XIII Simposium Internacional de Citricultura

Cd. Victoria, Tam, México

16-18 de Julio, 2009

Tarcisio S. Ruiz Arzate

Técnicas y métodos de post-cosecha para

disminuir las enfermedades en cítricos

Tarcisio S. Ruiz Arzate

Pace International

Departamento de Servicios Técnicos

Visalia, CA-USA

Producción de Cítricos en

México

De acuerdo al Consejo Tamaulipeco

de los Cítricos, A.C., México ocupa

el cuarto lugar en producción a nivel

mundial

Se cuenta con más de 40 k has

solamente en el Edo de Tamaulipas

Servicios Técnicos

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Maquinaria y

Equipo

Manejo de resistencia

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desarrolloNormatividad

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químicos

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desarrolloNormatividad

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Objetivos de los cuidados de

post-cosecha

Objetivos del empaque

• Preservar la fruta y su calidad hasta el

momento de su consumo

• Disminuir daños ocasionados por

enfermedades

• Optimización de recursos y tecnología

existente

1

1. Vaciado

Hipoclorito de sodio a 100 ppm

Agente humectante

pH 7

1 2

2. Lavado

Aplicación de detergente

Cloro 100 ppm

1 2 3

3. Enjuague

1. Opacidad

2. Brillo

3. Remoción de sales

4. Incompatibilidad

1 2 3

4

Bicarbonato de sodio

1. 3 %

2. Cloro a 200 ppm

1 2 3

4

5

5. Enjuague

1. Opacidad

2. Brillo

3. Remoción de sales

4. Incompatibilidad

1 2 3

4

5

6

6. Aplicación del fungicida

Imazalil en solución acuosa

Imazalil acuoso

Tipos de aplicación y su efectividad

• Rociado en frío

o en goteo (Sin

re-

recirculación)• Menos efectivo

• 1000 –

1500ppm IMZ

• 0.5 – 0.75ppm

fruit residue

Aplicación Acuosa de Imazalil en caliente

recirculado

Bandeja perforada

Requiere de una

área grande

300 –

500ppm

IMZ

1.0 –

2.0ppm

residuo en

la fruta

Aplicación de IMZ acuoso en caliente

Tipo cascada

– De Cascada

(Wiers)

• Más compacta

• 300 – 500ppm

IMZ

• 1.0 – 2.0ppm

residuos en la

fruta

Aplicación de IMZ acuoso en caliente

Tanque de inmersión

Es el más

eficaz

150 –

350ppm

IMZ

1.5 – 2.5

ppm como

residuo

Aplicación Acuosa de Imazalil

• Ventajas– Niveles altos de rediduos en la

fruta con soluciones de concentración baja.

– Mejor penetración del fungicida en las heridas.

– Mejor eficacia contra los patógenos problema.

• Retos– El Imazalil en sistemas de

soluciones diluídas es inestable.

– Los sistemas necesitan ser revisados frecuentemente para mantener las concentraciones recomendadas.

– Requerimento de Sanitización de la solución de tratamiento en circulación.

Especificaciones del Tratamiento Caliente de

Imazalil Acuoso

• Temperatura de la solución (al nivel de la fruta)

– Bandeja – 52ºC (125ºF)

– Tanque de inmersión 38 a 49ºC (100 a 120ºF)

• Duración del Tratamiento– Bandeja – 15 – 20 seg; de 10 a 18

cepillos

– Tanque de inmersión – 20 a 30 segundos con dispositivo de inmersión.

• Concentración del Fungicida– Bandeja – 250 a 500 ppm IMZ

– Tanque de inmersión– 150 a 350 ppm IMZ

• Nivel de Residuos esperado – 1.0 a 2.0ppm a la entrada de la

enceradora.

Retos

• Estabilidad de la solución

– El Imazalil es una molécula lipofílica, por tal

razón penetra muy bien dentro de la piel de los

cítricos.

Retos

• Estabilidad de la Solución

Cuando se usa en sistemas de re-circulación, la

suciedad y los aceites en la solución compiten

con la piel de los cítricos por atrapar las

moléculas de Imazalil.

Retos

– Sin el uso de agentes estabilizadores,

compatibles con el Imazalil, la concentración

de la solución acuosa de Imazalil disminuye de

forma drástica después de varios minutos de

uso. Como consecuencia, los residuos en la

fruta son poco eficientes.

Retos

• Solución a el Problema

– El aditivo PacRite Additive B – fue

desarrollado por Pace International para

estabilizar la solución y cuando es utilizado en

la concentración apropiada maximizará los

residuos depositados en la fruta (cítricos).

