Sebastián Johnson, gerente general, proyectos industriales Johnson. sjohnson@pij.cl

Valentina Vesely, jefa investigación y desarrollo, proyectos industriales Johnson. vvesely@pij.cl

Si bien por lo general existe un control y seguimiento detallado desde que la uva es recibida en la planta de proceso hasta que llega a su destino de exportación, hay una ventana de tiempo que transcurre desde que se cosecha el racimo hasta que este es recibido, ya embalado, en la planta de proceso, que habitualmente carece de un adecuado seguimiento y, por consiguiente, de trazabilidad. Medir, registrar y evaluar los datos obtenidos son recomendaciones esenciales que permitirán tomar las decisiones que correspondan para disminuir el deterioro y la deshidratación de la fruta: medir, en primera instancia, el tiempo de exposición de los racimos en cada etapa de la postcosecha y medir, también, las condiciones ambientales a las que están expuestos estos racimos en cada una de ellas, nos permitirá identificar los puntos críticos del proceso que requieren de alguna intervención.

Como la deshidratación es un fenómeno asintomático que no muestra evidencias hasta varios días después de haber ocurrido, sumar la medición de la pérdida de peso que sufren los racimos en cada etapa de la postcosecha permitirá tener una visión más acabada del panorama. Así, el registro y evaluación de esta información será una herramienta tangible y de fácil acceso que dará luces de las posibles mejoras que puedan hacerse en la logística, con el fin de obtener una mejor condición de los racimos.

¿POR QUÉ ES IMPORTANTE MEDIR LA TEMPERATURA AMBIENTAL Y LA HUMEDAD RELATIVA?

Ambos son valores variables tanto a lo largo del día como entre un día y otro, que, junto con la temperatura de pulpa de las bayas, permitirán predecir la ocurrencia de deshidratación en la fruta por medio del cálculo de la presión de vapor (PV). En conjunto, la PV de la fruta y la PV del ambiente que la rodea definirán el nivel de deshidratación que sufrirá la fruta. Para determinar la PV del entorno es necesario conocer tanto la temperatura como la humedad relativa (HR) del ambiente. La PV de la fruta, por su parte, se obtendrá conociendo la temperatura de pulpa y considerando una HR de la fruta constante de 100%. Para cada caso, los valores de T° y HR, mediante el uso de una tabla psicrométrica o de aplicaciones en teléfonos móviles, indicarán la PV correspondiente.

Calculada la PV del fruto y del ambiente, estas se comparan: el agua se desplazará desde donde este valor sea mayor hacia donde haya menor PV. Así, mientras la PV de la fruta sea menor o igual que la PV ambiental, matemáticamente no existirá deshidratación. Si, por el contrario, la PV de la fruta es mayor a la PV ambiental, entonces tenemos la certeza de que ocurrirá deshidratación y, en la medida en que esta diferencia sea mayor, mayor será también la deshidratación. De esta manera, podemos concluir que la mejor manera de controlar la deshidratación es igualando la PV entre la fruta y el ambiente, y esto se puede conseguir modificando alguna de las tres variables involucradas (o todas ellas): T° de pulpa, T° ambiental y HR ambiental.

Para conocer el poder deshidratante de un determinado ambiente se puede calcular, mediante una fórmula matemática, el déficit de presión de vapor (DPV), que indica la cantidad de vapor de agua que se requiere en un determinado momento para saturar la atmósfera. Esta herramienta permite comparar dos diferentes ambientes y conocer cuál generará mayor deshidratación en una misma fruta. En general, dependiendo de las condiciones ambientales, este valor fluctúa entre 0 y 4 kPa, pudiendo alcanzar mayores valores en condiciones de temperatura muy alta combinada con baja HR. En este caso, un menor DPV significará menor deshidratación de la fruta. Si este valor se mantiene en niveles cercanos a 0 kPa, la deshidratación será también cercana a 0.

¿QUÉ EFECTO TIENE EL DPV SOBRE LOS RACIMOS?

