BIBLIOTECA HORTICULTURA

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Los equipos para medir calidad pueden aumentar el rendimiento y el beneficio del tomateLos equipos para medir calidad pueden aumentar el rendimiento y el beneficio del tomateLos equipos para medir calidad pueden aumentar el rendimiento y el beneficio del tomate

Los equipos para medir calidad pueden aumentar el rendimiento y el beneficio del tomate

Por Jamie Fuller, Coordinadora de marketing de FELIX INSTRUMENTS

Los tomates son los productos frescos más consumidos a nivel mundial. Si bien la materia seca, BRIX y la acidez son parámetros de calidad bien establecidos que se utilizan en toda la cadena de suministro de muchas frutas, su uso en la producción de tomate no se saca partido cabalmente de ellos. Este artículo mostrará cómo los medidores de calidad podrían usarse a nivel de producción, durante la clasificación y el empaque, y en los minoristas, para aumentar las ganancias.
 

Pérdida de alimentos en diferentes puntos de la cadena de suministro
Los tomates (Lycopersicon esculentum) son el producto en fresco más consumido en el mundo. En 2019 se produjeron en todo le mundo alrededor de 37,266 millones de toneladas.

La pérdida de alimentos ocurre cuando parte de la cosecha no llega al mercado debido a varios problemas. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) descubrió que se producen pérdidas en la cosecha, la clasificación y en los minoristas. En los países en desarrollo, alrededor del 50% de los productos frescos cultivados no llegan a los mercados, mientras que en los países desarrollados, la pérdida es de aproximadamente el 20-30% de la cosecha.

Un estudio sobre la pérdida de tomate en todo el mundo, utilizando estadísticas de un informe de la FAO de 2011, encontró que:

- Las pérdidas a nivel de granja representan el 10% de la cosecha en Asia y el 20% en Europa, América del Norte, Oceanía y América Latina

- Las pérdidas de manejo poscosecha son del 3-4% de la cosecha original en los países desarrollados y hasta el 10% en África

- Las pérdidas de transporte y almacenamiento representan el 5% de la cosecha en Europa, América del Norte y Oceanía, pero pueden variar del 10 al 20% para África, Asia y América Latina.

Dado que los tomates son nutritivos y se usan comúnmente como vegetales en todo el mundo, esta es una pérdida tremenda para las personas y la sociedad, sin mencionar la economía y el medio ambiente.

El uso de herramientas simples puede prevenir gran parte de esta pérdida. Se han realizado varios estudios, especialmente en los últimos cinco años, que prueban que la espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR) es útil en varias etapas de la producción de tomate.
 

Espectroscopía NIR
NIR es el espectro de luz que se encuentra al lado del color rojo. No es visible para el ojo humano. Sin embargo, los enlaces químicos de los compuestos orgánicos de las plantas vibran en respuesta a ellos. En base a estas vibraciones, es posible identificar compuestos químicos y las concentraciones en las que están presentes. Esto se llama espectroscopia.

La espectroscopía NIR es un proceso sofisticado que se realizaba antes con equipos de laboratorio voluminosos y costosos. Sin embargo, los avances tecnológicos han miniaturizado el método haciendo posible que se utilicen pequeñas herramientas manuales, que se pueden usar en el exterior al aire libre o invernaderos, en almacenes de confección y en tiendas. 

El F-750 Produce Quality Meter, fabricado por Felix Instruments Applied Food Science, es un ejemplo. Las herramientas dirigen un haz de luz NIR hacia la muestra y registran la absorbancia, la reflectancia y la transmisión. En cuestión de segundos, puede medir materia seca, sólidos solubles totales, contenido de agua, acidez titulable y color interno y externo de la fruta.

El F-750 es un instrumento general que se utiliza para una amplia gama de productos frescos, y también es útil para los tomates. Los modelos se pueden personalizar para cualquier fruta o verdura usando las claras instrucciones que se dan.

Las principales ventajas de usar la herramienta NIR son el análisis no destructivo y el ahorro de tiempo, costo y espacio.

Dado que las lecturas no son destructivas, el dispositivo se puede usar varias veces durante la producción para evaluar frutas y verduras sin desperdiciar el producto. Esta tecnología también elimina la necesidad de usar productos químicos tóxicos.

En los tomates, los sólidos solubles totales medidos por Brix, el contenido de materia seca y el contenido de ácido son atributos que durante mucho tiempo se han establecido como indicadores de calidad y pueden medirse mediante NIR. Sin embargo, pocos de estos parámetros contaban con tecnologías fáciles, listas para usar.

La materia seca es el peso total de una fruta menos su contenido de agua. Esta medida es importante, especialmente para las industrias de procesamiento, ya que es una medida de la pulpa que contiene el vegetal. La materia seca puede contener 4-8% entre sólidos insolubles y sólidos solubles, y se prefieren los tomates con mayor materia seca.

- Los sólidos solubles totales (SST) constituyen el 75% de la materia seca en los tomates. Los azúcares constituyen el 55-65% de todos los TSS y pueden ser medidos por BRIX. Son un indicador de la dulzura de la fruta.

- El contenido de ácido ascórbico en los tomates es el ácido que se mide comúnmente para juzgar el sabor.

