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Dr. Reinaldo Campos, Universidad de Chile

Fisiología del fruto del arándano y calidad de poscosecha

Los desafíos para conservar los atributos del producto desde la cosecha hasta el consumidor final son grandes, y las exigencias aumentarán en la medida que se incrementa la competencia derivada de una oferta creciente. Las recetas sirven en muchos casos, pero en ocasiones llevan a cometer grandes errores, especialmente cuando no se entiende que la poscosecha, por razones fisiológicas, es un proceso continuo que parte tan al comienzo como es el momento de elegir la variedad.

06 de Octubre 2023 Equipo Redagrícola
Fisiología del fruto del arándano y calidad de poscosecha

Para mantenerse en el negocio del arándano se necesita la calidad adecuada. Esta calidad depende de muchas variables, nos recuerda Reinaldo Campos, investigador del Centro de Estudios de Postcosecha de la Universidad de Chile y académico de la misma casa de estudios. A grandes rasgos intervienen la genética, el entorno y el manejo, y en cada una de estas variables estamos viviendo desafíos importantes. Por ejemplo, en genética muchas veces las variedades no llegan con recomendaciones desarrolladas para las condiciones locales, y se deben ir generando en los mismos campos. En cuanto al ambiente, el clima está cambiando con efectos muy dramáticos en algunas especies. El manejo agronómico, si bien resulta bastante similar en distintos lugares, tiene un trabajo de detalles en los cuales radica el éxito o fracaso del cultivo. Cuando el negocio está bueno, permite mucha experimentación; cuando se va estrechando, obliga a aumentar la eficiencia.


La figura 1 grafica cómo la elección del mejor momento de cosecha corresponde a un compromiso para lograr un punto de equilibrio entre los valores que le confieren su calidad al fruto y las condiciones que favorecen su conservación en almacenaje.
Actualmente la mitad de las exportaciones de arándano peruano se destinan a EE.UU., pero ya un 15% se dirige a China, e India se presenta como opción muy posible hoy o en un futuro cercano. Eso implica cambiar el punto de equilibrio de la figura, porque en vez de 17-20 días se enfrentan 30 a 45 días antes de llegar al consumidor. Bajo condiciones de largo almacenamiento, encontrar el punto de equilibrio entre calidad y potencial de guarda se hace más crítico, puesto que la fruta se expondrá a condiciones de estrés por mayor tiempo. Si la edad de los arándanos es mayor a la adecuada, es decir, fruta que ha comenzado a envejecer, los problemas de calidad se verán acentuados.

EN UN ARÁNDANO HAY MUCHOS ARÁNDANOS

Reinaldo Campos llama a reflexionar sobre el tema de la calidad: “En conversaciones informales he oído decir que en arándano basta el tamaño y el color. Mi experiencia en distintos países indica que estas dos cualidades no son suficientes”. Más todavía cuando la producción mundial sigue aumentando y llegará el momento en que los mercados pongan atención más intensa a los diversos atributos al momento de manifestar sus preferencias. En este fruto la calidad se define por:
• Un color azul uniforme.
• Presencia de cera sin defectos en la superficie del fruto (pruina).
• Ausencia de defectos como daños mecánicos y podredumbre.
• Una forma y tamaño que sean competitivos.
• Una firmeza adecuada.
• Sabor: no es solo el azúcar y la acidez, sino todas las sensaciones que provoca el fruto cuando lo comemos.
El arándano se considera como un fruto climatérico, vale decir que una vez alcanzado su tamaño máximo (madurez fisiológica), sigue madurando al ser cosechado. Por la cantidad de CO2 que produce en su respiración, se lo clasifica como climatérico moderado, al igual que la banana, mango, durazno y damasco, entre otras frutas. El climaterio se asocia asimismo a la producción de etileno, la cual aumenta con el avance de la maduración (figura 2).

Figura 2. Producción de etileno en arándano.