Para cuantificar la relevancia que tiene el déficit de presión de vapor sobre la pérdida de peso de los racimos, elaboramos, a partir de los datos arrojados por un conjunto de ensayos que desarrollamos esta última temporada, una gráfica que muestra el comportamiento de la pérdida de peso de los racimos frente a diferentes niveles de DPV. En la figura 1 podemos ver que, a niveles de DPV cercanos a 0 kPa, la pérdida de peso también es cercana a 0 y en la medida en que este valor se acerca a 3 kPa, la pérdida de peso observada será del orden de 0,2%/hora.

¿CÓMO DISMINUIR LA DESHIDRATACIÓN?

Dado que la deshidratación es una respuesta a la interacción de la uva con su ambiente, el primer paso es identificar los puntos o etapas del proceso de la postcosecha por los que pasan los racimos. Dependiendo de cómo se realice el proceso, desde la cosecha hasta el transporte marítimo a destino, estas etapas pueden ser desde 5 (cuando campo, packing y planta de proceso se encuentran en el mismo lugar) hasta 10 (cuando estas tres fracciones se encuentran distanciadas): (1) cosecha, (2) acopio en campo, (3) transporte a packing, (4) recepción en packing, (5) paletizado, (6) transporte a planta de proceso, (7) recepción en planta, (8) túnel de prefrío, (9) cámara de producto terminado y (10) transporte marítimo.

Identificadas las etapas, es necesario medir la pérdida de peso que sufren los racimos en cada una y medir, también, el tiempo que la uva está expuesta en ellas. Con esta información se podrá cuantificar y proyectar la pérdida de peso que sufrirán los racimos en cada etapa y en el proceso completo, permitiendo identificar los puntos críticos de mayor deshidratación y, de esta manera, tomar decisiones que apunten a la mejora del proceso de la postcosecha.

En base a lo anterior hemos desarrollado el concepto de “cadena de humedad”, que surge como respuesta al efecto que tiene el DPV sobre la deshidratación de la fruta y consiste en realizar un manejo a lo largo del proceso de postcosecha que aumente la humedad relativa del ambiente por medio de la humidificación en distintas etapas con el fin de disminuir la diferencia entre la presión de vapor de la fruta y la de su entorno, logrando, en consecuencia, reducir su deshidratación.

