AGROINDUSTRIAS DE FRUTAS Y HORTALIZAS II

Unidad I PROCESAMIENTO MÍNIMO Lectura No. 3 Atmósferas Modificadas y Atmósferas Controladas

Definición de atmósferas modificadas y atmósferas controladas. Hasta este momento se han comentado las ventajas de almacenar en frío frutas y hortalizas. Sin embargo, el almacenamiento en frío no siempre permite que se mantengan en condiciones óptimas. Desde finales del S. SVII se observó que cuando los productos hortofrutícolas se mantenían a bajas concentraciones de oxígeno, se presentaba un metabolismo reducido. Las frutas y vegetales son organismos vivos, requieren oxígeno para su respiración aerobia. Cuando éste no está disponible a las células individuales o bien, se encuentra por debajo de un nivel umbral, la fruta u hortaliza pueden iniciar una respiración anaerobia, dando como productos finales compuestos orgánicos que pueden afectar el aroma.

La eliminación de oxígeno de la atmósfera reduce la respiración de este tipo de alimentos, aunque cabe mencionar que aun cuando favorece la conservación, no llega al punto de un almacenaje durante un tiempo ilimitado. Ahora bien, se trata de reducción, no de total eliminación ya que en una atmósfera exenta de O2, las frutas sufren daños fisiológicos e inician un proceso de fermentación, por lo que se requiere como mínimo un contenido de oxígeno del 1 al 3%. En base a estas consideraciones, surgen otros dos métodos de conservación de frutas y hortalizas: La atmósfera modificada y la atmósfera controlada. La atmósfera modificada se considera el segundo método más eficaz para prolongar la vida útil de los productos frescos procesados. Se basa en un proceso dinámico en donde el producto interactúa con el envase cerrado, para alcanzar un equilibrio en la atmósfera gaseosa interna.

En general se utilizan bolsas de polietileno con permeabilidad selectiva al oxígeno, dióxido de carbono y al vapor de agua. El beneficio o perjuicio que se deriva del uso de esta tecnología depende de numerosos factores: Tipo de producto, especie y variedad; condiciones de cultivo: edad y estado fisiológico; composición de la atmósfera aplicada; temperatura; duración del almacenamiento. Por otra parte, la atmósfera controlada es una técnica de conservación en donde se modifica la composición gaseosa de la atmósfera mediante en una cámara en frigo conservación, en la que se regulan las variables físicas del ambiente (temperatura, humedad y circulación del aire). Se entiende como atmósfera controlada (AC) la conservación de un producto hortofrutícola, generalmente, en una atmósfera empobrecida en oxígeno (O2) y enriquecida en carbónico (CO2). En este caso, la composición del aire se ajusta de forma precisa a los requerimientos del producto envasado, manteniéndose constante durante todo el proceso. Su principio consiste en modificar la relación cuantitativa de los componentes del aire en un ambiente refrigerado y estanco. AC significa la eliminación o adición de gases respecto al aire, cuya composición normal es:

Con el envasado en atmósfera controlada (EAC), el empleo de películas para envasar selectivamente permeables en asociación con una composición conocida del gas introducido en el envase proporciona una atmósfera interna con la composición deseada durante la vida útil del producto. En el envase cerrado descenderá el nivel de oxígeno y aumentará el nivel de CO2,

debido a los efectos de la respiración natural del vegetal crudo. Si el envase fuese totalmente impermeable, se alteraría el producto con bastante rapidez como resultado de la glucolisis anaerobio con bajas presiones de oxígeno.

El empleo de una película semipermeable idónea permite la entrada de oxígeno en una cuantía controlada para sustituir el oxígeno captado por el producto fresco. Cuanto menor sea la permeabilidad de la película, menor será el nivel final de oxígeno.

La estabilidad se alcanzará a una determinada temperatura cuando la captación de oxígeno por el producto sea la misma que la reposición desde la atmósfera exterior. El valor de la presión estable del oxígeno depende de las variables tales como el producto, la película, la temperatura y la composición gaseosa de las atmósferas interna y externa.

Efectos de los gases empleados en atmósferas modificadas y atmósferas controladas. La modificación de concentración de gases en la atmósfera de conservación de productos hortofrutícolas genera cambios que pueden ser tanto favorable como desfavorables, dependiendo del tipo de producto, las condiciones de manejo y almacenamiento y naturalmente, del % de composición de los diferentes gases que integren la nueva atmósfera del producto.

A continuación se presenta un cuadro comparativo de los efectos favorables y desfavorables (Por debajo del límite inferior tolerable) cuando se empobrece una atmósfera en 02 y cuando se enriquece en CO2 .

78.08% N2 + 20.95 02 + 0.03 CO2 + 0.94 % gases nobles

Tabia 3. 1 Comparativa de efectos en la conservación, a partir de cambios en la atmósferas en relación 02 y CO2

EMPOBRECIMIENTO EN O2 DE LA ATMÓSFERA DE CONSERVACIÓN DE FRUTAS

ENRIQUECIMIENTO EN CO2DE LA ATMÓSFERA DE CONSERVACIÓN DE FRUTAS

FAVORABLE DESFAVORABLE FAVORABLE DESFAVORABLE

Frena la actividad respiratoria

Reduce sensibilidad y velocidad de deterioro del productos a la acción del etileno.

Retraso de senescencia.

Disminuye el calor de desprendido en la respiración.

Frena procesos de la maduración y tratamientos químicos como senescencia, frenando los cambios productos antiescaldado (BHT, fisiológicos y bioquímicos. etoxiquina, difenilamina). Disminución de la síntesis de clorofila, etileno y compuestos aromáticos.

