Efecto de los tratamientos con gases para eliminar insectos sobre la calidad de las almendras

El manejo poscosecha de frutos secos con alto contenido en aceite, como las almendras, debe compatibilizar la desinfestación con la preservación de la calidad lipídica.

Siguen siendo escasas las comparaciones rigurosas, resueltas por estadio de vida, que cuantifiquen tanto el control de insectos como la calidad de las almendras.

Se realizó un estudio comparativo integrado en almendras sin cáscara infestadas con Tribolium castaneum (Herbst, 1797; Coleoptera: Tenebrionidae) y Oryzaephilus surinamensis (Linnaeus, 1758; Coleoptera: Silvanidae) (larvas y adultos), evaluando tres tratamientos gaseosos:

• ozono (O₃; 500 ppm, 6 h),
• fosfina (PH₃; 1 g m−3, 7 d) y
• un tratamiento ECO2Fume basado en CO₂ (50 g m−3, 3 d).

En cinco réplicas independientes, se cuantificaron los criterios de valoración biológicos (mortalidad, fecundidad, índices nutricionales, índice de conversión energética y pérdida de peso de las almendras) junto con un panel de calidad química (proteínas, sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico, ácidos grasos libres, composición proximal, minerales, fenólicos totales, aceite).

PH3 alcanzó la mortalidad más alta y consistente (≈89-99%) y suprimió notablemente la alimentación y la progenie, mientras que indujo solo cambios inmediatos menores en los índices de oxidación lipídica.

El tratamiento con CO₂ proporcionó un control comparable (≈86-94%) con cambios químicos moderados y reducciones pronunciadas en el consumo y la pérdida de peso.

En cambio, el O3 produjo solo efectos insecticidas moderados (≈55–66 % de mortalidad), pero causó un claro deterioro oxidativo (ΔPV = +2,31; ΔTBARS = +0,90; ΔFFA = +0,145; fenólicos totales ≈ −15,9 %).

La síntesis multivariante del análisis de componentes principales (ACP) y el análisis de variables canónicas (AVC) indicó que un eje primario dominado por marcadores de oxidación explicó aproximadamente el 88 % de la varianza del tratamiento (Can1; P < 0,001), mientras que un eje secundario capturó la variación de la respuesta de los insectos (∼11 %; Can2; P < 0,001).

Los hallazgos delinean un equilibrio práctico entre la supresión de plagas y la preservación de la calidad lipídica, y respaldan la priorización de los enfoques basados ​​en PH3 o CO2 sobre el ozono para productos con alto contenido de aceite, a menos que se puedan mitigar los impactos oxidativos.

Aspectos destacados

• La fumigación con PH3 y CO2 produjo la mayor mortalidad en todas las etapas
• El ozono proporcionó un control intermedio, pero registró los mayores cambios en la oxidación lipídica
• El PH3/CO2 redujo drásticamente la pérdida de peso del grano en ensayos de daño inducido por larvas
• El análisis de acidificación de los ácidos grasos (CVA) mostró que los marcadores de oxidación dominan la separación de tratamientos (varianza de aproximadamente el 88%).
• Los nutrientes proximales se mantuvieron estables; los fenólicos disminuyeron más con el ozono.

Introducción

Los artrópodos de productos almacenados se encuentran entre los principales agentes de pérdida cuantitativa y cualitativa en las cadenas de suministro poscosecha (Gerken y Morrison, 2022; Longchar y Siraj, 2025).

Más allá del consumo directo de los productos, la infestación por insectos desencadena complejas cascadas de alteraciones físicas y bioquímicas en los granos y semillas que comprometen el valor nutricional, los atributos sensoriales y la comercialización (Yaseen et al., 2019).

En productos ricos en lípidos, como las almendras, la interacción entre la actividad de los insectos, las intervenciones de control de insectos y la oxidación lipídica es particularmente importante: el deterioro oxidativo reduce la calidad del aceite, eleva los marcadores de peróxido y oxidación secundaria, y puede acelerar el desarrollo de sabores desagradables y la degradación de la textura, acortando así la vida útil y reduciendo el valor comercial (Johnson et al., 2009; Phillips y Throne, 2010; Navarro y Navarro, 2018).

Históricamente, los fumigantes químicos, en particular la fosfina (PH3), y los insecticidas de contacto han sido la base del manejo de plagas de productos almacenados a gran escala debido a su rápida eficacia y bajo costo inmediato (Nayak et al., 2020; Mariadoss et al., 2025).