HERRAMIENTAS PARA DISMINUIR LA DESHIDRATACIÓN

1. Cosecha. La pérdida de peso de los racimos dentro de cajas cosecheras apiladas bajo un parrón, si bien variará de acuerdo con el área foliar y a las condiciones ambientales, en promedio será del orden de 0,2%/hora. Si la fruta se mantiene ahí por tres horas, ya habrá perdido un 0,6% de su peso, solo en el inicio del proceso. Aquí ocurre también un incremento de la temperatura de pulpa de las bayas, lo que más adelante dificultará el proceso de enfriamiento. Es por esto por lo que manejar el tiempo de exposición de la uva en la cosecha es fundamental. Para eso, una buena coordinación de la maquinaria que realiza el traslado de la fruta, rapidez en el retiro de las cajas y su traslado a un lugar con condiciones menos deshidratantes (menor T° y mayor HR) son las principales recomendaciones en esta primera fase. Para evitar que los racimos se vean sometidos a espera a lo largo del proceso de postcosecha se debe buscar equiparar las capacidades los procesos productivos. Esto significa cosechar tanto como el packing sea capaz de procesar sin someter a la fruta a horas de espera y, del mismo modo, embalar la cantidad de fruta que luego pueda ser enfriada. De esta manera se evitarán los atochamientos o cuellos de botella y la fruta podrá avanzar de forma expedita a lo largo de la postcosecha, reduciendo los tiempos de espera y con ello la deshidratación.
2. Acopio en campo. Un acopio tradicional puede generar una pérdida de peso de 0,2%/hora en los racimos. Lo que observamos en un acopio equipado con sistema de humidificación es que la deshidratación puede disminuir un 74% respecto de un centro de acopio tradicional, manteniendo una pérdida de peso promedio de 0,05%/hora (figura 2). Adicionalmente, la humidificación en el centro de acopio permitirá mantener la temperatura de pulpa 5°C por debajo de un acopio tradicional.
3. Transporte. La deshidratación que ocurra durante el transporte de la uva desde el campo hacia el packing dependerá no solo de la distancia recorrida, sino también del material que se escoja para cubrir las cajas. Los resultados de un ensayo en el que evaluamos los dos tipos de cubierta más utilizados para este fin -carpa de lona impermeable y malla Raschel- mostraron una pérdida de peso bajo lona impermeable de 0,07%/hora mientras que bajo malla fue significativamente mayor, alcanzando un 0,13%/hora.
4. Recepción de la uva en el packing. Una vez que la uva ha sido descargada del camión y gasificada, puede verse expuesta a una espera de varias horas previo a su ingreso al proceso de selección y embalaje. En esta instancia, si no es posible disminuir el tiempo de espera (incrementando la capacidad de procesamiento del packing en períodos críticos, por ejemplo), la humidificación en el patio de recepción es una herramienta que permitirá disminuir más de un 40% la pérdida de peso de los racimos, por medio de la disminución del déficit de presión de vapor (figura 4), evitando al mismo tiempo que la temperatura de pulpa aumente durante este período.
5. Paletizado. La primera “carrera” en la uva de mesa es llegar al momento en que la caja de embalaje se cierra. Una vez que se cumple este hito, la deshidratación se ve considerablemente disminuida debido a que, si bien el material de embalaje no es hermético, genera al interior un ambiente con alta humedad relativa (producto de la propia deshidratación inicial de la uva) que permite disminuir el DPV del entorno directo de los racimos. Pese a lo anterior, el período de espera de la fruta embalada previo a su ingreso al túnel de enfriamiento por aire forzado sigue siendo una etapa de cuidado, debido a los largos tiempos de espera a los que se suele exponer la fruta. Cuando esta espera se realiza en un ambiente humidificado, si bien no habrá diferencias en el DPV al interior de las cajas, se evitará el incremento de la temperatura de pulpa de los racimos embalados, por el efecto climatizador que cumple la humidificación. Cuidado especial debe tenerse con la temperatura del espacio en que se acopien los pallets antes del proceso de enfriamiento: si la temperatura de pulpa es alta y la espera ocurre en una zona de baja temperatura, se corre el riesgo de condensación al interior de las cajas.
6. Enfriamiento por aire forzado. Existe una alta variabilidad en el tiempo de enfriamiento, lo que definirá que el proceso sea eficiente o ineficiente. Entre los factores que influyen en el tiempo de enfriado podemos encontrar la carga térmica (temperatura de pulpa de los racimos al momento de su ingreso), el diseño de las cajas (tanto el material como su forma y las perforaciones que estas tengan), la permeabilidad del embalaje (mayor o menor número de capas), la adecuada posición y sellado de los pallets (evitando filtraciones) y la potencia del evaporador. En este período hemos medido una pérdida de peso total de 0,48% (0,04%/hora), sin embargo, este valor será variable en función de los factores que hemos mencionado.
7. Transporte marítimo. Esta fase final del proceso de postcosecha en uva de mesa puede extenderse por un período variable entre 20 y 60 días, dependiendo del destino de exportación. Si bien a estas alturas la deshidratación por unidad de tiempo es mínima, el largo período de tiempo la transforma en la etapa de mayor deshidratación del proceso. Ensayos que realizamos almacenando fruta por 40 días en cámara de frío simulando un viaje a destino, utilizando embalaje convencional con caja de cartón, mostraron una pérdida de peso total de 2,4% (0,06%/día).

IDENTIFICAR PUNTOS CRÍTICOS Y TOMAR DECISIONES

Como los procesos productivos son diferentes en cada realidad, las condiciones ambientales son variables a lo largo de la temporada y las distintas variedades presentan una respuesta diferente, la invitación es a medir cada paso, calcular la deshidratación que se observa en cada etapa, identificar los puntos críticos y finalmente tomar decisiones en base a ello.

Todos los datos presentados corresponden a resultados de ensayos llevados a cabo por el departamento I+D de Proyectos Industriales Johnson (www.pij.cl), empresa líder en fabricación y asesoría en sistemas de humidificación para la postcosecha de frutas. En nuestro empeño de ser un aporte a la industria frutícola nacional seguiremos desarrollando estudios que nos permitan aportar con herramientas para mejorar procesos.