OPTIMIZACIÓN DEL USO POSTCOSECHA DEL 1-METILCICLOPROPENO (1-MCP) EN

FRUTOS DE AGUACATE ‘HASS’

Dr. Jorge A. Osuna García

Investigador Postcosecha e Inocuidad INIFAP-C.E. Santiago Ixcuintla

Conferencia presentada en el Primer Seminario Internacional de Actualización Tecnológica “Calidad del

Fruto de Aguacate” Uruapan, Michoacán, México 19 de Septiembre 2012

C O N T E N I D O

I. PANORANA INTERNACIONAL Y NACIONAL DEL AGUACATE

II. CONSIDERACIONES EN POSTCOSECHA

III. MODO DE ACCIÓN DEL 1-MCP

IV. EVALUACIÓN DEL 1-MCP EN AGUACATE

I. PANORANA INTERNACIONAL Y NACIONAL DEL AGUACATE

Producción mundial

En el 2010 se produjeron 2.7 millones de toneladas de aguacate en el mundo

Fuente: FAOSTAT, 2010 México, primer lugar

1,107,140

330,000 288,684

224,278 201,869 184,370 158,150 152,181 113,206

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

PRO

DU

CC

IÓN

(Ton

)

Exportaciones mundiales Las exportaciones mundiales de aguacate en el 2010

alcanzaron un valor de 1,466.9 millones de dólares

Fuente: FAOSTAT, 2010 México, primer país Exportador

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

EXPO

RTA

CIO

NES

(Ton

)

9.2% 6.6% 7.3%

3.7% 3.5%

6.2%

2.9% 1.4%

39.8%

13.2%

Importaciones mundiales En el 2010 se importaron aguacates con un

valor de 1,618.5 millones de dólares

Fuente: FAOSTAT, 2010

0

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

E.U.A Países Bajos

Francia Japón Canadá Reino Unido

España Alemania Italia Australia

IMPO

RTA

CIO

NES

(To

n)

12.7% 11.2%

5.3% 4.3% 4.2% 3.9% 3.2% 2.9% 1.1%

41.4%

Fuente: SIACON-SAGARPA, 2012

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

90,000

100,000

110,000

120,000

Jalisco México Michoacán Morelos Nayarit Puebla

SUPE

RFI

CIE

CO

SEC

HAD

A (H

a)

2002

2007

2011

2002 = 93,846.6 Ha 2007 = 110,377.3 Ha 2011=126,597.9 Ha

Producción Nacional

0

200,000

400,000

600,000

800,000

1,000,000

1,200,000

Jalisco México Michoacán Morelos Nayarit Puebla

VOLU

MEN

DE

PR

OD

UC

CIÓ

N (

Ton)

2002

2007

2011

Fuente: SIACON-SAGARPA, 2012

Producción Nacional

Fuente: SIACON-SAGARPA, 2012

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

Nacional Jalisco México Michoacán Morelos Nayarit Puebla

REN

DIM

IEN

TO P

RO

MED

IO (

Ton/

Ha)

2002 2007 2011

Producción Nacional

Exportación Nacional

II. CONSIDERACIONES EN POSTCOSECHA

II. CONSIDERACIONES EN POSTCOSECHA PÉRDIDAS POSTCOSECHA

Países desarrollados: 5 - 25% Países en desarrollo: 20 - 50%

COMO REDUCIR PÉRDIDAS a) Entender los factores biológicos y ambientales involucrados en el proceso de deterioro postcosecha.

b) Usar las técnicas postcosecha que permitan retrasar senescencia, alargar vida de anaquel y mantener calidad

II. CONSIDERACIONES EN POSTCOSECHA I. FACTORES BIOLÓGICOS

1. Respiración Es el proceso mediante el cual los materiales orgánicos almacenados (carbohidratos, grasas, proteínas) son desdoblados en productos más simples con su correspondiente liberación de energía.

