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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: [email protected]
Introducción
Introducción
Frutas y hortalizas
Índice
• Aportan a la dieta, variedad, textura,
 Introducción
sabor
 Respiración
• Fuente de minerales, vitaminas y
fibra
 Transpiración
• Otros compuestos (carotenos,
polifenoles, otros)
 Maduración
 Etileno
Consumir 4-5 porciones
diarias
Introducción
Introducción
Características
- Tejidos vivos
Características
sometidos a:
- Alto contenido de agua
• pérdida de agua
- Sometidos a daño
patológico
• daño físico
- Diversidad en
morfología, composición
y fisiología
• deterioro patológico
ALTA PERECIBILIDAD
1
Introducción
Introducción
recolección/cosecha
Los productos hortofrutícolas son
SERES VIVOS
uno de los
actos
“nobles”
humanos
• SE DESARROLLAN EN LA PLANTA
• SON COSECHADOS Y SIGUEN VIVOS
• LLEGAN A SU MADUREZ
• ENVEJECEN Y NECESARIAMENTE MUEREN
dolorosa separación
de la panta madre
7
8
Indice
Índice
 Introducción
 Respiración
 Transpiración
 Maduración
 Etileno
10
Respiración
Respiración
• Respiración aerobia
RESPIRACIÓN
C2H12O6 + 6O2
CO2
AIRE, O2
nutrientes
6CO2 + 6H2O + ENERGÍA
• Respiración anaerobia
AGUA
CO2
ENERGÍA
acetaldehído
etanol
piruvato
ácido láctico
11
2
Respiración
Introducción
Tasas de respiración de frutas y hortalizas
mg CO2 / Kg-h
kg h
( 5C )
Producto
Muy baja
< 0.05
Baja
5 - 10
Moderada
10 - 20
Alta
20 - 40
Muy alta
Extremadamente
alta
40 - 60
> 60
frutas secas, nueces,dátiles
vegetales,
manzana, cítricos, melón,
piña, patata, kiwi, cebolla
banana, frambuesa, mango,
nectarines, col, tomate
aguacate, zanahoria, coliflor,
lechugas
alcachofa, brócoli, cebolla
espárragos, espinaca, perejil,
arvejas
Tipo
Fuente:Kader,
Kader,2002
A. - 1992
Fuente:
14
13
Respiración
Respiración
TASAS RESPIRATORIAS
DE VARIAS FRUTAS
15
16
Willis, et al. 1998)
Introducción
Respiración
¿Qué fruta es más perecible ?
17
18
3
Respiración
Respiración
Factores que influyen en la respiración
TASAS RESPIRATORIAS
Efecto
de la temperatura
DE VARIAS
FRUTAS
• tipo de tejido
• estado de desarrollo en la cosecha
• daño mecánico
• temperatura
• composición atmosférica
20
19
Respiración
Respiración
Tasa de respiración de mangos
almacenadas a 13°C y 90% HR
Tasa de respiración de babaco
almacenado a 20°C, 85% HR
30
20
10
0
0
5
10
15
20
25
70
60
50
40
30
20
10
0
Tasa de respiración
(mg CO2/kg*h)
Tasa de respiración
(mg CO2/Kg-h)
40
30
0
Tiempo de almacenamiento (días)
Haden
A'
B'
C'
D'
A
B
C
Tommy Atkins
21
Respiración
10
20
30
40
Tiempo de almacenamiento (días)
Respiración
Tasa de respiración de pitahaya amarilla en dos
grados de color, almacenadas a 20 °C y 80 % HR
Tasa de respiración de babaco
almacenado a 9°C y 90% HR, más 7 d a 20ºC
70
60
50
40
30
20
10
0
A
B
C
D
0
10
20
30
Tiempo de almacenamiento (días)
40
TASA DE RESPIRACIÓN CO2/kg*h
Tasa de respiración
(mg CO2/kg*h)
27
24
21
18
15
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Tiempo de alcemamiento (días)
4
Respiración
Respiración
Tasa de respiración de pitahaya amarilla, dos grados
de madurez, almacenadas a 12 °C más 5 días a 20 °C.
