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Junio 2020 |Cerezos

Modificación de la atmósfera en cerezas Lapins conservadas bajo refrigeración

Las exportaciones de cerezas en nuestro país han aumentado significativamente desde los últimos 5 años. Si en 2014 se exportaron 103.082 toneladas de cerezas, en 2019 esta cifra se duplicó, al exportarse 206.876 toneladas de cerezas. Los cambios se explican principalmente por la alta demanda de los consumidores por esta fruta, la que mayoritariamente se destina al mercado chino, país que en la temporada 2018-2019 recibió cerca del 88% de las cerezas producidas en Chile, con casi 32 millones de cajas recepcionadas. Con estas cifras, la proyección para el año 2023, se estima en cerca de 355 mil toneladas de cerezas exportadas distintos destinos.

Julio Correa, María José Guevara, Benjamín Battistoni y Víctor Hugo Escalona (vescalona@uchile.cl). Centro de Estudios Postcosecha (www.cepoc.cl), Facultad de Ciencias Agronómicas, Universidad de Chile.

¿Por qué es tan demandada la cereza en China? Culturalmente las frutas como la cereza poseen un valor simbólico, de prosperidad y buenos augurios, por lo que regalarla para el Año Nuevo Chino representa un signo de distinción y lujo, sobre todo para las clases emergentes, las que pagan 20 dólares promedio por un kilo de la fruta en ese momento del año. Otra razón que explicaría el aumento de la demandas de China por cerezas, es que el crecimiento económico que ha tenido el país asiático se ha traducido en un aumento de la clase media, teniendo mayor poder adquisitivo, lo que incide en que las personas deseen y puedan consumir productos importados de alta calidad.

Actualmente, Chile tiene una participación, respecto al volumen exportado desde el hemisferio sur a China, del 90%, sin que ningún otro país sobrepase el 5% en las exportaciones de cereza en contra estación. Sin embargo, países como Nueva Zelanda, Australia o Argentina, podrían convertirse en competencia para Chile, siendo la calidad del producto nacional un punto clave para mantener su posición como líder del mercado. Cabe destacar que las cerezas son un producto delicado que requieren un manejo especial, y de esa forma llegar en buenas condiciones de calidad a un mercado tan lejano como China, el cual puede tardar más de 35 días desde el momento de la cosecha, y es allí donde está el desafío de la producción nacional de cerezas.

Figura 1. Condición inicial de frutos y pedicelo de cerezas de la variedad Lapins.

Figura 2. Cajas de 2,5 kg de cerezas de la variedad Lapins utilizadas para ser colocadas en sacos de atmósfera controlada.

Figura 3. Temperatura y humedad relativa al interior de un saco de atmósfera controlada para la fruta durante el periodo de almacenamiento de cerezas variedad Lapins. Cuadrados rellenos indican temperatura y rombos vacíos indican humedad relativa.

Figura 4. Texturómetro (A) y medición de firmeza mediante deformación (B).

UN DESAFÍO: MANTENER LA CALIDAD INICIAL

Conociendo la fisiología de la cerezas, uno puede decidir cuál es la mejor técnica para mantener la calidad de este fruto. En este caso, lo primero que se ve afectado cuando se inicia el proceso de senescencia es el pedicelo, el cual es altamente sensible a la deshidratación, por lo que resulta primordial mantener una alta humedad relativa (HR) durante el transporte y el almacenamiento, además del uso de bajas temperaturas, que es la principal técnica para retrasar el metabolismo. La cereza, al ser un fruto de clima templado, necesita una temperatura de almacenamiento, sin incurrir en deterioros, cercana a 0°C, y si bien, este fruto posee un comportamiento no climatérico, presenta una tasa respiratoria moderada (10 a 20 mg CO2 kg-1 h-1 a 5°C) y baja producción de etileno (<0,1 µL C2H4 kg-1 h-1 a 20°C), por lo que el uso de tecnologías que se enfoquen en reducir su tasa respiratoria es casi una necesidad (Kader, 2007).