Pero no se debe olvidar un aspecto muy determinante respecto de la calidad de la fruta y la postcosecha: el término “arándano” no designa a una, sino cinco especies diferentes y cruzamientos interespecíficos. Por dar un ejemplo, Ventura, Emerald y Biloxi corresponden a la clasificación de ‘southern highbush’, arándanos altos del sur, que son producto de la hibridación entre arándano alto (Vaccinium corymbosum) y dos especies nativas del sudeste de Norteamérica, un arándano siempre verde (V. darrowi) y el arándano ojo de conejo o ‘rabbiteye’ (V. ashei).
No es de extrañar, entonces, que existan importantes diferencias entre las variedades, como se aprecia en la generación de etileno en distintas etapas de almacenaje (figura 3). Veremos más adelante que la diversidad también se da en otras características fisiológicas. Así, en postcosecha presentarán diferencias en el comportamiento del calcio, en su respuesta al déficit de presión de vapor, en el tiempo que serán capaces de soportar antes de llegar a frío, su resistencia a la atmósfera modificada, el comportamiento ante la aplicación de un gas como el bromuro de metilo, y en definitiva su duración en buen estado.

Figura 3. Producción de etileno de algunas variedades en tres fases del almacenaje durante dos semanas a 2°C.

Otra advertencia relevante: las propiedades varietales no se manifiestan igual al cambiar las condiciones agroecológicas. Su caracterización en territorio peruano debe hacerse en Perú, y sensibilizar por zonas/condiciones productivas: más cercanas o alejadas del mar, más al norte o al sur, en maceta o sobre suelo, etc. La tarea de construir rankings para los atributos más importantes tiene que hacerse con la ayuda de la academia, sobre la base de “la vida real”, lo cual constituye una tarea no menor.

LAS DIFERENCIAS ESCONDIDAS TRAS UN COLOR AZUL

En inglés existen dos términos para la maduración, ‘maturity’, que designa la madurez fisiológica, o sea cuando el fruto ha completado su desarrollo, y ‘ripening’, la madurez de consumo. En arándano ambas coinciden, son lo mismo, en consecuencia la cosecha se realiza cuando ya cuenta con todas las características organolépticas y sensoriales que busca el consumidor.
“El problema es que nos adentramos en la senescencia –observa Reinaldo Campos–. Cuando se está esperando que el conjunto tome el color azul que es el índice de cosecha, puede ser que no todos tengan la misma tonalidad de azul o que presenten azules iguales a ojo del cosechero, pero internamente sean de edades distintas. Ello genera una distribución desigual de la maduración en el mercado de destino. Sabemos todos que debemos cosechar cuando se vea un azul profundo y con pruina, sin embargo en estricto rigor hay un riesgo grande de estar mezclando fruta senescente dentro del sistema”.
Como los seres humanos, los frutos respiran, subraya el especialista. Para hacerlo una vez cosechado, consume su propia sacarosa, porque necesita energía. Mientras más alta la tasa de respiración, mayor necesidad de alimento; de ahí el uso de herramientas como el frío y la atmósfera modificada: para reducir el metabolismo (por consiguiente la respiración) al mínimo posible.

Figura 4. Tasa de respiración de algunas variedades de arándano (en kilos/hora).

“Como indicamos, el metabolismo no es el mismo en diferentes variedades (figura 4), y cabe preguntarse: ¿vale la pena hacer un ‘ranking’ para saber cuáles son las proyecciones de mantención de la fruta de la variedad en postcosecha? La respuesta es sí: vale la pena, pero en las condiciones de Perú. Hay maratonistas y corredores de 100 metros planos, se debe saber quién es quién”.
Con respecto de la acidez, el componente determinante es el ácido cítrico, el cual, de hecho, se usa para medir la acidez titulable. En postcosecha la acidez baja proporcionalmente mucho más que el nivel de azúcar del fruto, de manera que al cabo de 30 días el sabor cambia porque el balance ya no es el mismo.
“A la fruta le resulta más fácil consumir ácido que azúcar. Además, ante el maltrato de la fruta por procesos alejados de lo óptimo, el arándano responde preparándose para enfrentar situaciones similares. Esa preparación requiere energía y el recurso más disponible será en especial el ácido cítrico. Un manejo inadecuado disminuye el sabor del producto”.

