Cuellos de botella en la cadena de frío en la logística de larga distancia de fruta de pepita

La industria sudafricana de frutas de pepita abastece a más de 60 mercados internacionales, compitiendo con Chile, Nueva Zelanda y Estados Unidos.

Las ineficiencias en las etapas iniciales de la cadena de suministro de estas comprometen la competitividad a medida que aumentan los estándares globales de calidad y los consumidores exigen fruta premium con una vida útil más larga.

Esta investigación identifica cuellos de botella operativos en el manejo y procesamiento poscosecha de frutas de pepita, enfocados en

• el control de temperatura,
• los plazos de entrega y
• las limitaciones de infraestructura.

Se realizó un estudio de caso de la Compañía X, usando métodos mixtos que combinan observaciones in situ, entrevistas semiestructuradas y análisis de los datos de procesamiento de la Compañía X.

Los hallazgos se triangularon con fuentes de Hortgro y PPECB para su validez.

Los resultados indican que la exposición prolongada a la temperatura ambiente debido a los cuellos de botella en el procesamiento de la planta de empaque resultó en un aumento de las temperaturas de la pulpa, mientras que la congestión, las prácticas ineficientes y la mala comunicación agravaron los problemas.

El preenfriamiento resultó ser el más ineficiente, con temperaturas de pulpa promedio de 1,9 °C (temporada alta: 3,2-3,5 °C), superando con creces el estándar de -0,5 °C requerido por la industria para los mercados internacionales, lo que resultó en una degradación de la categoría de fruta de Clase 1 a Clase 2.

Esta investigación identifica los cuellos de botella en la cadena de frío que afectan la competitividad global de Sudáfrica.

Las soluciones recomendadas incluyen

• hidroenfriamiento
• mejoras de infraestructura y
• una mayor coordinación entre las partes interesadas

para fortalecer la posición del país en los mercados internacionales de fruta de pepita.

Introducción

La industria sudafricana de frutas de pepita se encuentra entre las principales exportadoras de manzanas y peras del mundo, atendiendo a más de 60 mercados internacionales y compitiendo directamente con importantes países productores como Chile, Nueva Zelanda y Estados Unidos.

Esta industria es fundamental para las exportaciones agrícolas, el empleo y el crecimiento económico del país. Sin embargo, las ineficiencias de la cadena de suministro en las primeras etapas comprometen la capacidad de Sudáfrica para mantener su competitividad internacional, especialmente a medida que los estándares de calidad globales siguen mejorando y los consumidores demandan cada vez más fruta premium con una larga vida útil.

Sudáfrica (SA) es el principal exportador de fruta del hemisferio sur, contribuyendo aproximadamente con el 36% de las exportaciones totales de fruta [1]. Las frutas de hoja caduca representan un gran porcentaje de estas exportaciones, con el 72% del crecimiento y la producción de frutas de pepita (manzanas y peras) concentrados en el Cabo Occidental, donde se realizó este estudio [2].

A pesar de su relevancia internacional, la competitividad de estos productos básicos se ve cada vez más limitada. En un país en desarrollo como Sudáfrica, la infraestructura, la tecnología, los procesos y las habilidades de gestión de la cadena de frío presentan importantes ineficiencias [3,4].

Se estima además que los países en desarrollo atribuyen aproximadamente el 40 % de sus pérdidas a ineficiencias detectadas en las etapas de poscosecha y procesamiento de la cadena de suministro [5].

La sensibilidad fisiológica de las manzanas y las peras a la temperatura y al tiempo está bien demostrada [6,7,8,9]. Las manzanas y las peras son extremadamente sensibles a las fluctuaciones de temperatura durante las 48 h posteriores a la cosecha.

Una vez cosechada, la fruta continúa respirando, lo que requiere un enfriamiento rápido para mantener la calidad. Si la temperatura de la pulpa no baja de 5 °C en un plazo de 12 a 24 h tras la cosecha, la respiración de la fruta continúa a un ritmo mayor, lo que reduce su firmeza y su vida útil [10].

Los retrasos en que la fruta alcance su temperatura óptima de pulpa a menudo resultan en la degradación de su calidad de la Clase 1 (necesaria para los mercados de exportación) a la Clase 2 (destinada a los mercados locales).

Existe poca investigación sobre las etapas iniciales de la cadena de suministro de fruta de pepita, en particular la fase de procesamiento, que constituye el enfoque de este estudio.

El procesamiento de fruta de pepita implica múltiples etapas secuenciales dentro de las instalaciones de procesamiento, influenciadas por factores interconectados, como las prácticas de manipulación, los plazos de entrega, la congestión de las instalaciones, la coordinación operativa y la infraestructura de refrigeración.