Ensayos sobre el aditivo

• Diez tratamientos

• Cuatro réplicas

• Temperatura de tratamiento 45 C

• Concentración del sistema acuoso: 200 ppm

• Tiempo de exposición: 10 segundos

Ensayos sobre el Aditivo

Los resultados en esta investigación mostraron

que los agentes estabilizadores de los

aditivos también compiten con la fruta por

las moléculas de Imazalil.

Los ensayos se llevaron a cabo para determinar

la mejor formulación, la cual ofreciera la

mejor estabilidad y la mejor dosis para que

no compitiera con la fruta por la captura de

la molécula de Imazalil.

Efecto de los agentes estabilizadores de aditivos en

los residuos de citricos.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

No

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9

Pro

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0

5

10

15

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25

30

35

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50

% R

ed

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esid

uo

s p

or

ad

itiv

o

Av Fruit Residue % Reduction

Retos – Mantenimiento de la concentración Química

• Concentración constante.

• Restablecimiento del ingrediente

activo tomado por la fruta.

• Uso de una solución de IMZ

concentrada (10,000 ppm)

• Inyección de un volumen constante

del concentrado al IMZ caliente

f(x) vaciado.

• Revisión frecuente de la

concentración del IMZ en la

solución caliente

• Uso del método de titulación de

campoIMZ 10,000 ppm

Retos – Mantenimiento de conc.

Determinación de la concentración

de IMZ acuoso en un empaque

Retos – Mantenimiento de la Concentración Química

• La adición de la solución

concentrada de IMZ al sistema de

aplicación en caliente –ajustada a la

velocidad de vaciado.

• 0.5 gramos por bin aprox. (a.i.)

• Bombas de dosificación

Retos- Desinfección de la Solución

• Diariamente

– Localizar el tratamiento de IMZ después de las áreas de desinfección de la fruta. (ie:Bicarbonato de Sodio, cloro)

– Calentamiento del sistema acuoso a 60ºC

• Semanalmente ó cada dos semanas

– Problemas en mantener la concentración de IMZ requerida.

– EvaluaciónVisual

– Número de bins 5,000 to 24,000

– Conveniencia en el horario de trabajo.

1 2 3

4

5

6 7

7. Eliminación de agua

1. Efecto en el brillo

2. Efecto en la dilución de fungicidas

3. Efecto en la distribución de la cera

la superficie

1 2 3

4

5

6 7

8

8. Desverdizado en Cítricos

Etileno

¿Qué es el etileno?

H H

C = C

H H

Acciones del Etileno

• Acelera senescencia

• Acelera la pérdida de firmeza en los frutos

• Estimula la pérdida de clorofila y desarrollo

de color en CITRICOS

• Etileno es un regulador de crecimiento muy

importante

• Debe de utilizarse de una manera muy

cuidadosa

Etileno

1. Conocimiento del

poder de la

Hormona

2. Incrementar su

eficiencia y

disminuir

posibilidades de

daños potenciales

• Madurez de la fruta

• Concentración del

etileno

• Temperatura

• CO2

• Ventilación

• RH

• Circulación del aire en

la cámara

• Estos factores no son

independientes el uno

del otro

Factores que influyen en el desverdizado

de Cítricos

• El Etileno solamente degrada la clorofila.

• No influye en la madurez de la fruta

• Descubre los pigmentos amarillos y

anaranjados de la piel

Desverdizado

Medición de etileno

Concentración de ETILENO

• Concentraciones mayores no acelerarán el proceso de desverdizado.

• Pueden producir síntomas de envejecimiento y acortar la vida de anaquel

Factores que influyen en el desverdizado

Medición del etileno y dióxido de carbono

Concentración de Etileno para algunas variedades

Para la mayoría de las variedades cítricas serecomienda una concentración de 1 a 5 ppm.

Pomelo

Naranja “Navel”

Limón “Eureka”: 2.5 – 5.0 ppm.

Clementinas y mandarinas: < 1 ppm.

• Botones caídos, contornos de café a negro son señales de exceso de Etileno

• Incremento en la respiración

• Fruta con piel suave al tacto

• Reducción de la calidad

• Envejecimiento prematuro, pérdida de turgencia

Reacciones adversas al etileno

• Etileno debe aplicarse en forma continua,

con buena circulación y distribución en la

cámara

• En CA un medidor de flujo “Wallace &

Tilleman 0 a 1.2 cuft/H (0 a 120

Litros/hora)

Temperatura

• Se recomienda para la mayoría de las

variedades cítricas Tº de 19 a 21ºC no >

25ºC desvíos metabólicos

• T óptima para acelerar los procesos

bioquímicos de degradación de la clorofila

y manifestación de carotenoides.

Humedad Relativa

90 a 92%

• pérdidas de agua por transpiración que conducen al ablandamiento y a la manifestación de alteraciones fisiológicas.

• 88% mínimo absoluto evitando deshidratación y envejecimiento.