- El contenido de licopeno aumenta y reemplaza la clorofila a medida que el tomate madura. El licopeno produce el color rojo y constituye el 75-83% de todos los pigmentos en las etapas finales de madurez. Este producto químico también es un nutracéutico de interés para las personas.

Estudios recientes han encontrado que la espectroscopía de infrarrojo cercano puede diferenciar la maduración en seis etapas diferentes, desde completamente verde hasta completamente madura en tomates.

Por lo tanto, solo un espectrómetro NIR puede reemplazar múltiples instrumentos antiguos. Los siguientes fueron métodos convencionales utilizados hasta ahora para determinar la madurez y la maduración:

- Refractómetro digital
para BRIX
- Mediciones gravimétricas para materia seca
- Texturómetro para analizador la textura
- Penetrómetro para evaluar la firmeza.
 

Reducción de la pérdida en tomate con NIR
Hay tres etapas críticas en las que se producen pérdidas en tomate, y las herramientas NIR se pueden utilizar en cada una de ellas para salvar producción. Los tres pasos son en la finca, durante el almacenamiento y antes de la venta minorista.


A nivel de finca
Los tomates se cosechan de diez a quince veces durante una temporada, a medida que maduran. Las pérdidas a nivel de finca ocurren debido a tres causas:

- Cosecha demasiado tarde, cuando los frutos ya están maduros y rojos. En esta etapa son más propensos a sufrir daños durante el envasado.

- Empaque inadecuado
, especialmente de tomates blandos y ya maduros, y mezcla de frutas en diferentes etapas de madurez.

- La aparición de plagas y enfermedades en los tomates puede estropearlos en la planta o después de la cosecha.


El uso de un medidor de calidad puede prevenir o reducir la pérdida de dos maneras:

- Establecer el momento de cosecha: la estimación de la materia seca por NIR puede ayudar a determinar el momento de cosecha correcto y ser crucial para reducir las pérdidas. Los tomates son frutas climatéricas, por lo que se pueden cosechar cuando están maduros pero aún no maduros del todo, para que puedan madurar más tarde durante el almacenamiento. Decidir el punto correcto cuando las frutas están maduras puede ser difícil en base sólo a atributos sensoriales. Las lecturas de NIR proporcionan una medida precisa y objetiva. El cultivo se puede evaluar muchas veces ya que la técnica no es destructiva para encontrar el contenido correcto de materia seca.

- Clasificación: Antes de empacar, el medidor de calidad puede usarse para determinar el licopeno y BRIX para fijar la madurez. Mediante NIR también se puede estimar el color interno y externo de manera objetiva y eliminar las conjeturas del proceso. Cuando las verduras se mezclan, el etileno producido por las frutas maduras acelera la maduración de los tomates verdes y acorta el tiempo de transporte, lo que aumenta la pérdida de alimentos. Esta pérdida se puede prevenir cuando las verduras se clasifican de acuerdo con las diferentes etapas de madurez y se envasan por separado.

La absorbancia NIR de los tomates alcanza un pico a 575 nm debido al licopeno y a 675 nm debido a la clorofila (figuras 2 y 3; y en mejor calidad en el enlace al texto original). Entonces, a medida que las frutas maduran, hay un aumento en el pico a 575 nm relacionado con el licopeno y disminuye el de 675 nm de la clorofila.


A nivel intermediario, durante la clasificación
Se estima en un 10% las pérdidas debido a la mezcla de tomates en diferentes etapas de maduración se mezclan. Los agricultores venden sus productos sin clasificar, por lo que los proveedores tienen que tirar una parte sustancial de la mercadería que compran. La clasificación realizada en esta etapa puede ayudarse por un medidor de calidad para evitar pérdidas posteriores.


Detallista
La clasificación inadecuada en las etapas más tempranas o la cosecha demasiado tarde pueden ocasionar más pérdidas para cuando los tomates lleguen al minorista. Una vez más, la clasificación o separación de tomates dañados y buenos es necesaria y un medidor de calidad puede ayudar.


Una situación win-win, todos ganan

Se deben monitorear y controlar diferentes atributos, como la materia seca en el momento de la cosecha, para garantizar una producción eficiente de tomate y reducir las pérdidas de cultivos. Los niveles posteriores a la cosecha de licopeno, azúcares y acidez son parámetros importantes. Las pequeñas herramientas NIR portátiles que pueden medir todos estos atributos son útiles en toda la cadena de suministro para garantizar que la mayor parte del cultivo llegue a las tiendas y lineales de los supermercados y a las mesas de los consumidores. Como resultado, los ingresos en todas y cada una de las etapas de la cadena de suministro pueden mejorar. Para la sociedad en su conjunto, significa que los recursos se utilizan de manera sostenible, y hay menos cambio climático y degradación ambiental.



Figuras
Figura 2: Pico de absorbancia a 675 nm debido a la clorofila. (Créditos de imagen: https://doi.org/10.1155/2017/2863454)

Figura 3: La absorbancia de NIR de los tomates: el pico a 575 nm es debido al licopeno y a 840 nm y 960 nm debido al agua. (La caída a 675 se debe a la pérdida de clorofila durante tratamientos como la eliminación de frutos y hojas y la adición de sal y nitrógeno). (Créditos de imagen: https://doi.org/10.1155/2017/2863454)