(CH2O)6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 673 KCal

Aceleración de la senescencia Reducción del valor de energía para el consumidor Pérdida de sabor, especialmente dulzura Pérdida de peso

TASA DE RESPIRACIÓN DEL AGUACATE Temperatura 5°C (41°F) 10°C (50°F) 20°C (68°F) mL CO2/ kg·h 10-25 25-80 40-150

“A MAYOR TASA DE RESPIRACIÓN, MAYOR VELOCIDAD DE DETERIORO”

AGUACATE FRUTO ‘CLIMATÉRICO’ CON ALTA TASA DE RESPIRACIÓN Y PRODUCCIÓN DE ETILENO = MUY PERECEDERO

II. CONSIDERACIONES EN POSTCOSECHA

II. CONSIDERACIONES EN POSTCOSECHA 2. ETILENO

3. TRANSPIRACIÓN La pérdida de agua es la principal causa de deterioro porque

reduce el peso, causa marchitamiento, ablandamiento, flacidez y disminuye el valor nutricional.

La producción de etileno comienza después de la cosecha y aumenta considerablemente con la maduración a más de 100 µL/kg·h a 20°C (68°F)

II.CONSIDERACIONES EN POSTCOSECHA II. FACTORES AMBIENTALES 1. Temperatura: Es el factor que más influye en la vida de anaquel. A mayor temperatura mayor tasa de deterioro. 2. Humedad Relativa: A determinada temperatura y velocidad del aire, la pérdida de agua depende exclusivamente de la humedad relativa. Adecuada para Aguacate 85 – 95 % 3. Composición atmosférica: Bajas concentraciones de O2 y altas de CO2, retrasan o aceleran deterioro. Óptimo Aguacate: 2 - 5 % de O2 y 3 – 10 % de CO2

II.CONSIDERACIONES EN POSTCOSECHA CLAVES PARA EL ÉXITO

1. Calidad inicial 2. Madurez a cosecha 3. Manejo cuidadoso 4. Manejo adecuado de condiciones ambientales: Temperatura, H. R., Condiciones atmosféricas (O2, CO2 y Etileno) 5. Procedimientos adecuados de Sanitización (Inocuidad)

III. MODO DE ACCIÓN DEL 1-MCP

Efectos del etileno (Seymour et al., 1993)

Mecanismo de acción del etileno (Sampietro, 2005)

1-MCP

Activo a bajas Concentraciones

(nL/L ó ppb)

No es tóxico

Aprobado por la EPA y FDA

Conocido comercialmente como SmartFreshSM

Previene los efectos del etileno

Tiene una afinidad al receptor

10 veces mayor al etileno

Mecanismo de acción del 1-MCP (Sisler y Serek, 1997)

Las moléculas de 1-MCP se ligan a

los receptoresdel etileno

El 1-MCP hace queno se abran

los receptores de etileno para que

no se envíe el mensaje

En el futuro se pueden

formar nuevos receptores yrecobrar la

sensibilidad al etileno

El 1-MCP no suelta

los receptoresy el etileno

es incapaz deenlazarse

Las moléculas de 1-MCP se ligan a

los receptoresdel etileno

El 1-MCP hace queno se abran

los receptores de etileno para que

no se envíe el mensaje

En el futuro se pueden

formar nuevos receptores yrecobrar la

sensibilidad al etileno

El 1-MCP no suelta

los receptoresy el etileno

es incapaz deenlazarse

FACTORES A CONSIDERAR PARA LA APLICACIÓN DEL 1-MCP (Blankenship y Dole, 2003; Watkins, 2006)

Condiciones de uso: temperatura, concentración y duración del tratamiento, especie y cultivar, estado de madurez, tiempo de cosecha a tratamiento y número de aplicaciones Protección de etileno endógeno y exógeno Regeneración de nuevos sitios receptores de etileno Respuestas fisiológicas: Respiración y producción de etileno, degradación de clorofilas y cambios de color, ablandamiento, pérdida de peso, azúcares y acidez titulable Daños por enfermedades y desórdenes fisiológicos