Disminución de desórdenes fúngicos. fisiológicos (escaldadura blanda y core flush).

Frena el metabolismo de azúcares, fúngicas (Gloesporum spp). proteínas, lípidos, ácidos, pectinas, vitaminas.

Maduración anormal. Sensibilización de tejidos a alteraciones fisiológicas.

Fermentación propia con alteración ocasionadas por el frío y elevadas de sabor y aroma, debido a la proporciones de dióxido de acumulación de etanol y acetaldehido carbono, con la aparición de particularmente importantes cuando la pardeamiento y necrosis: [O2] son inferiores al punto de extinción de la fermentación y se --Pardeamiento interno. produce respiración anaeróbica.

Picado en jitomate, pepino, pimiento y champiñón.

Pardeamiento superficial.

Aparición de alteraciones fúngicas de herida sobre tejidos dañados.

Formación de cavernas internas.

Ennegrecimiento de la pulpa en

Formación de depresiones (picado) en la epidermis.

La mancha parda, vgr. lechuga, apio

Necrosis de los tejidos. col.

y Corazón pardo en manzana, pera.

Frena la actividad respiratoria y el metabolismo de azúcares, proteínas, lípidos, ácidos, pectinas.

Retrasa la aparición de climaterio.

Frenado de la transpiración. -Mantenimiento de la textura.

Disminución de desórdenes respiración. fisiológicos (escaldadura y pardeamientos de senescencia) y de ciertas alteraciones fúngicas Aumento del tiempo de conservación. (Gloesporum spp).

Disminución e incluso inhibición de la En concentraciones superiores al síntesis de etileno. 15%, ligera disminución del desarrollo de algunos hongos

Frenado de los procesos de maduración: (Botritys spp), bacterias

Ligero frenado de la degradación de (Pseudomonas spp) e insectos clorofila. (trips y áfidos-mosca de la fruta).

Corazón pardo. Maduración anormal Pardeamiento superficial. Sensibilización de tejidos a las alteraciones fisiológicas ocasionadas por el frío y Formación de cavernas internas.

Elevadas proporciones de dióxido de carbono, con la aparición de pardeamiento y necrosis.

Formación de depresiones (picado) en la epidermis.

Necrosis de los tejidos.

Pardeamiento interno

Aparición de alteraciones fúngicas de herida sobre tejidos dañados.

Procesos empleados.

Las mezclas gaseosas recomendadas deben ser confirmadas previamente, ya que factores como las condiciones de cultivo, especie, variedad, cultivar, estado de madurez pueden afectar el comportamiento. Pueden generarse diferentes composiciones de atmósferas; a continuación se presentan los tratamientos más comúnmente utilizados a la fecha. Se indica la composición de las atmósferas y posteriormente, las concentraciones en % que se utiizan por tipo de tratamiento: Tipo de gases utilizados en las mezclas:

De N2 y O2 enriquecidas o no con CO2

De N2 y muy poco oxigeno (para productos sensibles al CO2 y tolerantes a bajas concentraciones de O2).

De aire y CO2 para productos tolerantes a CO2 en los que se busca el efecto en la fisiología.

De aire y etileno (muy utilizadas para acelerar la maduración o la desverdización de algunos frutos).

De aire y O3, SO2 o CO por su efecto fungicida.

Tipos de atmósferas: En relación con la mezcla utilizada, podemos establecer al menos cinco tipos diferentes de atmósferas (la diferencia hasta 100% es de N2): TIPO I: Atmósferas con elevadas concentraciones en O2 y en CO2, tales que la suma sea 21% (ej. 13%O2 y 8% CO2). Se logra con simple aireación de los locales, cabe mencionar que está completamente en desuso.

TIPO II: Atmósferas con elevadas concentraciones de O2 y bajas de CO2 ( ej. 10-12% de O2 y de 0-5% de CO2). Son las atmósferas más utilizadas para la conservación de naranja, mandarinas, toronjas y limones. TIPO III: Atmósferas con concentraciones moderadamente elevadas de O2 y muy elevadas de CO2 (ej. 5-10% de O2 y 12-20% CO2). Son las idóneas para la conservación de frutos muy tolerantes al CO2, como las cerezas o los frutos blandos (fresa, frambuesa, mora, zarzamora y grosella). TIPO IV: Atmósferas con bajas o muy bajas concentraciones de oxígeno y de CO2 (Ej. 1-3% O2 Y 3-5% CO2). Está muy bien adaptada para la conservación de manzanas, peras, kiwis, melocotón, así como diversas hortalizas como col blanca, col de bruselas, cebolla y tomate. TIPO V: atmósferas con bajas o muy bajas concentraciones de O2 y de CO2 (ej. 1 TIPO V: atmósferas con bajas o muy bajas concentraciones de O2 y de CO2 (ej. 1-3% de O2 y 0-1% CO2). Se utilizan para algunas variedades de manzanas y peras sensibles al CO2, así como para diversas hortalizas también sensibles como, papa, lechuga y pepino. Pero, ¿cómo se logran estas condiciones? Se obtienen a través de cámaras y equipos de modificación de atmósfera y envasado, así como a través de almacenes específicos. En la siguiente ocasión revisaremos el tipo de equipos y cámaras utilizadas en la actualidad, así como sus diversas aplicaciones para manipular los procesos de maduración.

Referencias :Artés (1987), Kader (1990), Marcellin (1992) y IIR (1995).