Post on 07-Apr-2020
Inocuidad,unacartaclaveenlasexportacionesdefrutasyverduras
MARIAMERCEDESMARTINEZS.MSc,PhD
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften undRessourcenschutz(INRES)Pflanzen- undGartenbauwissenschaften
UniBonn,Alemania
Instituto de Ciencias Agrarias y Recursos Naturales(INRES) Pflanzen- und Gartenbauwissenschaften.
TROPEN- Cultivos TropicalesUniBonn, Germany
GISPA. Grupo de suelo, agua, planta y ambienteUniversidad Técnica Federico Santa María, Chile
European Compost Network
4ª.ConferenciaRedAgrícolaPiura,Perú.Mayo24de2018
Calidad
Calidaddeaguaytipoderiego
Herramientas
Suelo/coberturas
ManejoPos-cosecha
Abonosyenmiendasorgánicas
Salpicaduras
Productosdecontroly
fertilizantes
Plagasyenfermedades
Beuchat, 2006;Matthews, 2013;2014
Lainocuidad
Ausenciadeagentesosustanciasqueresultennocivasparaelconsumidor (Beuchat etal.,2006).
AgentesdeControlMetalespesados
Nitrato
Biologica
BuenosCrecimientoydesarrollo
Nutrición
Toleranciaalstress
Respuestasistemica
Protección
Feos
Contaminantesdealimentos
Malos
Patogenos
AdaptadodeMendesR., GarbevaP., RaaijmakersJ., FEMS,2013
indicadoresfecalesypatogenoshumanosenposcosechaFeos
2.PérdidasPoscosecha
1.Microorganismosdeimportanciaenalimentos
Recuentodemicroorganismosviablesaerobios
RecuentodeHongosyLevaduras
Bacteriasentéricasindicadoras:Enterobacteriacea(coliformesfecales- Ecoli)
Salmonellasp
StreptococosdelGrupoDdeLancefield
Clostridiumsulfitoreductores
Microorganismosmarcadores
• Índices– indicalaposiblepresenciasimultánea
depatógenos.– E.coli :índicedeposiblepresenciade
patógenosentéricos(Salmonella) enelagua,frutasyhortalizas.
• Indicadores– deficienciasenlacalidad– Deficienciasenproceso– Coliformes enfrutas,ennúmeroque
exceda• contaminaciónencampo(materia
orgánicacruda)• Contaminaciónpostcosecha
(manipulación)• almacenamientodelproductofinala
unatemperaturademasiadoelevada.
Quéesuncoliforme?
Intestinodehumanos
Intestinodeanimales Agua Suelo
NocausanenfermedadesIndicadoresdeposiblespatógenos
AnalisisdecoliformesfecalesyE.coli
ColiformesTotales
Coliformesfecales
E.coli
E.coliO157H7
Salmonellasp
AdhesiondeSalmonella yproducción debiofilm
Entomate :Despues de 10 horas
Iturriaga et al., J. Food Prot. 70:30-34, 2007 Castillo etal.,2010.TexasA&MUniversity.Sciences andFood Technology Faculty-Cortesia deCarrascal,2009
Enlasuperficie del melón
Listeria
• Codex:Alimentos consumodirecto• Listeriamonocytogenes m=100=102 cfu/g(CAC,2007).
• Psicrófilo• Cadena defrío
ContenidodemetalesenmuestrasdehortalizasRegiónMetropolitana.