IV. EVALUACIÓN DEL 1-MCP EN AGUACATE

OPTIMIZAR EL USO DEL 1-MCP EN FRUTOS DE

AGUACATE ‘HASS’ CULTIVADOS EN MÉXICO Y

DESTINADOS A LOS MERCADOS DISTANTES DE

EXPORTACIÓN

OBJETIVOS

FRUTOS TAMAÑO PRIMERA (171 A 210 g) CON 21.8 % MS DOSIS 1-MCP (0, 100, 150 Y 200 nL L-1) TRATAMIENTO: 12 h A 6 °C Y 90 % HR CÁMARAS EXPERIMENTALES (0.512 m3) CON 3.3% 1-MCP ALMACENAMIENTO: Ambiente (22 ± 4 ºC; 53 ± 13 % H.R.); 3 días refrigeración (6 ± 0.5 ºC; 90 ± 5 % H.R.) + ambiente 20 días refrigeración (6 ± 0.5 ºC; 90 ± 5 % H.R.) + ambiente

DISEÑO: completamente al azar con cinco repeticiones con

un fruto por repetición.

EXPTO. 1. AFINACIÓN DE DOSIS

EXPTO. 1. AFINACIÓN DE DOSIS

a) Ambiente

b) 3 DRefri + Amb

c) 20 DRefri + Amb

0 ppb100 ppb

150 ppb

200 ppb* Dosis* Tiempo

* Dosis* Tiempo

* Dosis* Tiempo

0

50

100

150

200

250

300

a) Ambiente

D í a s d e A l m a c e n a m i e n t o0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

0

50

100

150

200

250

300

c) 20DRefri+Amb

F i

r m

e z

a (

N)

0

50

100

150

200

250

300

b) 3DRefri+Amb

0 nL L-1

100 nL L-1

150 nL L-1

200 nL L-1

EXPTO. 2. 1-MCP Y REFRIGERACIÓN

FRUTOS TAMAÑO PRIMERA (171 A 210 g) CON 27.0 % MS DOSIS 1-MCP (0 y 200 nL L-1) TRATAMIENTO: 12 h A 22 ± 2 °C Y 60 ± 10 % HR ALMACENAMIENTO: Hasta 35 días refrigeración (6 ± 0.5 ºC; 90 ± 5 % H.R.) +

ambiente Muestreos a partir del día 15 c/5 días

DISEÑO: Parcelas Divididas; Refrigeración (PG) y Dosis

1-MCP (PCh)

EXPTO. 2. 1-MCP Y REFRIGERACIÓN

MUESTREO

FRUT

OS V

IRAD

OS (%

)

0

20

40

60

80

100

120

DIA 0 15+0 15+2 15+4 15+6 15+8

0 nL L-1

200 nL L-1ns*

*

*

MUESTREO

FIRM

EZA

(N)

0

50

100

150

200

250

3000 nL L-1

200 nL L-1

DIA 0 15+0 15+2 15+4 15+6 15+8

*

ns ns *

MUESTREO

FRUT

OS V

IRAD

OS (%

)

0

20

40

60

80

100

120

ns

*

**

ns0 nL L-1

200 nL L-1

DIA 0 30+0 30+2 30+4 30+6 30+8

*

MUESTREO

FIRM

EZA

(N)

0

50

100

150

200

250

3000 nL L-1

200 nL L-1

DIA 0 30+0 30+2 30+4 30+6 30+8

ns *

**

EXPTO. 3. 1-MCP Y FRUTOS VIRANDO A NEGRO

FRUTOS TAMAÑO PRIMERA (171 A 210 g) CON 25.6 % MS DOS LOTES: a) Sin Tratar y b) 1-MCP a 200 nL L-1; Ambos en refrigeración por 8 días a 6 ± 0.5 ºC; 90 ± 5 % H.R.; Al término refrigeración no tratados en dos grupos: 1. Aplicación 1-MCP a 300, 600 y 1200 nL L-1 por 12 h al

ambiente; 2. Aplicación 1-MCP a frutos virando a negro en mismas

dosis. Dos tratamientos adicionales:

200 nL L-1 (Antes y al Término Refrigeración) 200 nL L-1 (Antes Refrigeración y al vire de color)

10 Tratamientos, Diseño Completamente al azar con 5 reps.

* *

MUESTREO

FR

UT

OS

VIR

AD

OS

(%

)0

20

40

60

80

100

120

DIA 0 8+0 8+3 8+4 8+3 8+68+5 8+7

0 nL L-1

200 nL L-1

300 B nL L-1

600 B nL L-1

1200 B nL L-1

200 I+B nL L-1ns ns

* * *

MUESTREO

FIR

ME

ZA

(N

)