PÉRDIDAS DEL AGUA QUE DA FIRMEZA AL FRUTO

Otro aspecto clave corresponde a la firmeza. Esta variable deriva en primer lugar de un riego adecuado. Cada célula del arándano se mantiene turgente porque contiene agua que está haciendo fuerza contra la pared celular. Esa agua representa alrededor de un 83% del peso del fruto. El control del riego es materia de precosecha, pero en postcosecha un tema relevante se asocia al cuidado de la epidermis para, ya sin el suministro, impedir la deshidratación.

¿Por dónde se pierde el agua?
El arándano tiene dos grandes aperturas, las cicatrices pedicelar y calicinal. Un estudio que midió el tamaño de estas cicatrices por variedad encontró importantes diferencias entre ellas, pero también una gran dispersión. “El sellamiento de estas puertas reduce significativamente la pérdida de agua –afirma el investigador–. ¿Cómo se sellan estas puertas? Con genética, con variedades mejoradas para este propósito”.
La siguiente fórmula describe matemáticamente los factores que intervienen en el proceso. El flujo del vapor de agua depende del área (A), de las resistencias (RH2O) y del déficit de presión de vapor (DPV):

 

Para el tema de la deshidratación, es importante pensar en el área específica, o sea la superficie externa en relación al volumen.
“Para graficarlo en forma simple, una hoja tiene una gran superficie con un contenido muy delgado, en comparación, por ejemplo, a una sandía. Una molécula de agua ubicada en el centro de la hoja debe recorrer un muy corto camino para salir al ambiente (gran área específica), mientras en la sandía es un largo trayecto (menor área específica). El arándano, por su pequeño tamaño, tiene un área específica mucho mayor que una fruta como un nectarín, por ejemplo”.

Diferencia de la presión del vapor por salir de una fruta de arándano a distintas temperaturas y humedades relativas.

Se suele confundir el déficit de presión de vapor (DPV) con la humedad relativa (HR). Si bien se relacionan, no son lo mismo.
Dentro del arándano se considera que hay un 100% de HR, lo que determina la fuerza con que esa agua presiona por salir en forma de vapor. Esa fuerza que hace el agua por querer salir es lo que representa la tabla psicrométrica. El agua logrará escapar más fácilmente cuando en el ambiente la temperatura externa es mayor y la humedad relativa menor. Si el aire está a una HR de 50% y a 20°C la presión por salir será elevada, mientras que a 0°C y 90% de HR bajará considerablemente (figura 5). Por eso se enfría rápidamente la fruta (lo más importante) y por eso conviene que el aire tenga una alta HR.

PAREDES CELULARES: OTRO PUNTO CLAVE

Otro factor, vinculado a la resistencia, es la acción de la pruina. La existencia de una buena capa de esta cera incorpora una barrera a la salida del vapor de agua. “Si no está, si no se ha construido en forma apropiada, esa resistencia disminuye y propicia una menor firmeza del fruto”.
Al hablar de firmeza a cosecha, nuevamente encontramos importantes diferencias entre variedades, como se pudo comprobar en un estudio donde se midió este parámetro en 16 cultivares, utilizando un análisis de perfil de textura de doble compresión. La figura 7 muestra los resultados de dos de ellos, del tipo ‘southern highbush’ (como Biloxi y Ventura), que se seleccionaron para ver si las diferencias en firmeza se debían a diferencias en sus paredes celulares. Se encontró que las paredes celulares de los arándanos más blandos y más firmes no tenían diferencias en cuanto a tamaño, pero sí estaban construidas de manera distinta. En términos técnicos se hallaron diferencias en la estructura de uno de los azúcares que conforman la pared celular, el ramnogalacturonano I. Y esto se encuentra relacionado, además de la genética, con la agronomía, ya que se trata justamente de uno de los factores que se modifican cuando las plantas se ven sometidas a estrés.