Elemento Cd Cu Ni Pb Zn
Promedio 0,67 4,2 3,9 3,6 76,5Mediana 0,55 4,0 2,2 2,7 78,5Rango 0,12-1,57 0,8-10,1 0,5-18,2 0,8-
12,221,0-137
CV (%) 55 46 110 67 32
0.5ppmUE 3ppmUEGarciaetal.2015.UniversidadSantaMaria- FONIS
Contenidodemetalesenelsuelo(mg/kg)
Elemento Cd Cu Ni Pb Zn
Promedio0,21 98,4 16,9 6,1 48,2
Mediana0,16 93,0 17,0 5,4 47,6
Rango nd- 0,89 39,1- 164,0 3,9- 29,5 1,4- 22,7 18,7- 89,3
CV (%) 93 33 44 60 35
Garciaetal.2015.UniversidadSantaMaria- FONIS
• Residuosagentesdecontrol• Metalespesados
AguadeRiego
ContaminantesQuímicosyMicrobiológicos
Calidad para Agua de Riego
http://www2.sag.gob.cl/biblioteca_digital/documentos/medio_ambiente/criterios_calidad_suelos_aguas_agricolas/pdf_aguas/anexo_B.pdf **NormadeProtección deaguascontinentales
NCh 1333/78(87) FAO/EUCEdS/m 0,7
(índicedesalinidad.2)<0,75
pH 5,5-9 6,5-8,4ODmg/L >7,5 >5N-NO3 (mg/L) <5RAS(AbsocióndeNa)* <3** <3Na(%) <35SólidosSuspendidosTotales(SST)
<30 <50
Na%=(Na/(Na+Ca+Mg+K))x100
NohayexigenciaNohayexigenciaNohaycontactoCultivoslocalizadosdelacategoríaB,sinexposicióndetrabaja-dores,nipúblico.
C
Nohayexigencia< 1
TrabajadoresCultivosdecerealesindustrialesyforrajeros,praderasyforestales
B
<1000<1Trabajadores,consumidores,público
Cultivosdeconsumocrudo;camposdeportivos;parquespúblicos
A
NematodosIntestinalesHuevosL-1
GrupoexpuestoCondicionesdeAprovechamiento
Clase
Calidad microbiológica de aguas residuales empleadas en agricultura (OMS-1989)
ColiformesFecales
NMP/100ml
Efecto desuelo(A)yagua deriego (B)sobre lacalidad dehoratalizas según estación.
Antwi-Agyei P,Cairncross S,Peasey A,PriceV,BruceJ,etal.(2015)AFarmtoForkRiskAssessment fortheUse ofWastewaterinAgricultureinAccra,Ghana.PLoS ONE10(11):e0142346.doi:10.1371/journal.pone.0142346http://journals.plos.org/plosone/article?id=info:doi/10.1371/journal.pone.0142346
Lampa-Colina,Metropolitana
A/PSalmonella/25g
Repollo
2012-2014
Contaminaciónconnitratos• Elnitrato(NO3
-)estápresenteenelaguadeformanatural,pudiéndoseincrementarsuconcentraciónporactividadeshumanas.
‣ Fuentes:
‣ Fertilizantesinorgánicosyorgánicos.
‣ Purinesyestiércol.
‣ Actividadesindustrialesyurbanas(vertidosefluentes,aguasresiduales,etc.).
‣ Herbicidasyplaguicidasquecontienennitratos.
‣ Losnitratossedisuelven fácilmenteenelagua.Noconfierenningúnsaboruoloralasaguasdebebida.
‣ EnChile,ellimitemáximodenitratopermitido enaguapotablees10mg/LdeN-NO3.
Concentración deNen agua depozo,VIregión.