• HR mayor de 92 % y variaciones T condensación

Equipo para la medición de Humedad Relativa

• Incremento en el metabolismo del fruto,

desprendiendo anhídrido carbónico y consumo de

oxígeno en la pérdida de agua de la piel. Se

recomienda mantener una concentración de CO2

inferior a 2,000 ppm.

• Adicionalmente, se recomienda mantener las

concentraciones de oxígeno cercanas al 21% (aire

normal).

Dióxido de carbono y oxígeno

Renovación, circulación y velocidad de aire.

Renovación: 2 – 5 % del volumen total de la cámara porminuto, considerando una actividad respiratoria de 30 a 40cm3 de CO2 por kilogramo de fruta por hora, se debeconsiderar un 30% del volumen de la cámara por hora.

Circulación: 100% del volumen total de la cámara cada 3a 5 minutos.

• Mantener una bitácora

• Aereación durante 12

horas antes de

empacar

Ultimas recomendaciones

Fecha hora Etileno CO2 T pulpa T bulbo

húmed

o

T

bulbo

seco

% HR Coment

arios

Persona

Ejemplo de bitácora

• Etileno poderosa hormona

• Conocerlo

• Monitorear los parámetros frecuentemente

• Incrementar su eficiencia

Conclusiones

1 2 3

4

5

6 7

8

9

a. Atractivo visual

b. Protección contra la deshidratación

c. Aplicación de fungicida

d. Mantenimiento del sabor

e. Protección contra desórdenes fisiológicos

9. Aplicación de la cera

Objetivos

a. 1 litro por tonelada

b. En fruta seca

c. Flujo de fruta uniforme

d. Sincronizar la cantidad de cera con la

velocidad de volcado

9. Aplicación de la cera

Evolución de las ceras

La preocupación sobre la calidad de la fruta que consumimos, y la aparición de desórdenes fisiológicos en la cáscara de la fruta ha motivado el desarrollo de ceras más compatibles con la fruta.

¿Dónde se están observando estos cambios en las ceras?

Mandarinas – Existe un fuerte movimiento hacia el uso de ceras de carnauba debido al alto potencial de desarrollar malos sabores y blanqueado con el uso de las ceras tradicionales.

Naranjas – El aumento en el uso de la cera de carnauba para preservar la calidad del sabor de la fruta de exportación y disminuir el potencial de blanqueado..

Grapefruit – Un movimiento muy fuerte hacia la tecnología de la Carnauba en la fruta de exportación para disminuir el potencial de desórdenes fisiológicos.(Pitting). En Japón fue eliminado en 2005 y 2006.

Limón – Hasta el 2006, se habían utilizado Shellacs principalmente por el bajo contenido de azúcares no existe el potencial de desarrollar malos sabores también pocas posibilidades de blanqueado por el alto contenido de aceites naturales. El cambio hacia carnauba es motivado por el ALTO control en PERDIDA DE PESO y brillo más duradero.

Características de las ceras

Brillo

• Shellac > Resinas > Carnauba > Parafinas

>Polietileno

• Control de deshidratacion

• Carnauba > Polietileno > Resinas = Shellac

• Intercambio Gaseoso

• Polietileno > Carnauba > Resinas > Parafinas

Pace y la Tecnología de la Carnauba

Pace• Desarrolló un proceso de

formulación patentado para producir una cera conteniendo un alto porcentaje de sólidos de carnauba.

• El Resultado:– Alto Brillo

– Un Excelente intercambio gaseoso.

– Una Excelente protección contra la pérdida de agua (peso)

– Resistencia al blanqueado.

La Competencia• Intentos por duplicar la

apariencia de la cera con formulaciones conteniendo solamente una fracción de los sólidos de carnauba combinados con ingredientes que no benefician a la fruta.

• El Resultado:– Alto brillo

– Poco intercambio gaseoso.

– Poca conservación de agua.

- blanqueado.

Comparación de la pérdida de peso entre ceras de Carnauba y Shellac en limones

almacenados a temperatura ambiente.

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Días a temperatura ambiente

% P

érd

ida d

e P

eso

UTC

EXC 26

NS 960

Shellac

Pérdida de peso- Ambiente

Comparación de pérdida de peso entre ceras de Carnauba y Shellac en limones.

0

2

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Días en refrigeración a 50 F (10 C )

% P

érd

ida

de

Pe

so

UTC

EXC 26

NS 960

Shellac

Pérdida de peso- Ambiente

Residuos químicos en la fruta

En aplicaciones de IMZ o de TBZ en cera

-por cada 1000 ppm

Residuo será 0.8 a 1.0 ppm

Manejo de Resistencia

Tarcisio S. Ruiz

Manejo de Resistencia

• Empezar con casa limpia

• Rotación de fungicidas

• Utilizar dosis recomendadas en la etiqueta

• Limitar el uso de un sólo fungicida

• Aprender el modo de acción del fung..

