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Hortalizas

11 de noviembre de 2021

Tratamientos térmicos postcosecha aplicados en pimiento (Capsicum annuum L.)

Tratamientos térmicos postcosecha aplicados en pimiento (Capsicum annuum L.)

Investigadores de la Universidad de Chile comprobaron que los tratamientos de inmersión térmica en agua caliente tienen incidencia en la pérdida de peso, el color, la firmeza y la apariencia externa de los frutos.

Alfonso González y Victor H. Escalona. Centro de Estudios Postcosecha (CEPOC),  Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de Chile.

Las pérdidas en postcosecha en cultivos hortofrutícolas están relacionadas principalmente con la manipulación desde la cosecha hasta el consumidor. En países de América Latina, las pérdidas en frutas y hortalizas frescas alcanzan hasta un 50%, dependiendo del producto, la variedad y las condiciones de manejo (OCDE-FAO, 2019). Las principales causas se deben a daños mecánicos, almacenamiento inadecuado, manipulación, transporte incorrecto y por el tiempo de comercialización. Conocer los factores biológicos y fisiológicos involucrados en el deterioro del producto, permite el desarrollo de técnicas y tecnologías postcosecha para retrasar la senescencia y la mantención de la calidad (Escalona et al., 2019).

Los tratamientos de inmersión térmica en agua caliente son utilizados para controlar patógenos, aumentar la tolerancia al daño por frío, extender la vida útil y la preservación de la calidad del fruto (Escalona et al., 2019). Castro et al. (2016) reportaron el efecto de la inmersión en agua caliente a 55 °C durante 15 segundos en 2 variedades de pimiento amarillo, encontrando una mayor tolerancia al daño por frio y la mantención de la textura en los pimientos sometidos a la inmersión térmica almacenados a 1, 5, 4 y 7 °C. Del mismo modo, la inmersión en sales cálcicas se utiliza para disminuir el ablandamiento y mejorar la textura al modificar los procesos extra e intracelulares por la unión del calcio a los componentes de la pared celular primaria. Rao et al. (2011) encontraron diferencias significativas entre pimientos almacenados durante 18 días a 10 °C con 1,5 % de CaCl2, observando una menor deshidratación en el tratamiento de sal cálcica respecto al control sin calcio del (5 y 11 %, respectivamente).

El pimiento (Capsicum annuum L.) es una hortaliza de alta importancia comercial a nivel mundial, con producciones que bordean los 41 millones de toneladas. En Chile, el principal destino de la producción es para mercado en fresco, registrando exportaciones por US$9,4 millones. El pimiento en fresco se puede almacenar a temperaturas entre los 7 a 10 °C por un tiempo de 14 a 21 días, presentando daño por frío a temperaturas inferiores a 7°C (Escalona et al., 2019). Se recomienda el almacenamiento con una alta HR, entre los 95 a 98%, con atmósferas de baja concentración de O2 (2 a 5%) y CO2 (5%).

Las atmósferas con concentraciones superiores al 5% de CO2 pueden generar picado superficial, decoloración y ablandamiento, especialmente en frutos con madurez verde maduro almacenados entre 21 a 30 días a temperaturas inferiores a los 10 °C. Por tanto, se generaría una interacción entre los tratamientos de postcosecha como agua caliente, atmósfera modificada y refrigeración para extender la vida útil y calidad de pimientos frescos enteros. El objetivo del estudio fue evaluar la vida de anaquel a partir de la interacción de estos mismos tratamientos sobre la calidad de pimiento ‘Almuden’ entero hasta 7 semanas bajo refrigeración más un periodo simulado de comercialización.

Los frutos de pimiento tipo Lamuyo, variedad Almuden fueron cosechados manualmente en mayo desde un invernadero comercial de la ciudad de Quillota, en la Región de Valparaíso. Se utilizó el criterio de cosecha correspondiente al estado de madurez verde maduro, con un color de fondo 100 % verde, indicado por el n° 1 de la escala de color (Figura 1). Una vez realizada la recolección se transportaron inmediatamente hasta el CEPOC, donde se almacenaron en el interior de una cámara refrigerada a 10 ºC y 95 – 98 % de humedad relativa (HR).

Se realizó una selección y caracterización de la materia prima en el interior de una sala de proceso a 10 ºC y 70 – 80 % HR, limpia y sanitizada. La selección se realizó según la homogeneidad en calibre, peso, estado de madurez y ausencia de daños. Los frutos que no cumplieron con los estándares de calidad para el ensayo, se descartaron como destrío, según http://postharvest.ucdavis.edu/Commodity_Resources/Fact_Sheets/. Una vez realizada la selección, se caracterizó la materia prima con las mediciones de los parámetros físicos y químicos.