N-NO3 mg/L 41.8N-NH4 mg/L 1.89Total mg/L 43.7
LímitesmáximosdenitratosEuropeanFoodSafetyAuthority(2010)
Especie TipomgNO3/kgfresco
mgNO3/kgseco
mgN-NO3/kgseco
Espinaca Invierno 3000 30000 6774Verano 2500 25000 5645Enconservaocongelado 2000 20000 4516
Lechuga Invernadero-invierno 4500 45000 10161Invernadero-verano 3500 35000 7903Airelibre-invierno 4000 40000 9032Airelibre-verano 2500 25000 5645
Lechuga-Iceberg Invernadero 2500 25000 5645
Airelibre 2000 20000 4516
Dinámica delnitrógeno en elsuelo
Urea
NO3- NO2- NH4-
Nitrificación
N2
N2O
Fertilizante
NH3
Pérdidas por volatización
Pérdidas por desnitrificación
Absorción
Mineralización
Inmovilización
Materia orgánica
Pérdidas por lixiviación
Catión intercambiable
Arcilla
Pérdidas por lixiviación
xilema
floema
HazEpidermis
Estomas
Envés
Asimilación deNH4+
C6N4
floema
xilema
C5N2 C5N2
floema
C5N2
C5N2
C5N2
+C
ATP, Mg, GS
Glutamina
Raíz Hoja
C6N4
NH4+ NH4
+ NH4+
NH4+
C6N4
NH4+
+C
Arginina
Asimilación deNO3-
NO3-
NH4-
C5N2
floema
xilema
NO3- NO3
-
C5N2
floema
C5N2C5N2
C5N2
NO3-
NO2-
NO2-
NH4+
NO3-
NiR6e-
+C
ATP,Mg,GS
NR 2e-
Glutamina
Raíz Hoja
vacuola
DecretoSupremoN° 015-2015-MINAMAguasderiego
Parametro(mg/L) Valor
DemandaQuimicadeOxigeno(DQO)
15
Nitratos(N-NO3) 100
Nitritos(N-NO2) 10
Parametro(mg/L) Valor
Coliformes totales(NMP/100ml) 1000
Coliformes fecales((NMP/100ml) 1000
Enterococcus(NMP/100ml) 20
E.coli(NMP/100ml) 100
Huevosdehelmintoviable <1
Abonosyenmiendasorgánicas
• Abonos o fertilizantes orgánicos: aportansuficientes cantidades de macronutrientesNPK
• Enmiendas: activan los procesosmicrobiales, fomentando cambios enpropiedades y aportan pequeñascantidades de nutrientes (ICA, 1995- 2016).
Fresco Estabilizado Compostado Humificado
ProcesodeMineralizacióndeC
Composicióndeestiercolesfrescos
Nutriente (bs) Vacunos Porcinos Caprinos Conejos Gallinas
Materia orgánica (%) 48,9 45,3 52,8 63,9 54,1
Nitrógeno total (%) 1,27 1,36 1,55 1,94 2,38
Fósforo asimilable (P2O5, %) 0,81 1,98 2,92 1,82 3,86
Potasio (K2O, %) 0,84 0,66 0,74 0,95 1,39
Calcio (CaO, %) 2,03 2,72 3,2 2,36 3,63
Magnesio (MgO, %) 0,51 0,65 0,57 0,45 0,77
Aso y Bustos, 1991; Bernal et al., 2015
Propiedad Vacunos Porcinos Caprinos Conejos Gallinas
pH 7,6 7,3 8,2 7,5 8,0
CE (Mmhos/cm) 6,3 9,4 12 8,9 14,2
SalinidadypH
Fuente: Aso y Bustos, 1991.
a) Carbono (TC) b) Nitrogeno total (NT)c) N-NH4d) N-NO3
Tiempo Descomposición aeróbica (días)
Sanchez Monedero et al., 2010, Brown S., 2014
CarbonoTotal(kg/Tn)
NT(kg/Tn)
N-NH 4
(mg/kg)
N-NO3
(mg/kg)
Estiércoldeaveestabilizado
estabilizados
LODO ESTABILIZADO
3856.3
1460
1000
2000
3000
4000
5000
Amonio (NH4)ppm Nitrato(NO3)ppm
10.1
28
051015202530
RelC/N RelNH4/NO3
DispersióndeBioaerosolesPérdidadeN-NH4PO4 porescurrimiento(lluvia)N-NO3 porlluvia
EstadofisicoConcentracióndeNdelmaterialConcentracióndePConcentracióndemetales(Nivelcrítico)TasasdemineralizaciónRequerimientosdelcultivoMonitoreofrecuente:suelo/aguas
AplicacióndelEstiércolesFrescos
USDAARS,2016
ReduccióndepérdidasdeN-NO3
Ortegaetal.,2015
Valle,Colombia
Compost
Evolucióndelatemperatura
Comoreducirlapresenciadeestepatógenoenbioabonos
Completarlafasetermofílica.
Aquetemperatura?Cómo?
TEMPERATURA
• 55ºC• eliminacióndepatógenos,parásitosysemillasdemalashierbas.