• Utilizar mezclas de diferente modo de

acción

• Sanitización a lo largo del año

Manejo de Resistencia

• Fludioxonil (Graduate) Familia 12 2004-

• TBZ 1 1962-1970

• IMZ 3 1980 -1987

• Penbotec 9 2004

• Fungicide Resistance Action Committee

• FRAC

Fungicidas para Post cosecha en cítricos

• Residuos en fruta

• Fludioxonil 1-2 ppm. Control de esp. 2-4

ppm

• Dosis acuosa 600 ppm

• Cera 750 a 6000 ppm

• Penbotec Residuos en fruta

• Aplicación acuosa 1 ppm

• Total 2 ppm

Dosis

• Inmersión 500 a 1000 ppm

• Acuosa 2000 ppm

• Wax 2000 ppm

Evaluación de sanitización y resistencia

Fungicide Timing

Pace International

¿Cuándo realizar la aplicación del fungicida?

Pregunta:

¿Cuál es el efecto de retrasar la aplicación del

fungicida después de la cosecha?

• Naranjas Navel

• Inoculación – sporas de P. digitatum 106 sp; herida 2mm x 3mm.

• 5 Tratamientos – Testigo, 12hr, 24hr, 36hr, 48hr.

• 2000 ppm Imazalil in lemon storage wax

Tratamientos

Testigo

Tratamiento a las 12 hrs

después de la inoculación

Aplicación del fungicida después

de 24 horas

Aplicación del fungicida después

de 36 horas

Aplicación del fungicida después

de 48 horas

The Effect of Delayed Post Harvest Fungicide

Application (2000ppm Imazalil)

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80

90

100

Control 12 hrs 24 hrs 36 hrs 48 hrs

Time After Inoculation (Harvest)

Pe

rce

nt

De

cay

Conclusión:

Realizar la aplicación del fungicida antes de

las 24 horas después de la cosecha

GRACIAS!

PH & ORP

Desinfección del agua con el pH

/ORP

• Poder de oxidación

• Transferencia de electrones

• Microbios pierden electrones y son oxidados

• La transferencia de e crea un Potencial eléctrico ORP medido en mV

• Mayor ORP microbios mueren rápido

• ORP mide el poder desinf. No el Cloro

ORP (Potencial de OR)

• ORP (mV)

450

500

550

600

650

• Tiempo E. Coli

no muere

1 hora

100 segundos

10 segundos

0 segundos

Organismos más resistentes como Listeria, Samonella,

Levaduras y hongos requieren 750 mV ó más

Influencia del Hipoclorito de Sodio

sobre el pH

Hipoclorito de sodio es adicionado al agua pH subirá

NaOCl + H2O NaOH + HOCl

Acidos (H+) son adicionados para bajar el pH de la solución e incrementar la concentración de cloro disponible

HOCl H+ + OCL-

Con un valor muy bajo del pH, una pérdida excesiva de cloro puede darse debido a la formación de cloro gaseoso.

HOCl + HCl H2O + Cl2

Cl2 + H2O HOCl OCl- + 2 H+

0

50

100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

% of

specie

s

pH

Cl2

HOCl OCl-

ORP cont.

pH HOCl -OCl

6.5 95% 5%

7.0 80% 20%

7.5 50% 50%

8.0 20% 80%

HOCl es un oxidante muy rápido

-OCl oxidante lento

Factores que influyen en la

efectividad del cloro

• El valor del pH de la solución– Mantenerla entre 6.5 – 7.0

• Concentratión– 100 – 200ppm ó mayor que 775mV ORP

• Tiempo de contacto

• Temperatura

• Cantidad de materia orgánica en la solución.

• Tipo de microorganismo– Esporas de hongos son más difíciles de matar que las bacterias.

• Surfactantes ó humectantesFacilitan el contacto del desinfectante con las esporas.

Desinfección automatizada del Agua (pH/ORP)

• Monitoreo y Control del

Sanitizante

– Unidad de control del pH &

ORP

– Electrodos con celdilla de flujo

– Dos bombas dosificadoras

– Interruptor a presión

• Componentes Opcionales

– Grabadora deDatos

– Alarmas Externas de control

remoto

• Monitoreo constante de los

valores de pH y mV.

• Bombas de inyección son

activadas automáticamente.

• Mantiene los valores de pH y

mV dentro de los rangos

apropiados

pH & ORP

Ventajas de la unidad de pH / ORP

• Lectura contínua

• Control químico contínuo

• Uso eficiente de los productos químicos

• Alarmas de alerta

• Ahorra trabajo, tiempo, $

• Eficaz en el proceso de sanitización

• Satisface las normas de Inocuidad alimentaria