Este estudio realiza un análisis exhaustivo de las instalaciones de procesamiento de la Empresa X, dividiendo sistemáticamente la fase de procesamiento en cuatro etapas distintas:

Puente de pesaje a preenfriamiento
Almacenamiento frigorífico a planta de empaque,
Planta de empaque a reenfriamiento y
Reenfriamiento a carga para el mercado.

Si bien la investigación abarca las operaciones generales de procesamiento de fruta de la Empresa X, se hace especial hincapié en las cinco variedades de manzana y pera de mayor valor en función de su valor monetario o volumen: manzanas Royal Gala, Golden Delicious y Pink Lady, y peras Forelle y Packham's Triumph.

Si bien la investigación sobre la cadena de frío ha puesto de manifiesto las ineficiencias operativas en los mercados desarrollados, existen estudios limitados en el contexto de países en desarrollo, en particular durante la fase de procesamiento de la fruta de pepita.

Este estudio aborda esta deficiencia en la investigación combinando datos operativos cuantitativos con perspectivas cualitativas derivadas de observaciones y de las partes interesadas del sector:

Empíricamente, proporciona uno de los primeros análisis sistémicos de los cuellos de botella en la industria sudafricana de la fruta de pepita, al vincular los desafíos operativos del procesamiento con el impacto en la calidad de la fruta; y
teóricamente, mejora la resiliencia de la cadena de suministro y la literatura sobre logística de productos perecederos al destacar cómo las limitaciones de infraestructura y las ineficiencias de coordinación influyen en los resultados de los países agrícolas orientados a la exportación.

Con base en las deficiencias identificadas en la literatura y los desafíos experimentados en el sector sudafricano de la fruta de pepita, este estudio busca responder a las siguientes preguntas de investigación (PR):

• PR1: ¿Cómo afectan los plazos de entrega en las etapas clave de la cadena de frío a la temperatura y la firmeza de la fruta durante la manipulación y el procesamiento?
• PR2: ¿En qué medida las variaciones de temperatura de la pulpa afectan la relación entre los retrasos operativos y la calidad de la fruta?
• RQ3: ¿Cómo influye la estacionalidad, especialmente durante los períodos pico de cosecha, en los retrasos operativos, el aumento de temperatura y la pérdida de calidad?
• RQ4: ¿Cómo puede el seguimiento de los cambios de firmeza desde la llegada de la fruta hasta su empaquetado ofrecer una forma práctica de monitorear y mejorar el rendimiento de la cadena de frío en una planta de empaque de fruta de pepita?

Contenido

2. Diseño y metodología de la investigación
2.1. Diseño de la investigación
2.2. Entorno
2.3. Población del estudio y estrategia de muestreo
2.4. Recopilación y análisis de datos
2.5. Fortalezas y limitaciones del estudio

3. Revisión bibliográfica
3.1. Cadena de frío y procesos logísticos
3.2. Factores operativos y mejores prácticas que influyen en la calidad
3.3. Innovaciones tecnológicas y prácticas internacionales

4. Resultados
4.1. Panorama del mercado de la empresa X
4.2. Perspectivas clave del personal clave de la empresa X
4.3. Análisis de los plazos de entrega por etapa de la cadena de frío
4.3.1. Báscula puente a carga en preenfriamiento
4.3.2. Almacenamiento en frío/preenfriamiento a planta de empaque
4.3.3. Planta de empaque a reenfriamiento
4.4. Análisis de temperatura por etapa de la cadena de frío
4.5. Operaciones logísticas realizadas
4.6. Análisis de Calidad y Madurez
4.7. Análisis Inferencial de Firmeza, Temperatura, Plazos de Entrega y Estacionalidad

5. Discusión
5.1. Etapas, Operaciones y Plazos de Entrega de la Cadena de Frío
5.2. Perfiles y Desviaciones de Temperatura de la Fruta
5.3. Cambios en el Índice de Madurez de la Fruta

6. Implicaciones y recomendaciones

6.1. Implicaciones teóricas

Además de las fallas operativas observadas en la Compañía X, este estudio contribuye a la literatura sobre la cadena de frío de varias maneras.

En primer lugar, proporciona confirmación estadística de la relación causa-efecto: los retrasos que provocan aumentos de la temperatura de la pulpa, a su vez, provocan pérdida de firmeza, lo que amplía hallazgos previos [8,9,21] y respalda estudios recientes de modelización que destacan el tiempo como factor crítico en la mala gestión de la temperatura [36].

En segundo lugar, al identificar las diferencias en la firmeza como un indicador medible de pérdida de calidad en la planta de procesamiento, el estudio propone una métrica de referencia entre plantas y temporadas de producción.