CONFIRMADO, EL CALCIO ES VITAL EN LA FIRMEZA DE LA PARED CELULAR

El calcio (Ca) constituye un elemento fundamental en la postcosecha. Sin embargo, debe tenerse presente que el Ca no viene asociado a la pared celular desde el interior de la célula, sino que se integra a la pared celular desde fuera, desde el espacio extracelular periférico o apoplasto. Es ahí donde se necesita contar con el calcio suficiente, que sienta las bases de firmeza, pero no la garantiza pues se necesita de factores adicionales. La pared debe tener azúcares asociados a las pectinas, receptivos para que el Ca entre. El Ca tiene carga positiva +2, lo que le permite unirse con una carga negativa a un lado y otro. Obviamente esa carga negativa debe estar disponible y el proceso debe ocurrir en la pared. Entonces, el dato del Ca total no es tan relevante, puesto que corresponde a una mezcla que incluye mayoritariamente lo que está en la vacuola, en la mitocondria, el núcleo, el retículo, desde donde no ejerce ningún efecto en la firmeza.
Al analizar solo la pared en el estudio indicado, se confirmó que Emerald, la variedad más firme, tiene más Ca en su pared que Jewel (figura 6).

Figura 6. Firmeza y contenido de calcio en frutos de las variedades Emerald y Jewel.

Sin embargo no es fácil hacer que el Ca llegue a la pared celular del fruto. Además de contar con la genética adecuada, se requiere un xilema funcionando, pues esta es la vía de transporte: el Ca no se mueve a través del floema.
“Aún no tenemos claro hasta cuándo el xilema es funcional en el arándano, aunque sabemos en teoría que es un momento después de la floración. Tampoco se ha reportado un mecanismo que explique la forma en la cual un Ca foliar ingresa a cualquier estructura vegetal: hasta ahora no conozco una descripción molecular fehaciente que pueda explicar el ingreso de Ca a la planta vía foliar. Lo que sí conocemos es que si tenemos el Ca suficiente en el fruto a la cosecha, a los 30 días de almacenaje en frío ese Ca se va a mantener”.

LA POSCOSECHA EMPIEZA AL PRINCIPIO, MUCHO ANTES DE LA PRECOSECHA

Que el Ca se mantenga no significa que el frío paralice todos los procesos de senescencia de la fruta o el remodelamiento de la pared celular.
“Los cambios se hacen más lentos, pero no se detienen. De modo que si la poscosecha empieza mal, va a terminar peor”, sentencia Reinaldo Campos.
Un aspecto que ha sido poco investigado, muy particular del caso del arándano, es la importancia de las hemicelulosas, componente de las paredes celulares que podría ser incluso más relevante que las pectinas.
En síntesis, el académico e investigador llama a tener muy presente que el trabajo de postcosecha comienza cuando se elige la variedad, porque ahí se define el potencial de aspectos como calidad, tamaño, color, sabor, aroma, acidez, respuesta al CO2, respuesta a la atmósfera modificada, y longevidad en almacenamiento. Luego incide el entorno de precosecha, es decir el campo o huerto, por ejemplo regar en forma deficiente o la falta de Ca cuando debe estar dentro de la fruta. Recién entonces vienen las condiciones de postcosecha: los prefríos, el tiempo entre cosecha y ‘packing’, el entrenamiento de las personas que trabajan en esas unidades, la disponibilidad de materiales, que esos materiales sean los adecuados, el uso de herramientas como la atmósfera modificada, la logística de transporte y el contenedor.

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