ACONDICIONAMIENTO DE INMERSIÓN TÉRMICA (IT)

Posteriormente, los pimientos se lavaron sumergiéndolos en agua potable durante 2 min para la remoción de la suciedad del exocarpo. Posteriormente se procedió al acondicionamiento sumergiendo los pimientos en una solución de CaCl2 al 2 % a una temperatura de 50 ± 5 °C durante 2 minutos (IT). Del mismo modo se dispuso otro grupo de pimientos que se sumergieron en agua fría a 10 ± 1 °C sin CaCl2 durante 2 minutos. Una vez aplicadas las inmersiones, se escurrieron por 2 min sobre una malla de acero inoxidable hasta la remoción del exceso de agua para su almacenamiento en una cámara a 10 °C y 95 – 98 % de HR en bandejas plásticas envueltas en bolsas de polietileno de baja densidad, macroperforadas con 10 perforaciones de 1 cm de diámetro cada una, con el objeto de evitar la deshidratación de los frutos hasta su procesamiento.

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Cuadro 1. Tratamientos realizados con inmersión térmica en agua caliente a 50 °C y CaCl2 al 2 % por 2 minutos y en agua fría a 10 °C por 2 minutos; tratamientos de atmósfera modificada con barrido de nitrógeno y aire; y tratamientos en temperatura de almacenamiento a 5 y 10 °C.

Posterior al acondicionamiento y luego de 2 días a 10°C, se procedió al envasado de los frutos previo un lavado y santización en una solución acuosa de NaOCl con 100 mg/L a pH entre 6 y 7 durante 2 min. Durante el proceso de envasado se dispuso de un pimiento por bolsa. Cada bolsa fue confeccionada con una película de multicapa de poliolefina de 0,20 x 0,15 m y de 0,025 mm de grosor y un volumen de 1.000 mL. La permeabilidad a 23 ºC y a 1 atm fue de 6.000 mL/m2/día para O2 y 19.000 mL/m2/día para CO2. Para el caso de los tratamientos con atmósfera con una inyección inicial de Nitrógeno (<8% O2), se realizó un barrido con N2 grado técnico, inyectando este gas. Para alcanzar una condición de aire, al otro grupo de bolsas se le realizaron 14 perforaciones a cada bolsa (7 de cada lado) con una aguja hipodérmica. Ambos grupos de bolsas se sellaron con un termosellador Impulse Sealer (Tew Equipment, Taiwán) y se almacenaron a 5 y 10ºC, con 95 – 98 % de HR (Cuadro 1), durante 51 días más un periodo de simulación comercial de 2 días a 15 °C en aire.

DETERMINACIONES

Se realizaron mediciones de los parámetros físicos, químicos y sensoriales. Las mediciones fueron realizadas una vez por semana los días 0, 7, 19, 26 y 51 bajo refrigeración (salida de frío) + 2 días a 15 °C (simulación comercial), exceptuando el peso y la concentración de gases que se realizaron el mismo día de la salida de frío. Las evaluaciones de apariencia se realizaron sólo los días 26 y 51 + 2 días a 15 °C.

Parámetros físicos: estas mediciones se realizaron directamente desde el producto en fresco.

Pérdida de peso: se determinó mediante una balanza electrónica de precisión semianalítica. Los resultados se calcularon mediante el diferencial de peso entre el día 0 del procesamiento y el momento de la salida de frío previo a la simulación comercial. La PP se expresó en porcentaje (%).

Color de la piel: se registró el color de cada pimiento en 3 puntos equidistantes sobre la línea ecuatorial con un colorímetro portátil CM-2500d (Minolta, Japón). Los resultados se expresaron en tono como H* = tan-1 (b*/a*).

Firmeza: se determinó la firmeza en los mismos 3 puntos donde se realizó la medición de color de la piel, mediante un medidor de textura Ta.Xt Express con celda de carga de 10 kg (Stable Micro Systems, Reino Unido), un émbolo cilíndrico de acero inoxidable de 2 mm de diámetro y 12 mm/seg de velocidad de penetración. Los resultados se expresaron en N (newton).

Apariencia: se realizó mediante un panel formado por 6 personas que calificó este atributo como 0 = pésimo, 7,5 = regular (límite mínimo de aceptabilidad) y 15 = excelente.

Diseño y análisis estadístico: Se realizó un diseño completamente aleatorizado (DCA), con estructura factorial de 2 x 2 x 2, cuyos factores correspondieron a la IT, AM y Temp. La unidad experimental (UE) correspondió a una bolsa con 1 pimiento, con sus 3 repeticiones por cada tratamiento. Los resultados fueron analizados a través del módulo de modelos mixtos de Infostat. En presencia de diferencias significativas, con un nivel de significancia del 5 % entre tratamientos, se aplicó el test de comparaciones múltiples de Fisher.