MODIFICACIÓN DE LA ATMÓSFERA COMO ALTERNATIVA

La modificación de la atmósfera es una técnica que permite cambiar la atmósfera del aire (21% de O2 y 0% de CO2), por una que reduzca la actividad metabólica de los frutos, en este sentido, la disminución de la concentración de O2 y a su vez el aumento de la concentración de CO2, reducen la tasa respiratoria y la producción de etileno, lo que permite prolongar la vida de postcosecha (Silveira y Escalona, 2014).

En la industria las cajas de cereza son embaladas con bolsas de atmósfera modificada, las cuales han sido exitosas para evitar la deshidratación de las cerezas, al mantener una alta HR, sin embargo, no logran alcanzar las concentraciones de gases recomendadas para esta especie, generando atmósferas de 10-15% O2 y 5-7% CO2 durante el almacenamiento (Zoffoli, 2014). Junto con esto, existe el riesgo que de un aumento de la temperatura durante el transporte, la actividad respiratoria de la fruta aumente, incrementando la concentración de CO2 y reduciendo la de O2 a niveles que pueden provocar toxicidad y anaerobiosis.

ATMÓSFERA CONTROLADA, UNA SOLUCIÓN A LARGO PLAZO

La atmósfera controlada (AC) consiste en la modificación de la atmósfera del aire de manera controlada, esto quiere decir que las concentraciones de gases están reguladas y monitoreadas permanentemente, lo que permite mantener la atmósfera deseada de manera constante a través del tiempo, sin riesgo de sufrir variaciones durante el almacenamiento. Esta tecnología se aplica en contenedores durante el transporte o bien, en cámaras para almacenar fruta.

Considerando el gran crecimiento del mercado y la exigente demanda de China que nos espera en el futuro, donde la producción y exportación de cerezas crecerán en casi un 200% para el año 2023, es momento de preguntarse, ¿Tendremos capacidad de packing para procesar y satisfacer la gran demanda? ¿Podríamos guardar fruta e ir procesando escalonadamente tal como se hace en especies como la manzana? ¿Bastará con el uso de atmósfera modificada?

Es por esto, que la atmósfera controlada aparece como una opción, que a largo plazo puede ser implementada en cerezas, sin embargo, no existen suficientes antecedentes de la combinación de gases idónea para esta especie, por lo que resulta una necesidad conocer la atmósfera adecuada. En este sentido, es que el proyecto “Aumento del potencial de almacenamiento y de la calidad general de cerezas”, y específicamente el equipo de investigación de la Universidad de Chile se aventuró en el estudio del efecto de la atmósfera controlada en distintas variedades de cerezas, y en distintas condiciones de huerto y almacenamiento, como se presenta a continuación.

Tabla 1. Concentración de gases utilizada en atmósfera controlada para cerezas de la variedad Lapins, conservadas a 0°C.

ATMÓSFERA CONTROLADA EN CEREZAS DE LA VARIEDAD LAPINS

Este estudio se realizó en el Centro de Estudios Postcosecha (www.cepoc.cl) de la Universidad de Chile, y buscaba determinar la atmósfera idónea en cerezas de la variedad Lapins (Figura 1), provenientes de una exportadora de la Región de O’Higgins, y cosechadas durante la primera semana de diciembre de 2019.

Se utilizaron cajas de 2,5 kg, y se perforaron las bolsas de atmósfera modificada provenientes desde el packing (Figura 2), posteriormente la fruta se puso en sacos de polietileno, los cuales se inyectaron con 6 combinaciones de O2 y CO2 (Tabla 1), incluyendo la atmósfera de aire utilizada como control.

Dentro de los sacos, las condiciones de temperatura variaron entre 0,1 y 0,6°C, mientras que la HR varió entre 86 y 93%. (Figura 3). Se evaluaron diferentes parámetros de calidad: pérdida de peso (%); firmeza, que se midió en la zona ecuatorial del fruto con un analizador de textura (TA.TX express, Stable Microsystems Ltd., Reino Unido) (Figura 4); sólidos solubles y acidez titulable. Finalmente, se realizó una revisión de defectos más comunes: incidencia de pitting, piel de lagarto, pardeamiento de la pulpa y presencia de pudriciones. Cabe destacar que las evaluaciones se realizaron a los 35 y 42 días de almacenamiento, en las condiciones señaladas anteriormente. También se simuló el periodo de comercialización, almacenando los frutos 3 días a 10°C, luego de ser sacados de frío.