Sin embargo, la preocupación por la seguridad humana y ambiental, la aparición de resistencia en las poblaciones de plagas y las restricciones regulatorias han despertado el interés en tecnologías alternativas o integradas (Nayak y Jagadeesan, 2024).

Entre estas, los tratamientos oxidativos gaseosos (en particular, el ozono), las atmósferas con alto contenido de dióxido de carbono y los productos comerciales de fumigación enriquecidos con CO₂ (por ejemplo, mezclas de CO₂ comercializadas bajo nombres comerciales como ECO2Fume) han recibido creciente atención como opciones penetrantes no residuales para la desinfestación poscosecha (Dong et al., 2025; Wang et al., 2025).

Cada enfoque presenta distintos modos de acción y posibles desventajas:

• el ozono es un potente oxidante capaz de dañar la cutícula y la fisiología interna de los insectos, pero simultáneamente puede oxidar los lípidos del grano (Ghazawy et al., 2021);
• la fosfina actúa sobre los procesos mitocondriales, provocando una rápida mortalidad de los insectos con un aporte térmico mínimo, pero genera preocupación por los residuos y la seguridad de los trabajadores/operadores cuando se usa incorrectamente (Oppert et al., 2015);
• las estrategias basadas en CO₂ actúan principalmente mediante la supresión respiratoria y la alteración del estado metabólico, lo que a menudo produce un control efectivo con baja reactividad química hacia los componentes del grano, aunque su eficacia depende del tiempo de exposición, la concentración y la porosidad del producto (Jain et al., 2025).

Desinsectar..., y también mantener la calidad de las almendras

Si bien numerosos estudios han evaluado la eficacia de una sola tecnología contra plagas o productos específicos (Navarro, 2012; Jian et al., 2013; Constantin et al., 2020), comparativamente pocos han realizado evaluaciones paralelas que integren tanto los resultados entomológicos como las medidas integrales de la calidad del producto en granos de alto valor y ricos en lípidos.

Esta perspectiva integradora es esencial: centrarse únicamente en la mortalidad y la supresión poblacional conlleva el riesgo de adoptar protocolos que, si bien son entomológicamente eficaces, aceleran la rancidez oxidativa, reducen el contenido de antioxidantes fenólicos, alteran la composición proximal o degradan la calidad sensorial o nutricional (Rana et al., 2021).

Por el contrario, los enfoques que preservan la química del grano pero no logran eliminar las principales plagas de los productos almacenados son inviables desde el punto de vista operativo.

Para fundamentar la elección de estrategias de desinfestación poscosecha basadas en la evidencia, es esencial evaluar tanto el rendimiento de los insecticidas como sus efectos colaterales sobre la química y la calidad del grano en condiciones experimentalmente controladas y replicables.

El presente estudio aborda esta necesidad mediante una evaluación comparativa de tres regímenes representativos de desinfestación basados ​​en gases: ozono (concentración y duración de exposición definidas), fosfina (régimen de fumigación estándar) y un producto ECO2Fume a base de CO2, aplicados a almendras sin cáscara.

Tribolium castaneum y Oryzaephilus surinamensis, plagas objetivo

Las plagas objetivo, Tribolium castaneum (escarabajo rojo de la harina) (Herbst, 1797; Coleoptera: Tenebrionidae) y Oryzaephilus surinamensis (escarabajo dentado de los granos) (Linnaeus, 1758; Coleoptera: Silvanidae), fueron seleccionadas por su demostrada relevancia global para los productos almacenados y por sus contrastantes perfiles biológicos y de tolerancia tanto en las etapas larvarias como adultas.

Ambas especies pueden causar daños directos por alimentación y contaminación (excrementos, fragmentos), lo que provoca pérdidas mensurables de productos y potencialmente acelera el deterioro de la calidad de los frutos secos ricos en lípidos debido al aumento de la exposición y a los procesos oxidativos asociados a la manipulación (Mbata et al., 2024).

Los ensayos

El diseño experimental enfatizó la robustez estadística y la relevancia ecológica mediante el uso de múltiples réplicas independientes por tratamiento y el monitoreo de las respuestas tanto a nivel de etapa de vida como de especie. 