RESULTADOS

Cuadro 2. Porcentaje de pérdida de peso (PP) entre los tratamientos de inmersión térmica en agua caliente (AC) y agua fría (AF), temperatura de almacenamiento a 5 y 10 °C y atmósfera modificada de nitrógeno (AM nitrógeno) y de aire (AM aire) durante 51 días de almacenamiento.

Pérdida de peso: En todos los tratamientos se observó un incremento en la pérdida de peso en función del tiempo de almacenamiento. En el día 7 justo a salida de frío no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos (Cuadro 1). En los días 19 y 26 a salida de frío se encontraron diferencias significativas en la interacción entre la temperatura de almacenamiento y las atmósferas (p ≤ 0,05). El día 51 de almacenamiento también se presentó una interacción significativa entre la temperatura de almacenamiento y las atmósferas, con valores promedio de 0,8 % a 10 °C, respecto al 0,4 % a 5 °C. Además, se registró una interacción significativa entre la temperatura de almacenamiento y la inmersión térmica, con valores superiores no significativos en agua caliente respecto a agua fría (Cuadro 1). Estos resultados coinciden con el estudio de Rotondo et al. (2007), donde de igual manera existió una interacción entre las variables temperatura y atmósfera, señalando como más adecuado el almacenamiento a 5°C. De igual forma Cerit y Demirkol (2020) reportaron resultados similares en pimientos en fresco, donde registraron pérdidas de peso de 0,6 % en atmósfera pasiva de aire y 0,3 % en atmósfera activa de nitrógeno hasta el día 21 de almacenamiento.

Figura 1. Escala de madurez en pimiento (Escalona et al., 2019).

Color como tono (H*): los valores disminuyeron durante el periodo de almacenamiento, presentando promedios desde 120,9° en el día 0 hasta 112,8° después de 51 días de almacenamiento en frío + 2 días de simulación comercial a 15 °C (Figuras 1 y 2). En los días 7 + 2 y 19 + 2 de almacenamiento no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos. Durante el día 26 + 2 se encontró una interacción significativa de los tratamientos de inmersión térmica y temperatura de almacenamiento, presentando valores promedio superiores de 114,2° en AC respecto a 111,7° en AF y de 113,6° a 5 °C respecto a 112,4° a 10 °C. Para el día 51 + 2 de almacenamiento se registró la misma tendencia, con diferencias significativas en las interacciones de los tratamientos de inmersión térmica y temperatura de almacenamiento. En los tratamientos de inmersión térmica los valores promedio de 114° fueron superiores en AC respecto a 111,5° en AF y a 5 °C con 113,4° respecto a 10 °C con 112,1° (Figuras 1 y 2). Estas diferencias en ángulos de color están directamente asociada al estado de madurez, donde la degradación de la clorofila se manifiesta directamente en los cambios de color del pimiento. Al degradarse la clorofila se abre paso a oleoresinas como capsantina y capsorubina que generan tonalidades amarillo-rojizas a los pimientos (Rotondo et al., 2007).

Figura 2. Tono (H*) de pimientos almacenados durante 51 días a 5 y 10 °C + 2 días de simulación comercial a 15 °C. En línea continua tratamientos de inmersión térmica en agua caliente (AC) y en línea puntuada tratamientos de agua fría (AF) en atmósferas de nitrógeno () y aire ().

Figura 3. Pimientos almacenados después 51 días a 5 y 10 °C + 2 días de simulación comercial a 15 °C con tratamientos de inmersión térmica en agua caliente (AC) y agua fría (AF) en atmósferas de nitrógeno (AM nitrógeno) y en aire (AM aire).

Firmeza: Durante el transcurso del ensayo, la firmeza fue disminuyendo conforme aumentó el tiempo de almacenamiento en todos los tratamientos (Figura 3). La firmeza registrada en el día 0 fue de 12,1 N y en los días 7 + 2 y 19 + 2 días no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos. Transcurridos 26 + 2 días se observaron diferencias significativas entre las temperaturas de almacenamiento, donde se registró una mayor firmeza en los pimientos almacenados a 5 °C con 10,6 N respecto a 10 °C con 9,9 N (Figura 3). Al término del ensayo, en el día 51 + 2 días de simulación comercial, se observó una interacción significativa entre la inmersión térmica y la temperatura de almacenamiento y entre la temperatura de almacenamiento y las atmósferas; con valores de firmeza superiores en los pimientos con AC de 10,4 N respecto a los de AF con 9,4 N y superior en los almacenados a 5 °C con 10 N respecto a los de 10 °C con 9,7 N. Así, los resultados del ensayo muestran una disminución de los valores de firmeza en función del tiempo de almacenamiento en todos los tratamientos, donde en el día 51 + 2 se registraron una interacción significativa entre temperatura de almacenamiento y las atmósferas, con una mayor firmeza en los tratamientos almacenados a 5 °C respecto a 10 °C y en aire respecto a nitrógeno. Estos resultados fueron similares a los reportados por diversos autores en pimiento a temperaturas de 5 y 10 °C, donde a mayores temperaturas, mayor fue el avance de los estados de madurez de los pimientos con menores firmezas (Rotondo et al., 2007; Rodoni et al., 2014). Se debe tener en cuenta que los resultados encontrados en pérdida de peso siguieron la misma tendencia que los de firmeza ya que la mayor pérdida de peso mayor fue la firmeza. Esta relación puede deberse a la elasticidad del exocarpo, a mayor porcentaje de pérdida de peso por deshidratación, mayor sería la elasticidad fruto que indicaría más altos valores por penetración.