Figura 5. Pérdida de peso de cerezas variedad Lapins, almacenados en atmósfera controlada durante 35 y 42 días más 3 días a 10°C. 21+0: 21% O2 y 0% O2; 10+10: 10% O2 y 10% CO2; 1+15: 1% O2 y 15% CO2; 5+15: 5% O2 y 15% CO2; 10+15: 10% O2 y 15% CO2; 1+5: 1% O2 y 5% CO2. ns: no significativo. Letras distintas indican diferencias significativas entre las distintas atmósferas, según la prueba de LSD Fisher (p – valor < 0,05).

Figura 6. Firmeza de cerezas variedad Lapins, almacenados en atmósfera controlada durante 35 y 42 días más 3 días a 10°C. 21+0: 21% O2 y 0% O2; 10+10: 10% O2 y 10% CO2; 1+15: 1% O2 y 15% CO2; 5+15: 5% O2 y 15% CO2; 10+15: 10% O2 y 15% CO2; 1+5: 1% O2 y 5% CO2. ns: no significativo para la firmeza, según la atmósfera. Letras distintas indican diferencias significativas entre las distintas atmósferas, según la prueba de LSD Fisher (p – valor < 0,05).

Figura 7. Sólidos solubles de cerezas variedad Lapins, almacenados en atmósfera controlada durante 35 y 42 días más 3 días a 10°C. 21+0: 21% O2 y 0% O2; 10+10: 10% O2 y 10% CO2; 1+15: 1% O2 y 15% CO2; 5+15: 5% O2 y 15% CO2; 10+15: 10% O2 y 15% CO2; 1+5: 1% O2 y 5% CO2. ns: no significativo. Letras distintas indican diferencias significativas entre las distintas atmósferas, según la prueba de LSD Fisher (p – valor < 0,05).

Figura 8. Acidez titulable de cerezas variedad Lapins, almacenados en atmósfera controlada durante 35 y 42 días más 3 días a 10°C. 21+0: 21% O2 y 0% O2; 10+10: 10% O2 y 10% CO2; 1+15: 1% O2 y 15% CO2; 5+15: 5% O2 y 15% CO2; 10+15: 10% O2 y 15% CO2; 1+5: 1% O2 y 5% CO2. ns: no significativo. Letras distintas indican diferencias significativas entre las distintas atmósferas, según la prueba de LSD Fisher (p – valor < 0,05).

Figura 9. Piel de lagarto en cerezas variedad Lapins tras 42 días a 0°C + 3 días a 10°C.

EFECTO EN PESO, FIRMEZA Y PARÁMETROS QUÍMICOS

– Pérdida de peso: Luego 35 y 42 días de almacenamiento a 0°C, no se observó efecto de las atmósferas, y se presentaron pérdidas de peso de 2,1 a 2,5% y 2,9 a 3,2% respecto al peso inicial (Figura 5), pese a que la HR se mantuvo durante la primera semana con valores de 86%, y de las 92-93% las siguientes semanas.

– Firmeza: Uno de los parámetros de mayor importancia es la firmeza, la cual determina que un producto presente crocancia al ser consumido y la pérdida de ésta es considerada un síntoma de senescencia. En el caso de este estudio, se observó que las atmósfera de aire y en la combinación de 10% O2 y 10% CO2, presentaron bajos valores de firmeza, en comparación con las atmósferas de alta concentración de CO2, que presentaron una firmeza significativamente superior, destacándose la atmósfera de 10% O2 y 15% CO2 que presentó una firmeza 17% más alta respecto a la atmósfera de aire (Figura 6).