Por último, los hallazgos de la Compañía X se enmarcan en debates más amplios de la industria sobre la adopción de tecnología.

Si bien el IoT, la trazabilidad y la modelización predictiva son prometedores [33,34,35], el éxito de la implementación se ve limitado cuando prevalecen cuellos de botella sistémicos en la recepción y el reenfriamiento de la fruta [32,37,38].

6.2. Implicaciones Prácticas y Recomendaciones

Para abordar las ineficiencias de tiempo y temperatura identificadas en la cadena de frío de la Compañía X, especialmente durante la temporada alta, se recomienda una serie de intervenciones específicas para preservar la calidad de la fruta y mantener los estándares de exportación.

En primer lugar, se deben establecer protocolos específicos de plazos de entrega para todas las etapas principales de la cadena de frío, en particular entre la entrada y el preenfriamiento, y desde la paletización hasta el reenfriamiento reduciendo así los retrasos innecesarios que exponen la fruta a las condiciones ambientales durante períodos prolongados.

Para mejorar la eficiencia del preenfriamiento, se recomienda integrar el hidroenfriamiento con la infraestructura de aire forzado existente. Rociar los palots con agua fría desinfectada antes de colocarlos en el preenfriamiento puede eliminar el calor del campo significativamente más rápido que el aire forzado solo (hasta 15 veces más rápido), mejorando el control de la humedad ambiental, ralentizando la respiración y minimizando la pérdida de firmeza en cultivares sensibles como Golden Delicious y Packham's Triumph [21,25,26].

Debido a los altos costos de inversión y las limitaciones financieras para la adquisición de capacidad de almacenamiento en frío o equipos de mayor calidad, esta opción puede abordar o compensar ciertas deficiencias de infraestructura [27].

Para el reenfriamiento de pallets, se recomienda encarecidamente la instalación de sensores de humedad en las cámaras de refrigeración, ya que al regular la HR entre el 85% y el 95% prescrito, se puede lograr una mejor prevención de la pérdida de humedad y el marchitamiento [14,17,27].

Para optimizar la toma de decisiones sobre el enfriamiento, se deben tomar mediciones de la temperatura de la pulpa en la báscula puente a la llegada de la fruta. Los datos en tiempo real pueden permitir el enrutamiento proactivo de la fruta más caliente a cámaras de refrigeración más eficientes, mejorando así el flujo operativo y la coordinación.

Además, la Compañía X debería ampliar los ensayos de temperatura en todas las etapas del procesamiento para mejorar la visibilidad y la trazabilidad de la temperatura.

7. Conclusiones y oportunidades de investigación

Este estudio demostró que los retrasos en las etapas iniciales de la cadena de frío, especialmente entre la báscula puente y el preenfriamiento, y desde la planta de empaque hasta el reenfriamiento, son los principales impulsores de la pérdida de calidad de la fruta en las instalaciones de la Compañía X.

Un análisis triangulado de datos operativos, entrevistas y observaciones, respaldado por estadística inferencial, determinó que los plazos de entrega prolongados elevaban las temperaturas de la pulpa, lo que a su vez aceleraba la pérdida de firmeza durante la congestión en temporada alta.

El índice "diferencia de firmeza"

Al introducir la "diferencia de firmeza" como índice de rendimiento, la investigación proporciona a los gerentes una herramienta sencilla para monitorear la pérdida de calidad en las instalaciones, a la vez que contribuye a un debate más amplio sobre la resiliencia de la cadena de frío y la adopción de tecnología [8,9,21,32,33,34,35,36,37,38].

Para que la industria sudafricana de frutas de pepita mantenga su competitividad global, el rendimiento de la cadena de frío debe ser más resiliente, receptivo y basado en datos.

Investigaciones futuras deberían ampliar el parámetro de referencia de "diferencia de firmeza" a múltiples instalaciones y cosechas, integrando datos operativos con modelos predictivos.

Además, la investigación sobre cómo la monitorización del IoT y la trazabilidad basada en blockchain pueden optimizar las operaciones de gestión en entornos con recursos limitados podría aportar más información para equilibrar la adopción de tecnología con las limitaciones sistémicas.

Fuentes

Post-Harvest Cold Chain Efficiency in Pome Fruit Operations: Analysing Time and Process Bottlenecks
by Stefan Le Roux 1ORCID andLeila Louise Goedhals-Gerber
Logistics 2025, 9(4), 146; https://doi.org/10.3390/logistics9040146
https://www.mdpi.com/2305-6290/9/4/146

Imagen, Ilerfred - Hydrocooling, la solución definitiva para el enfriamiento rápido y eficiente de frutas y hortalizas