Comportamiento de la alcachofa mínimamente procesada e importancia nutricional del cardo

Esta tesis doctoral, titulada "Caracterización de cultivares comerciales de alcachofa, cardo y sus parientes silvestres para la optimización productiva y comercial", ofrece una investigación exhaustiva sobre los factores genéticos, agronómicos y ambientales que influyen en la calidad y el potencial comercial de las alcachofas (Cynara cardunculus var. scolymus) y los cardos (Cynara cardunculus var. altilis).

Estas especies, pertenecientes a la familia Asteraceae, son cultivos de gran importancia económica en la agricultura mediterránea, valoradas no solo por sus aplicaciones culinarias, sino también por su alto contenido nutricional y en compuestos bioactivos.

A pesar de su importancia agronómica y del creciente interés por sus propiedades beneficiosas para la salud, las alcachofas y los cardos siguen siendo relativamente poco explorados en comparación con otros productos vegetales.

La caracterización de sus propiedades bioquímicas, fisiológicas y poscosecha es crucial para mejorar su competitividad, optimizar sus aplicaciones industriales y garantizar su sostenibilidad en los sistemas agrícolas modernos.

La industria de la alcachofa y el cardo en la agricultura mediterránea

La alcachofa y el cardo desempeñan un papel crucial en la agricultura mediterránea. España, Italia y Egipto son los principales productores de alcachofa, y España ocupa el tercer lugar a nivel mundial.

La industria de la alcachofa es especialmente relevante en la Comunidad Valenciana y Murcia, donde contribuye significativamente a las economías locales.

El cultivo de la alcachofa se rige por sistemas de producción anuales y perennes, siendo la propagación vegetativa el método dominante en la agricultura tradicional.

Sin embargo, las variedades propagadas por semilla han cobrado interés debido a sus posibles ventajas en términos de uniformidad, rendimiento y resistencia a enfermedades.

El cardo, por otro lado, se consume menos comúnmente como verdura, pero posee un importante valor agronómico debido a su adaptabilidad a tierras marginales y su tolerancia a la sequía y a las temperaturas extremas.

Cardo
Fuente, https://www.guiadejardineria.com/el-cardo-el-pariente-pobre-de-la-alcachofa/

Se cultiva principalmente en los países mediterráneos, donde se utiliza en la cocina tradicional, en aplicaciones de alimentos funcionales y como fuente de compuestos bioactivos. Además, el cultivo del cardo se ha asociado con beneficios para la salud del suelo, como una mayor cantidad de materia orgánica y una mejor actividad microbiana.

Composición bioactiva

Tanto las alcachofas como los cardos son muy valorados por su composición bioactiva.

Las alcachofas son particularmente ricas en polifenoles, como ácido clorogénico, cinarina y flavonoides, que contribuyen a su potente capacidad antioxidante. Estos compuestos no solo mejoran el valor nutricional de las alcachofas, sino que también influyen en su estabilidad poscosecha y su idoneidad para el procesamiento.

De igual manera, las semillas de cardo se han identificado como una valiosa fuente de minerales como calcio, magnesio y potasio, lo que las convierte en un ingrediente prometedor para aplicaciones en alimentos y piensos funcionales.

Brechas que limitan la optimización comercial y productiva

A pesar de sus beneficios nutricionales y agronómicos bien documentados, tanto las alcachofas como los cardos enfrentan varias brechas de investigación que limitan su optimización comercial y productiva.

Oxidación enzimática para el procesamiento de alcachofas en IV gama

En el caso de las alcachofas, el pardeamiento poscosecha debido a la oxidación enzimática sigue siendo un desafío importante para el procesamiento de IV gama. Si bien los polifenoles son esenciales por sus propiedades antioxidantes, también actúan como sustratos para la polifenol oxidasa, lo que provoca una rápida decoloración y una menor aceptación por parte del consumidor.

Este equilibrio entre la calidad nutricional y la estabilidad poscosecha es crucial para determinar la idoneidad de diferentes cultivares para los mercados de productos frescos o procesados.

Composición mineral de los cardos

En el caso de los cardos, la investigación se ha centrado principalmente en sus características agronómicas y propiedades medicinales, mientras que menos estudios han explorado la estabilidad de su composición mineral en diferentes genotipos y condiciones de cultivo.

Comprender estas variaciones es esencial para optimizar el uso de la semilla de cardo en alimentos, piensos y aplicaciones industriales.

