEDIANTE EL USO DEL SISTEMA DE ANÁLISIS DE IMÁGENES WinDIAS (Tesis de licenciatura) España, Universidad de Almería, facultad de ingeniería.

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