Tasadecompo
stación(K
gCO
2/h)
Temperatura(°C)0304050607080
Altatasadedescomposición
Oloresvolatiles
Muertepatógenos
Variable Unit
pH 7.82E.C. 0(dS/m) 0.86Humidity % 47.2
Total,Carbon % 22.5Total,Nitrogen % 1.3C/N,ratio : 16Total0Phosphorus0 % 0.24
Total0Potasium % 1.45
N:NO3 ppm 229N:NH4 ppm 185N:NO3/N:NH4 : 0.81Extractable0N ppm 414
PH0Olsen ppm 448
Extractable0K cmol/kg 43.2
NMP,Salmonella(sp. NMP/g <L.D.NMP,E.coli NMP/g <L.D.
EstabilidadyMadurez
�Gradodedescomposiciónytransformacióndelamateriaorgánica
� Estabilidad� Actividadmicrobianaenelsustrato(compost)� Biomasamicrobiana� Respirometría
� EvolucióndeCO2 y/otasadetomadeO2
� ContenidodeATP� Enzimas: β glucosidasas,ureasas,fosfatasas
Método Muymaduro
Maduro Inmaduro
N-NO3/N-NH4 <0,5 0,5-3 >3
N-NH3 mg/kgdw <75 75-500 >500
N-NO3 mg/kgdw >70 >40 <40
AOVppmdw <200 200-100 >1000
%germinación >90 80-90 <80
Parámetrosdemadurez
Metalespesados- Compost
Elemento MSWEU
BioWasteEU
Alemania Chile
Pb 420 83 150 100Cu 222 41 150 100Zn 919 224 500 200Cr 107 61 150 120Ni 84 26 50 20Cd 2.8 0.4 3 2Hg 1.9 <0.2 3 1
Kraus&Grammel,1992;NCh2880/04(16);EuropeanCompostCouncil2014
• CaracterísticasBiológicas– IndicadoresdeCalidad
– Mesofauna: rotiferos, colémbolos
– Microorganismos benéficos• Grupos funcionales
– Fijadores de N– PO4 solubilizadores
– Microorganismos patógenos• Fitopatógenos
– Según cultivo:Phoma– Sclerotinia, Rhizoctonia, Nemátodos
• Patogenos humanos: Inocuidad
Pais Metodo decompostaje
Temperatura/Patógenos
Colombia Todos > 55°C/3díasAustria Todos > 55°C/3díasAlemania Pilasabiertas
Pilascerradas
>55°C2semanas>65°C1semana>60°C 1semanaSalmonella ausente/25gVirustabaco(TMV)&Plasmodiophora sp.
Suiza Todosloscompost >55°C3semanas>60°C1semana
Dinamarca Todosloscompost >55°C2semanas
SobrevivenciadePatógenosenCompost
Listeriamonocytogenes
Panieletal.,2010
Compostinmaduros Compostmaduros
Tiempo(Dias) Tiempo(Dias)
Tiempo(Dias) Tiempo(Dias)
StandardsInternacionalesEPA-
ColombiaFrancia Chile
A
Metalespesadosmg/Kg(ppm)
AsCdCrHgPbNi
4139120017300420
1,5100115050
2120110020
Patógenos-indicadores
Salmonella sp:Coliformes fecales (MPN/4g)E. coliHuevos de helminto /4g psEnterococcusListeria monocytogenesClostridium perfringensVirus M2
Au/25g<1000
<1
Au/25g<1000<1000
<1<105 UFC/gAusencia
<3NMP<1000<1000<1
Ausencia<103UFC/ g<1UFP/4g
(NCh.2880/04(16);NTC5167/11;France-StandardNF44-095;Lemunier etal.,2005)
AbonosorgánicosyenmiendasCalidad
CalidadSanitaria
Microorganismospatógenos
Humanos
Vegetales
Metalespesados
Madurezyestabilidad
Indicadoresquímicos
Indicadoresbioquímicos
Indicadoresbiológicos
Fertilidadyaptitud
Macroymicronutrientes
disponibles ytotales
pHyCE
INOCUIDAD
Lampa-Colina,Metropolitana2012-2014
CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS BIOSÓLIDOS
PARAMETROMICROBIOLOGICO
BIOSOLIDOPTAR
SALITRE(2007)
NORMAEPA40CFR503
NormaChilenaNCh 2880