Caracterización integral de cultivares de alcachofa y cardo

Esta tesis doctoral pretende abordar estas lagunas de conocimiento mediante una caracterización integral de los cultivares de alcachofa y cardo, centrándose en sus propiedades genéticas, bioquímicas y poscosecha.

A través de seis estudios interconectados, esta investigación busca profundizar en la comprensión de los aspectos productivos y comerciales de estos cultivos, abordando desafíos clave relacionados con el procesamiento de la cosecha fresca, la calidad poscosecha, la tolerancia al estrés ambiental y la composición nutricional de las semillas de cardo.

Al integrar perspectivas fisiológicas, bioquímicas y agronómicas, esta tesis ofrece información valiosa que contribuye a optimizar las estrategias de producción, mejorar la gestión poscosecha y aumentar la competitividad de estos cultivos en los sectores agrícola e industrial.

Estudios en alcachofa

El primer conjunto de estudios se centra en la alcachofa fresca, investigando el pardeamiento enzimático, el contenido fenólico y la estabilidad durante el almacenamiento.

Se evaluó la eficacia de un novedoso método que combina L-cisteína y aceites esenciales (eugenol, timol y carvacrol) en concentraciones equivalentes de 75, 150 y 300 µL para minimizar el pardeamiento enzimático, preservando al mismo tiempo las propiedades bioactivas y los atributos sensoriales de las alcachofas de IV gama «Blanca de Tudela».

Los resultados de la aplicación de cisteína y 150 µL de aceites esenciales confirmaron una reducción significativa del pardeamiento oxidativo, lo que prolongó la vida útil y mejoró la calidad visual sin comprometer la retención de fenoles.

Investigaciones posteriores examinaron la idoneidad de tres cultivares de alcachofa («Lorca», «Tupac» y «Green Queen») para el procesamiento de IV gama (o mínimamente procesado), con especial énfasis en la influencia del orden de las inflorescencias (principal, secundaria y terciaria). Los resultados demostraron que las inflorescencias terciarias, en particular las de la variedad «Green Queen», presentaron el mayor contenido fenólico, pero también mostraron una mayor susceptibilidad al pardeamiento.

Por el contrario, las cabezas principales, caracterizadas por niveles más bajos de polifenoles, especialmente en los cultivares 'Lorca' y 'Tupac', mostraron índices de pardeamiento reducidos y una mayor aceptación por parte del consumidor.

Se observó un fuerte coeficiente de correlación negativa entre estos parámetros, lo que indica que un mayor pardeamiento reduce directamente el atractivo sensorial. Este estudio subraya la importancia de la selección del cultivar y el orden de las cabezas florales para optimizar la calidad y la comercialización de productos de alcachofa mínimamente procesados.

Siguiendo esta línea de investigación, se seleccionó el cultivar Lorca por su viabilidad como producto mínimamente procesado. Las alcachofas se clasificaron según el orden de las cabezas florales (principal, secundario y terciario) y tres etapas de desarrollo interno (inicial, intermedio y avanzado). Por primera vez, se analizó la etapa de desarrollo interno en relación con el contenido fenólico total.

Los resultados indicaron que las cabezas principales y las que se encontraban en la etapa de desarrollo avanzado presentaron la menor concentración fenólica y actividad de PPO, lo que resultó en una menor susceptibilidad al pardeamiento y, por lo tanto, mejoró potencialmente su idoneidad para el procesamiento en fresco.

Otra investigación central realizó una caracterización fitoquímica de las cabezas de alcachofa según su posición en la planta (cabezas principales, secundarias y terciarias) y la fecha de cosecha a lo largo de toda la temporada de crecimiento de la alcachofa 'Blanca de Tudela'.

Los resultados indicaron que las cabezas terciarias presentaron la mayor concentración total de polifenoles identificados, principalmente debido a sus elevados niveles de ácido hidroxicinámico y derivados de luteolina en comparación con las cabezas secundarias y principales.

Además, se realizaron dos experimentos de almacenamiento poscosecha con cabezas de alcachofa principales, secundarias y terciarias cosechadas en invierno y primavera.

Las cabezas terciarias presentaron la menor pérdida de peso, una mínima reducción de la firmeza y la menor tasa de respiración durante el almacenamiento en frío, lo que podría atribuirse a su mayor contenido en compuestos antioxidantes.

En conclusión, las cabezas terciarias presentan una mayor idoneidad para el almacenamiento a baja temperatura desde la cosecha hasta el consumo, ya que mantienen sus atributos de calidad durante un período más prolongado y contienen mayores niveles de compuestos bioactivos.