0

50

100

150

200

250

300

DIA 0 8+0 8+3 8+4 8+3 8+68+5 8+7

0 nL L-1

200 nL L-1

300 B nL L-1

600 B nL L-1

1200 B nL L-1

200 I+B nL L-1

ns ns * ** **

*

EXPTO. 3. 1-MCP Y FRUTOS VIRANDO A NEGRO

EXPTO. 4. REVERSIÓN DEL 1-MCP CON ETILENO

FRUTOS TAMAÑO EXTRA (211 A 265 g) CON 25.6 % MS DOSIS 1-MCP: 200 nL L-1 por 12 h 20-24 °C; 70-80 % HR

ALMACENAMIENTO: 20 días a 6.0 ± 0.5 ºC; 90 ± 5 % H.R

Al término refrigeración después de 24 h al ambiente, aplicación de ‘pulsos de etileno’ a dosis de 100 µL L-1.

‘Pulso’ tiempo necesario para que dentro de la cámara se mantuviera una concentración menor al 1% de CO2, monitoreo mediante cromatógrafo de gases. Se utilizó un diseño completamente al azar con cinco repeticiones.

EXPTO. 4. REVERSIÓN DEL 1-MCP CON ETILENO F

irm

eza (

N)

050

100150200250300

1-MCP 200 nL L-1 12h

Día de MuestreoInicial 20+2 20+320+0 20+4 20+5 20+6

0 Pulsos Etileno1 Pulso Etileno2 Pulsos Etileno3 Pulsos Etileno

Fru

tos v

irad

os a

neg

ro (

%)

0

2040

6080

100120

1-MCP 200 nL L-1 12h

0 Pulsos Etileno1 Pulso Etileno2 Pulsos Etileno3 Pulsos Etileno

Día de MuestreoInicial 20+2 20+320+0 20+4 20+5 20+6

EXPTO. 5. EL 1-MCP EN FRUTOS APLICADOS CON ETILENO

FRUTOS TAMAÑO EXTRA (211 A 265 g) CON 24.5 % MS Refrigeración por 6 días a 6.0 ± 0.5 ºC; 90 ± 5 % HR

Aplicación Etileno a 100 µL L-1 por 24 h a 24 ºC DOSIS 1-MCP: 200, 400 y 800 nL L-1 por 12 h 20-24 °C al término etileno, 24 y 48 h después

Testigo Absoluto y sin etileno 11 Tratamientos con diseño completamente al azar con cinco repeticiones.

EXPTO. 5. EL 1-MCP EN FRUTOS APLICADOS CON ETILENO

MUESTREO

FIR

ME

ZA

(N

)

0

50

100

150

200

250

300

DIA 0 6+0 6+4 6+5 6+6

0 0-0100 0-0

100 200-0 100 400-0 100 800-0 100 200-1 100 400-1 100 800-1 100 200-2 100 400-2 100 800-2

ns ns

nsns ns

MUESTREO

FR

UT

OS

VIR

AD

OS

(%

)0

20

40

60

80

100

120 0 0-0100 0-0

100 200-0 100 400-0 100 800-0 100 200-1 100 400-1 100 800-1 100 200-2 100 400-2 100 800-2

ns ns

ns ns ns

DIA 0 6+0 6+4 6+5 6+6

EXPTO. 6. EL 1-MCP EN FRUTOS DE DIFERENTE GRADO DE MADUREZ Y DÍAS A COSECHA

ENSAYO 1: 1-MCP (200 nL L-1 por 12 h en cuarto frío a 6 °C y 85-90 % H.R.) a frutos de diferente grado de maduración Cat. 1 (frutos de cáscara completamente verde, 26 % MS); Cat. 2 (frutos < 25 % de cáscara virada a negro; 27 % MS); Cat. 3 (frutos 26-50 % de cáscara virada a negro; 28 % MS); Cat. 4 (frutos 51 a 75 % de cáscara virada a negro; 31 % MS) Cat. 5 (frutos > 76 % de cáscara virada a negro; 38 % MS) ENSAYO 2: 1-MCP (200 nL L-1 por 12 h en cuarto frío a 6 °C y 85-90 % H.R.) a frutos de diferente días de corte con 31.4 % MS 1 día de corte 2 días de corte 3 días de corte 4 días de corte 5 días de corte