Coliformes fecales(*NMP/100g 1.6x1010UFC/g
<20x105 (ClaseB)<1000(ClaseA) <1000NMP/g
HuevosdeHelminto <1 <1(ClaseA)>1(ClaseB) Ausencia
Salmonella sp. 1.57NMP/4g < 3NMP/4g Ausencia
Enterovirus <1ufp/4g -
Fuente: Proyecto Planta El Salitre, EAAB, EPA 40CFR 503, Nch 2880/04 (2016)
InfiltraciónensuelosInfiltracióndesuelos AguasresidualesLodos AbonoconlodosdedepuradorasBiosolidosestiercoles
MarMar RíosylagosRiosylagos AguassubterráneasAguassubterraneas AguasderiegoAguasderiego
MoluscosbivalvosCrustaceos AguasdebañoAguasdeBano AguapotableAguasdepozo VerdurasVegetales AerosolesAerosoles
EXCRESIONES
VirusEntéricos
DIARREA: Rotavirus, Norovirus, Astrovirus
NO DIARREA: Polio, Coxsackie Echo
Tedecompost
Tédecompost
CalidaddeBioinoculantesRequisito sólido líquido
ConcentraciónmínimaporcadamicroorganismoUFC/goUFC/ml
1x107 1x107
Purezamicrobiológicamínima95% 95%
Actividadbiológica:a.Infectividad,mínimo
b.Efectividad,incrementodebiomasaenlaespeciehospedera
90%
Estadísticamentesignificativo(α =0,05)
90%
Estadísticamentesignificativo(α =0,05)
Coliformes fecales <100 <100E.Coli <3 <3Salmonellasp Ausente Ausente
NormaICONTEC349/2008
InocuidadNMPcoliformes fecales/E.coli
• Inhibeelcrecimientodelaflora Gram+
• Coliformes Fecales(45°C)• Sustratoscromógenos
Escherichia coli:• Enzima:β-D-glucoronidasa• Sustratofluorógeno:MUG(4-metil-
unbeliferil-bet-D-glucorónido)• Producto:4-metil-umbeliferonaoMU
fluorescente(UV360nm).• (+)sihayfluorescencia.
10
1
11
10
11
TablaNMP(3tubos)
Bacterias
62
Calidad
inocuidad
Microorganismospatógenoseindicadores
Humanos
Vegetales
Metalespesados
Pureza
Quién(es)es?
Consorcios
Concentración
Cuántohay?
Eficacia
Quéhacen?
• SistemadeInocuidaddeAlimentos
FSMA
HACCP
BuenasPrácticasdeManufacturaGMPs
CODEXALIMENTARIUS
„Lanormativamantienelamismabase,perosehaceénfasisenelsustentocientificoparaestablecerloscontrolesasociadosalaproducciondealimentos,
nuevoenfoquedecontrolespreventivosbasadosenelriego“
Cronogramadecumplimiento
RegistrosenFSMA
• CalidaddelAguadeUsoAgrícola
• AbonosdeorigenanimalyvegetalusadocomoFertilizantesoparamejorarlacalidaddelsuelo
• ControldeAnimalesDomésticosyAnimalesSilvestres
• HigieneySaluddelosTrabajadores
• Equipos,herramientaseinstalaciones:limpiezaehigiene
• ActividadesdeCultivo,Cosecha,EmpaqueyAlmacenamiento
http://www.fda.gov/downloads/Food/GuidanceRegulation/FSMA/UCM480548.pdf
Conclusiones• Inocuidaddelosalimentosdependedediversosfactoresencampo:
– agua,estiercolesysuelos,equipos, manipuladores, productosquimicos,etc.
• Conoceryasegurarlacalidaddefuentesdeaguaydelaguaqueproducimos.
• Generarabonosyenmiendasensistemasdecompostacionqueasegurentemperatura
• Utilizarbioinoculantesyotrosbioproductosdealtacalidadeinocuidad
• ManejoIntegradodelcultivoparareducirperdidas,mejorarlacompetitividadenmercadosinternacionalesyparticipardelaeconomiacircular
Muchasgracias
maria.martinez@uni-bonn.de