EFECTOS DEL INCREMENTO
DE LA RESPIRACIÓN
20
TR (mg CO2/kg h)
AC 3
 pérdida de reservas alimenticias
BC 3
 deterioro del producto
15
 reducción del tiempo de vida útil
10
5
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
Tiempo de almacenamiento (días)
26
Respiración
Indice
Técnicas aplicadas para reducir la
tasa de respiración
Índice
 Introducción
 manejo adecuado en la cosecha
 Respiración
 manejo de temperatura/refrigeración
 Transpiración
 atmósferas modificadas/controladas
 Maduración
 Etileno
 empaques /recubrimientos comestibles
27
Transpiración
Transpiración
TRANSPIRACIÓN
AGUA,
mayor componente, 85-90%
VP aire
TURGENCIA
VP tejido
VP aire
Transpiración = pérdida de agua
30
5
Transpiración
Transpiración
Humedad del aire=
HUMEDAD RELATIVA (HR)
Pérdida de turgencia
agua se desplaza a través
de los membranas hacia
la superficie
Pérdidas de peso del 5%
HR = Pv / Pvs
• Pv = presión del vapor de agua en el aire (T)
• Pvs = presión de vapor saturado (T)
Producto flácido y
blando, marchito
ALMACENAMIENTO A HR ALTAS, HR 85-90%
32
Transpiración
Transpiración
Factores que afectan la pérdida de agua
Efectos de la pérdida de agua
• cociente superficie/volumen
• pérdida de peso
• pérdida de apariencia (marchitamiento)
• naturaleza de la superficie/cérea
• pérdida de textura (flacidez)
• pérdida de sabor (menor jugosidad)
• daño físico, (cortes, magulladuras)
REDUCCIÓN DEL PRECIO DE VENTA
• respiración
33
Transpiración
34
Transpiración
AQUALIFE, un eficaz sistema de humidificación de
frutas y verduras
TECNICAS APLICADAS PARA
REDUCIR LA TRANSPIRACIÓN
 Aumento de la HR
 Movimiento de aire
 Barreras físicas, empaques, recubrimientos
comestibles
35
36
www.FreshPlaza.es
6
Transpiración
Transpiración
Pérdida de peso (%) de frutos de pitahaya amarilla en
grado de madurez cinco hidroenfriados y empacados
EFECTO DE TEMPERATURA
ALTA HUMEDAD
VIDA MÁS LARGA
2,0
1,8
AYY!!
1,6
Pérdida de peso (%)
1,4
1,2
PVC
1,0
A
B
C
PEBD
0,8
D
0,6
0,4
0,2
0,0
7d a 12 °C + 5d a 20 °C
14d a 12 °C + 5d a 20 °C
21d a 12 °C + 5d a 20 °C
Tiempo de almacenamiento
37
38
Paredes-Bautista, et al. , 2014
Indice
Introducción
Índice
 Introducción
 Respiración
 Transpiración
 Maduración
 Etileno
40
Maduración
Maduración
Madurez
Madurez
Hortícola: dada por el consumidor
cualquier etapa del desarrollo
Fisiológica
Organoléptica
(ripening)
7
Maduración
Introducción
Índice
Cambio de color
 Introducción
 Respiración
 Transpiración
 Maduración
 Etileno
43
Etileno
Etileno
Clasificación de productos hortícolas
según la producción de etileno
ETILENO
Tipo
 gas incoloro, flamable, olor dulce
 mezclas explosivas C2H4 -aire (3.1- 32 %)
 hormona natural de las plantas.
 influye en los procesos fisiológicos
L de C2H4 / Kg-h
a 20C
Muy baja
0.01 - 0.1
Baja
0.1 - 1.0
Moderada
1.0 - 10.0
Alta
10.0 - 100.0
Muy alta
45
Etileno
> 100.0
Producto
cereza, cítricos, uva, frutilla,
granadilla, raíces, patata
frambuesa, mora, pepinillo,
piña, pimiento
plátano, melón, mango,
tomate
manzana, aguacate, kiwi,
nectarines, papaya, durazno
chirimoya, zapote
Fuente:
Kader,2002
A. - 1992
Fuente: Kader,
46
Etileno
USOS DEL
UsosETILENO
 inducción a germinación y floración
X
 caída de hojas, flores y frutos
 desverdización (frutos no climatéricos)
 maduración organoléptica (frutos
climatéricos)
Tasa de producción de etileno
47
48
8
Etileno
Etileno
Etileno: desverdización
USOS DEL ETILENO
49
Etileno
Etileno
Cambios de TR y producción de etileno durante
la maduración organoléptica de tomate
Desverdización
51
52
Fuente: Valero, 2007
Etileno
Etileno
Absorbedores de etileno
1-METILCICLOPROPENO
 antagonista del etileno
 se fija IRREVERSIBLEMENTE a
los receptores del etileno
 inhibe la acción del etileno
 Usado en bajas concentraciones
53
(ppb)
9
Etileno
1-METILCICLOPROPENO
Usado a nivel
comercial
56
Fuente: Fabiano , et al. 2011.
Conclusión
Las frutas y hortalizas son diversas en
morfología, fisiología y composición
Gracias por su atención !
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
10

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