Diseño completamente al azar con 10 reps

EXPTO. 6. EL 1-MCP EN FRUTOS DE DIFERENTE GRADO DE MADUREZ Y DÍAS A COSECHA

EXPTO. 7. EFECTO DEL 1-MCP EN FRUTOS DE AGUACATE Y REVERSIÓN NATURAL

FRUTOS COLECTADOS EN LA EMPACADORA FRUTAS FINAS DE TANCÍTARO, MICHOACÁN EN MARZO DE 2009.

TRATAMIENTOS (ARREGLO FACTORIAL 22) 1. 0 ppb 1-MCP + FRUTOS 1 DÍA CORTE 2. 0 ppb 1-MCP + FRUTOS 3 DÍAS CORTE 3. 100 ppb 1-MCP + FRUTOS 1 DÍA CORTE 4. 100 ppb 1-MCP + FRUTOS 3 DÍAS CORTE

APLICACIÓN 1-MCP EN CÁMARA FRÍA HERMÉTICA (6 ± 2 ºC y 85 ± 10 % HR) DURANTE 4 h

FRUTOS SIN 1-MCP EN CONDICIONES SIMILARES ALMACENAMIENTO POR 7 DÍAS EN REFRIGERACIÓN (SIMULACIÓN

TRASLADO A CANADÁ; 6 ± 2 ºC y 85 ± 10 % HR ) Y LUEGO AL AMBIENTE (20 ± 2 ºC y 75 ± 10 % HR) HASTA MADUREZ DE CONSUMO

VARIABLES ANALIZADAS (AL INICIO, TÉRMINO REFRIGERACIÓN Y C/2 DÍAS) 1. PÉRDIDA DE PESO (%) 2. FIRMEZA (N) 3. VIRE DE COLOR DE CÁSCARA (%)

EXPTO. 7. EFECTO DEL 1-MCP EN FRUTOS DE AGUACATE Y REVERSIÓN NATURAL

Inicial 7+0 7+87+2 7+67+4

MUESTREO

FIR

ME

ZA

(N

)

20

40

60

80

100

CON FRIO 0-1

0-34-14-3

Inicial 7+0 7+87+2 7+67+4

MUESTREO

VIR

E D

E C

OL

OR

(%

)0

20

40

60

80

100

120

140CON FRIO

0-10-34-14-3

C O N C L U S I O N E S

El 1-MCP a dosis de 200 nL L-1 por 12 horas mantuvo calidad y alargó vida de anaquel bajo condiciones de almacenamiento al ambiente o en refrigeración

El 1-MCP no detuvo el proceso de maduración en frutos virando a negro y su efecto fue revertido con el etileno, por lo que su aplicación debe ser previa a éste

El 1-MCP fue más efectivo cuando se aplicó a frutos recién cosechados independientemente de su grado de madurez (contenido de materia seca)

El 1-MCP a 100 nL L-1 por 4 horas mantuvo calidad y alargó la vida de anaquel

de frutos de aguacate ‘Hass’, sin embargo, su efectividad disminuyó acorde

a los días después de corte

Se logró reanudar el procedo de maduración con solo romper cadena de frío

sin la aplicación de etileno exógeno.

BENEFICIOS DEL USO DEL 1-MCP

MANTIENE CALIDAD ALARGA VIDA DE ANAQUEL

MANTIENE FIRMEZA POR MAYOR TIEMPO

REDUCE PÉRDIDAS POTENCIALES

DISMINUYEN COSTOS DE FLETE

AMIGABLE CON EL AMBIENTE Y EL CONSUMIDOR

APROBADO POR EPA

GRACIAS!!

¿¿DUDAS, PREGUNTAS??

CONTACTO DR. JORGE A. OSUNA GARCÍA Tel: (323) 235 20 31 Ext. 131 (Oficina) (323) 235 07 10 (Fax) (311) 111 32 87 (Cel)

Correo E: osuna.jorgealberto@inifap.gob.mx josunaga@hotmail.com Web: www.inifap.gob.mx www.cesix.inifap.gob.mx