Los criterios de valoración biológicos incluyen la mortalidad aguda, la fecundidad (producción de progenie), las métricas de desarrollo y crecimiento (tasa de crecimiento relativo, TCR), las métricas de alimentación (tasa de consumo relativo, RCR; índice de disuasión alimentaria, FDI) y la eficiencia de conversión alimentaria (eficiencia de conversión del alimento ingerido, ECI).

Los criterios de valoración de calidad y químicos abarcan la composición proximal (humedad, proteínas, lípidos, cenizas, fibra, carbohidratos), el contenido mineral (P, K, Ca, Mg, Fe, Zn), el contenido fenólico total y los índices establecidos de deterioro lipídico (índice de peróxido, PV; sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico, TBARS; ácidos grasos libres, FFA).

La evaluación de este conjunto de respuestas permite una evaluación integrada tanto del control de insectos a corto plazo como de las consecuencias para la calidad del grano a largo plazo.

Las hipótesis de trabajo son triples.

• En primer lugar, se plantea la hipótesis de que la fosfina producirá la mortalidad aguda más rápida y elevada en todas las etapas de la vida, a la vez que minimiza las alteraciones oxidativas directas en los índices lipídicos del grano en comparación con el ozono (Sciuto et al., 2016).
• En segundo lugar, se plantea la hipótesis de que el tratamiento con ozono proporciona una supresión sustancial de insectos, pero induce aumentos mensurables en PV, TBARS y FFA, lo que refleja la modificación oxidativa de los componentes lipídicos del grano; se espera que estos cambios oxidativos dependan de la dosis y la duración de la exposición (Çelebi et al., 2024).
• En tercer lugar, se plantea la hipótesis de que el tratamiento con ECO2Fume (basado en CO2, (*)) ofrece un resultado intermedio, con una eficacia insecticida razonable y un impacto oxidativo directo comparativamente limitado en la química del grano (Ciesla y Ducom, 2009), pero con posibles efectos en el comportamiento alimentario de los insectos y la consiguiente pérdida de peso.

Es importante destacar que se anticipan diferencias según la etapa de vida: las larvas y los adultos pueden diferir en susceptibilidad y en su contribución a la pérdida de almendras y la producción de progenie, lo que afecta de forma diferencial el daño general al producto y los parámetros de calidad.

Para probar estas hipótesis, el enfoque experimental combina análisis estadísticos univariante y multivariante (el trabajo original contiene más detalles sobre las herramientas estadísticas utilizadas). 

La importancia práctica de este trabajo es doble. Desde una perspectiva aplicada, proporcionar una guía empíricamente fundamentada sobre protocolos de desinfestación basados ​​en gases para almendras ayudará a productores, empacadores y almacenistas a seleccionar intervenciones que equilibren el control de insectos y la calidad del producto, una preocupación fundamental para las cadenas de suministro orientadas a la exportación, donde tanto el cumplimiento fitosanitario como las cualidades organolépticas determinan el acceso al mercado y el precio.

Desde una perspectiva científica, la integración de las respuestas del ciclo de vida de los insectos con la bioquímica del grano en escenarios de fumigación controlada mejora la comprensión mecanicista de cómo las modalidades de tratamiento modulan la dinámica biológica y química en productos almacenados ricos en lípidos.

En resumen, esta investigación ofrece una evaluación comparativa rigurosa de los tratamientos con ozono, fosfina y ECO2Fume para almendras sin cáscara, combinando ensayos entomológicos detallados con análisis exhaustivos de la calidad química y la síntesis de datos multivariados.

Los resultados pretenden informar tanto la toma de decisiones prácticas como el discurso científico más amplio sobre estrategias sostenibles de manejo de plagas poscosecha que preserven la calidad de frutos secos y semillas oleaginosas de alto valor.

Sistema MAPAX

(*) ECO2Fume es un producto de Synesqo, https://www.syensqo.com/en/brands/eco2fume

Fuentes

Postharvest gas treatments for almonds: Efficacy, lipid oxidation and practical implications for quality preservation
Ahmed S. Hashem, Fatma M.A. Khalil, Jenan S. Alharbi, Abdulrahman J.S.F. Alajmi, Hanan M. Alharbi, Khairiah Mubarak Alwutayd, Tariq Saeed Alghamdi, Akram S. Alghamdi, Jazem A. Mahyoub
Journal of Stored Products Research, Volume 116, March 2026, 102969
https://doi.org/10.1016/j.jspr.2026.102969
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022474X26000226

Imágenes, MAPAX de Linde, Sistema integral para la bioconservación de frutos secos