Ampliando esta investigación, el siguiente estudio exploró el papel de los compuestos fenólicos y la actividad antioxidante en la mitigación de los daños por heladas en la alcachofa 'Blanca de Tudela'. En los países del hemisferio norte, la cosecha de alcachofa se realiza durante los meses de invierno, lo que expone el cultivo a bajas temperaturas.

Esta exposición puede provocar daños por heladas, que se manifiestan como ampollamiento de la cutícula y desprendimiento de las brácteas externas, que posteriormente pueden desarrollar una coloración marrón o negra.

Estas lesiones pueden ocasionar importantes pérdidas económicas y de producción. Sin embargo, hasta donde sabemos, ningún estudio previo ha abordado específicamente este problema en alcachofas.

Se analizaron diversos parámetros, como el orden de los capítulos florales, el peso y el tamaño de las alcachofas, el contenido fenólico total, el perfil fenólico y la actividad antioxidante total.

Los resultados indicaron que los capítulos terciarios, los de menor tamaño, contenían los mayores niveles de compuestos fenólicos totales y actividad antioxidante. En consecuencia, estas características proporcionaron una mayor protección contra los daños por heladas.

Por el contrario, las alcachofas de mayor tamaño, en particular las cabezas primarias, fueron más susceptibles a las heladas. Estos hallazgos sugieren que un sistema antioxidante bien desarrollado, caracterizado por un alto contenido fenólico, desempeña un papel clave en la reducción de la susceptibilidad de las alcachofas a las heladas.

Estudios sobre el cardo

Además de las alcachofas, esta tesis también evalúa las variaciones en la composición mineral y el contenido de cenizas de trece genotipos distintos de semillas de cardo cultivadas y silvestres (cuatro comerciales, cuatro silvestres y cinco de desarrollo propio de la Universidad de Catania) durante tres temporadas de cultivo consecutivas.

Los hallazgos revelaron que el contenido de cenizas, así como las concentraciones de macro y microelementos, se vieron significativamente influenciados por las condiciones ambientales, los factores genéticos y sus interacciones. Cabe destacar que el contenido de cenizas presentó fluctuaciones sustanciales a lo largo de las tres temporadas, registrándose el valor más bajo en la segunda temporada, probablemente asociado con mayores niveles de precipitaciones en comparación con las temporadas uno y tres.

Los genotipos autodesarrollados mostraron las concentraciones medias más altas de todos los microelementos analizados.

En general, se confirmó que las semillas de cardo son una valiosa fuente de macro y microelementos esenciales, y los genotipos autodesarrollados de la Universidad de Catania mostraron un potencial nutricional particularmente alto. Este estudio proporciona, por primera vez, una evaluación exhaustiva de la consistencia y variabilidad a largo plazo del contenido mineral y la composición de cenizas en las semillas de cardo, ofreciendo nuevos conocimientos sobre su valor nutricional y sus posibles aplicaciones.

Información práctica para obtentores, productores y procesadores

En conjunto, los hallazgos de esta tesis contribuyen a una comprensión más completa de los determinantes de la calidad de la alcachofa y el cardo. Desde una perspectiva multidisciplinaria, esta investigación proporciona información práctica a criadores, productores y procesadores que buscan optimizar sus estrategias de producción.

Además, la tesis revela una discordancia fundamental en la comercialización de la alcachofa: las cabezas principales más grandes, con menor susceptibilidad al pardeamiento, deberían priorizarse para aplicaciones industriales, mientras que las cabezas terciarias, más ricas en compuestos bioactivos, deberían destinarse al consumo en fresco debido a sus posibles beneficios para la salud.

Estos conocimientos sientan las bases para un cambio de paradigma en la industria de la alcachofa, promoviendo un enfoque más racional y basado en la ciencia para las estrategias de producción, consumo y procesamiento.

Fuentes

Characterization of commercial cultivars of artichoke, cardoon and their wild relatives for their productive and commercial optimization
Autores: Marina Giménez Berenguer
Directores de la Tesis: Pedro Javier Zapata Coll (dir. tes.), Maria José Giménez Torres (codir. tes.), Salvador Castillo García (tut. tes.)
Lectura: En la Universidad Miguel Hernández de Elche ( España ) en 2025
Idioma: español
Tribunal Calificador de la Tesis: Daniel I. Leskovar (presid.), María Teresa Pretel Pretel (secret.), Francisco Artés Hernández (voc.)
Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Recursos y Tecnologías Agrarias, Agroambientales y Alimentarias por la Universidad Miguel Hernández de Elche
https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=397246

Imagen principal, https://alcachofa.es/blog/la-alcachofa-mundo/