Figura 4. Firmeza (N) en pimientos almacenados durante 51 días a 5 y 10 °C + 2 días de simulación comercial a 15 °C. En línea continua tratamientos de inmersión térmica en agua caliente (AC) y en línea puntuada tratamientos de agua fría (AF) en atmósferas de nitrógeno () y aire ().

Apariencia externa: las evaluaciones presentaron diferencias significativas en los días 26 + 2 y 51 + 2 (Figura 2). En el día 26 + 2, se encontró una interacción significativa entre la inmersión térmica y la temperatura de almacenamiento, con valores superiores en los tratamientos de agua caliente con puntuaciones de 11,9 respecto a los de agua fría con 10,3 y a 5 °C los valores fueron de 12 mayores significativamente que a 10 °C con 10,2. En el día 51 + 2 también obtuvo una interacción significativa entre la inmersión térmica y la temperatura de almacenamiento; con valores de apariencia superiores en los tratamientos de agua caliente con 8,9 en relación a agua fría con 7,3. De esta forma las evaluaciones a los 51 + 2 presentaron menores valores en comparación a 26 + 2, pero con valores por sobre el nivel mínimo de aceptabilidad de 7,5 exceptuando los tratamientos sometidos al agua fría que obtuvieron 7,3.

CONCLUSIONES

La combinación de inmersión térmica a 50 °C durante 2 minutos y CaCl2 al 2 % permitió conservar pimientos verdes cv. Almuden a 5 °C hasta 51 más una comercialización reduciendo las pérdidas de peso y apariencia del fruto y retardando los cambios de color externo.

Para saber más:

www.cepoc.cl

[email protected]

AGRADECIMIENTOS

Al proyecto FIA PYT-2016-0441 “Aplicación de tecnologías postcosecha emergentes que permitan la exportación y mínimo procesamiento de tomate y pimiento de la Región de O’Higgins”, por haber financiado esta investigación.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Castro, R., E. Fallik, E. Nemny-Lavy, et al. 2016. Effects of cold post-harvest treatments of sweet bell peppers on the development of the Mediterrean fruit fly (Ceratitis capitata). Postharvest Biology and Technology, 120:16-22.

Cerit, I. y O., Dermikol. 2020. Effects of modified atmosphere packaging conditions and ethylene absorber on the quality of red bell pepper. Journal of Food and Nutrition Research, 59: 35–43.

Escalona, V., C. Julio y A. González. 2019. Manejo postcosecha de tomates y pimientos frescos y de IV Gama. Serie Ciencias Agronómicas N° 32. 94 pp.

FAO. 2020. Estadísticas mundiales de pimiento. Recuperado en <http://www.fao.org/faostat/es/#data/QC> Consultado el: 20 de agosto del 2020.

OCDE-FAO. 2019. Perspectivas Agrícolas. Enfoue Especial: América Latina. Recuperado en <http://www.fao.org/3/ca4076es/CA4076ES.pdf> Consultado el: 20 de agosto del 2020.

Pino, T. 2018. Pimientos para la industria de alimentos e ingredientes. INIA, La Platina, Ministerio de Agricultura, Chile.

Rao, T., N. Gol y K. Shah. 2011. Effect of postharvest treatments and storage temperatures on the quality and shelf life of sweet pepper (Capsicum annuum L.). Scientia Horticulturae, 132:18-26.

Rodoni, L., A. Concellón, A. Chaves y A. Vicente. 2015. Tratamientos físicos para mantener la calidad y extender la vida poscosecha de pimientos (Capsicum annuum L.) frescos cortados. Investigación Joven, 2:40-48.

Rotondo, R., I., Firpo, F., Drincovich, J. et al. 2007. Efecto de la temperatura y distintos envases sobre la calidad de pimiento (Capsicum annuum L.) solo o mezclado con cebolla de verdeo (Allium schoenoprasum L.) mínimamente procesados, 103:95-103.

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