– Parámetros químicos, sólidos solubles: Un problema recurrente en cerezas es la pérdida de sabor, la cual se manifiesta luego de un período de almacenamiento prolongado, en muchos frutos sucede porque los sólidos solubles y los ácidos se van consumiendo producto de la respiración del fruto (Escalona y Luchsinger, 2008). El uso de atmósferas de alto CO2 y bajo O2 disminuyen la tasa respiratoria al reducir el O2 disponible, y por lo tanto, ayudan a mantener la concentración de sólidos solubles y ácidos iniciales. En este ensayo, se observó que las  atmósferas de alto CO2 y bajo O2 mantienen estables los sólidos solubles, se destaca la atmósfera de 10% O2 y 15% CO2 que presentó una concentración de 16,2% tras 35 días a 0°C y 3 días a 10°C. La atmósfera de aire presentó una concentración de sólidos solubles de 12,9%, registrando una pérdida de casi un 20% respecto a la atmósfera con mayores sólidos solubles (Figura 7).

– Parámetros químicos, acidez: Respecto de la acidez, luego de 42 días a 0°C y 3 días a 10°C, se observó que las combinaciones con alto CO2 y bajo O2 presentaron los valores más altos de acidez, con 0,29 y 0,33%, mientras que en aire la concentración fue más baja con 0,21% (Figura 8).

– Evaluación de defectos, piel de lagarto y pitting: La calidad visual es lo primero que aprecia el consumidor, y muchas veces está determina la decisión de compra, por lo que es de suma importancia realizar una revisión exhaustiva del producto previo a la venta, conocer la condición de la fruta, y más si es fruta para exportación. Un problema recurrente que se observa en cerezas luego de un período de almacenamiento prolongado es la incidencia de piel de lagarto, en la variedad Lapins se manifiesta como una rugosidad en la piel de los frutos (Figura 9), y de acuerdo a los antecedentes esta es una de las variedades más sensibles (Zoffoli, 2014). Lamentablemente, en las atmósferas utilizadas no se observó un efecto positivo sobre la piel de lagarto, ya que todos los tratamientos la presentaron, con una incidencia de 69,7 y 80,3%.

Junto con este problema, también se observó la presencia de pitting, no encontrándose un efecto positivo con el uso de las atmósferas, registrándose 55 y 62,7% de este defecto en los frutos. Cabe destacar que el pitting es la expresión de un daño físico, el cual se produce durante la cosecha y la línea de packing, y que se manifiesta en postcosecha, por lo que disminuir su presencia depende del buen manejo que se realice en estas etapas, éste podría ser uno de los motivos de la alta incidencia de este defecto, durante la realización de esta investigación, sin importar el tratamiento aplicado.

Figura 10. Calidad de la pulpa en cerezas variedad Lapins, almacenadas en atmósfera controlada durante 42 días a 0°C más 3 días a 10°C. 21+0: 21% O2 y 0% O2; 10+10: 10% O2 y 10% CO2; 1+15: 1% O2 y 15% CO2; 5+15: 5% O2 y 15% CO2; 10+15: 10% O2 y 15% CO2; 1+5: 1% O2 y 5% CO2.

Figura 11. Calidad inicial de la pulpa de cerezas variedad Lapins.

Figura 12. Pudriciones en cerezas variedad Lapins, almacenados en atmósfera controlada durante 35 y 42 días más 3 días a 10°C. 21+0: 21% O2 y 0% O2; 10+10: 10% O2 y 10% CO2; 1+15: 1% O2 y 15% CO2; 5+15: 5% O2 y 15% CO2; 10+15: 10% O2 y 15% CO2; 1+5: 1% O2 y 5% CO2. ns: no significativo, según la atmósfera. Letras distintas indican diferencias significativas entre las distintas atmósferas, según la prueba de LSD Fisher (p – valor < 0,05).

– Evaluación de defectos, pardeamiento de la pulpa: De acuerdo a los antecedentes, altas concentraciones de CO2 durante el almacenamiento afectan el color de la pulpa de las cerezas, observándose pardeamiento. En el caso de la variedad Lapins, se observó que luego de 42 días a 0°C y 3 días a 10°C, la atmósfera de 1% O2 y 15% CO2 fue la única que  presentó pardeamiento en la pulpa (Figura 10), considerando que al momento de la cosecha este defecto no se presentaba (Figura 11).

El exceso de CO2 genera toxicidad en la pulpa luego de un período prolongado, sin embargo, la concentración de O2 es clave para evitar este pardeamiento, al existir una relación sinérgica entre ambos gases. Esto explicaría por qué concentraciones moderadas de O2 en conjunto con un 15% de CO2 no provocaron el pardeamiento de la pulpa (Figura 10).

– Evaluación de defectos, pudriciones: Las pudriciones, por presencia de hongos, son uno de los principales problemas a los que se enfrenta la industria cuando se habla de postcosecha, y es que la presencia de pudriciones en una caja es causal de rechazo de un lote completo. Muchos hongos se desarrollan en condiciones favorables como temperatura, humedad y presencia de oxígeno, por lo que estos son los puntos a controlar. En este estudio, luego de 35 días a 0°C y 3 días a 10°C, sólo las atmósferas de 1% de O2 y 15% de CO2, y de 10% de O2 y 15% de CO2, no presentaron pudriciones sobre la variedad Lapins. En el caso de las evaluaciones realizadas luego de 42 días a 0°C y 3 días a 10°C, las mismas atmósferas presentaron una incidencia entre 1 y 2%, con respecto al resto de las atmósferas que presentaron valores entre 5,5 a 7% de pudriciones (Figura 12), siendo significativo el efecto de estas atmósferas. Por tanto, atmósferas elevadas en CO2 y combinadas con concentraciones moderadas de O2, resultarían ser una alternativa para reducir el uso de fungicidas en el control de pudriciones. El uso de atmósferas de alto CO2 y de bajo O2 generan un efecto fungistático, al limitar el crecimiento y desarrollo de hongos, o la germinación de sus esporas en la fruta (Artés, 2006), lo que explicaría la baja presencia de pudriciones con las atmósferas utilizadas: 1% de O2 y 15% de CO2, y de 10% de O2 y 15% de CO2.

LA ADECUADA ATMÓSFERA CONTROLADA RETARDA LA SENESCENCIA DE LAPINS

A través de este estudio, se concluye que la modificación de las concentraciones de gases de manera controlada resulta ser una buena alternativa para mantener la calidad de las cerezas variedad Lapins, durante al menos 35 días a 0°C, y que la implementación de esta tecnología es compatible con el uso de bolsas perforadas, de esta manera podemos asegurar una alta humedad relativa, además de que la fruta esté en contacto con la atmósfera adecuada. Esta modificación atmosférica debe ser considerada como una herramienta complementaria al almacenamiento en frío y al control de la humedad relativa durante el período de postcosecha.

El uso de concentraciones de 10% O2 y 15% CO2, en atmósfera controlada, retarda la senescencia de la variedad Lapins, manteniendo la firmeza, sólidos solubles y acidez de los frutos, además de disminuir la presencia de pudriciones. Cabe destacar que el uso de esta mezcla no genera pardeamiento en la pulpa de los frutos.

La alta demanda por cerezas, no sólo por China sino que también otros países, abre la posibilidad de Chile a explorar otros mercados, y considerando el crecimiento que tendrá la producción de cerezas en el futuro, nos enfrenta a la obligación de seguir innovando y buscando alternativas que faciliten el manejo y almacenamiento de las cerezas, de modo de asegurar una excelente calidad en postcosecha. Asegurar la calidad de la fruta es la única manera de que Chile continue siendo el principal exportador de cerezas en el mundo.

AGRADECIMIENTOS

Programa Tecnológico «Centro para la investigación e innovación en fruticultura para la zona sur» (16PTECFS-66647) y a su proyecto “Aumento del potencial de almacenamiento y de la calidad general de cerezas”, ambos apoyados por Corfo.

Para mayor información visita: www.centrofruticulturasur.cl