BIBLIOTECA HORTICULTURA

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DCA, una forma efectiva de mantener manzanas y peras en buena condición durante más tiempo sin necesidad de productos químicosDCA, una forma efectiva de mantener manzanas y peras en buena condición durante más tiempo sin necesidad de productos químicosDCA, una forma efectiva de mantener manzanas y peras en buena condición durante más tiempo sin necesidad de productos químicosDCA, una forma efectiva de mantener manzanas y peras en buena condición durante más tiempo sin necesidad de productos químicosDCA, una forma efectiva de mantener manzanas y peras en buena condición durante más tiempo sin necesidad de productos químicos

DCA, una forma efectiva de mantener manzanas y peras en buena condición durante más tiempo sin necesidad de productos químicos

Gordon Brown y Robert Prange, Post en el blog de APAL, la asociación de productores de manzana y pera de Australia

Con los consumidores demandando más productos libres de agroquímicos, el almacenamiento en Atmósfera Controlada Dinámica (DCA por sus siglas en inglés), que combina bajo oxígeno con un control cuidadoso del estrés de la fruta, ofrece una forma efectiva de mantener manzanas y peras en buen estado durante más tiempo sin necesidad de productos químicos.

Almacenar manzanas y peras durante hasta 12 meses en cámaras con atmósfera controlada de forma que la fruta pueda venderse a lo largo de todo el año es una práctica estándar actualmente en la industria. Desde la década de 1960, cuando esta tecnología se adoptó de forma generalizada, las instalaciones de conservación comercial de fruta también incorporaron otras innovaciones en sus prácticas, tales como control de la madurez de la fruta, generadores de nitrógeno, control y regulación de la atmósfera, fungicidas poscosecha, DPA (difenilamina) y, más recientemente, SmartFreshTM.

Los investigadores continúan desarrollando nuevas herramientas de manejo que ayudan a una comercialización fiable y eficiente en costos de la fruta, y los gerentes de las cámaras de almacenamiento están atentos constantemente a nuevos desarrollos.


Alternativas necesarias
Un problema mayor en el almacenamiento prolongado de manzanas es el desarrollo de escaldadura superficial de la fruta. Esto se ha controlado con etoxiquina o DPA y, más recientemente, con SmartFresh. SmartFresh cambió radicalmente el almacenamiento de la fruta pero no está certificado para el movimiento orgánico y los consumidores se preocupan cada vez más respecto a los agroquímicos, tales como la DPA, en la fruta, y buscan tipos de producción y distribución “sin químicos”. En muchos mercados desarrollados, como los del Reino Unido y Europa, los supermercados están respondiendo a esto exigiendo niveles de residuos muy por debajo de los permitidos oficialmente. Como resultado, las manzanas en algunos de estos mercados no se permite tratarlas con DPA o encerarlas y existe una preferencia por fruta certificada como orgánica. Aún antes de la comercialización de SmartFresh en Europa y Norteamérica en la década de 1990, ya existía una fuerte demanda de los consumidores por fruta libre de DPA.

Otras evidencias de la demanda de los consumidores por fruta libres de químicos viene de Estados Unidos, donde el regulador de crecimiento Alar®’ fue prohibido en manzana a continuación de la presión de los consumidores, no obstante las demostraciones científicas de su inocuidad (Smith and Raso, 1999).

Aún así existe un pequeño riesgo de que los consumidores puedan declarar a los actuales métodos de almacenamiento como inseguros. Si esto ocurre serán necesarios otros métodos para mantener la calidad de la fruta, que sean percibidos como seguros por los consumidores, y que aseguren la sustentabilidad del mercado y la continuidad del suministro de fruta.


Control del escaldado con bajo oxígeno
En los últimos meses la revista Australian Fruitgrower publicó un artículo sobre la producción de etileno en manzanas donde se indicaba que la fruta necesita oxígeno para producir la hormona de maduración etileno y también para responder a él. En sistemas de almacenamiento donde el oxígeno se mantiene tan bajo como es posible la fruta puede mantener su condición sin el uso de DPA o SmartFresh debido a que se controla el etileno. Sin embargo, manzanas y peras almacenadas a esos bajos niveles de oxígeno tienen el riesgo de la respiración anaerobia, que causa decoloración de la piel, descomposición interna y aromas desagradables debidos a la fermentación de la fruta.

La tecnología de las Atmósferas Controladas Dinámicas (DCA) es una forma saludable, medioambientalmente amistosa, de mantener fruta fresca usando niveles bajos de oxígeno para prevenir el desarrollo de escaldadura. DCA trabaja a través del control del nivel de estrés de la fruta en almacenamiento y ajustando los niveles de oxígeno (O2) y anhídrido carbónico (CO2) para maximizar el potencial de almacenamiento de la fruta a la vez que la mantiene sana y comercializable.


El papel del etileno
A principio de la década de 1990 se estudió el control del etanol, producido como resultado de la respiración anaeróbica en cámaras AC ultra bajo, como forma potencial de indicar los niveles mínimos aceptables de oxígeno. En estos estudios Schouten et al (1997) informó que manzanas ´Elstar´ se almacenaron durante siete meses bajo las condiciones recomendadas de ultra bajo oxígeno (1.2% O2 + 2.5% CO2 at 1°C) o bajo un sistema dinámico en que después de la aparición de etanol, el O2 se ajustaba para mantener el etanol por debajo de 1 ppm en la atmósfera. Después de estudiar la calidad de la fruta, esta investigación destacó el potencial de los sistemas dinámicos para obtener una fruta de calidad superior. Por ejemplo, a lo largo de 4 huertos de ensayo y dos niveles de madurez de la fruta, se encontró que la firmeza promedio del fruto bajo DCA aumentó de 5.7 a 6.3 kg después de 7 meses de almacenamiento y 10 días a temperatura ambiente.

El potencial de usar etanol en la atmósfera de almacenamiento como forma de determinar el nivel mínimo tolerable de oxígeno en la cámara AC fue confirmado por Veltman et al. Utilizando también manzanas ´Elstar´se encontró que fruta de 15 huertos almacenada usando un sistema dinámico era más firme (el sistema dinámico aumentó la firmeza de 4.5 a 5.2 kg después de 7 meses de almacenamiento y 2 semanas a temperatura ambiente), tuvo mejor color y tuvo menos manchas en la piel comparado con fruta almacenada en AC tradicional.

De interés para los productores con equipos de medición del etileno es que en las cámaras donde accidentalmente se han alcanzado niveles de oxígeno muy bajo, el etileno parece aumentar ligeramente. Dado que muchos sensores de etileno son también muy sensibles al etanol, probablemente lo que se ha estado observando es la producción de etanol del fruto más que de etileno.

Mientras que los sistemas dinámicos usando etanol se conocen desde hace cierto tiempo, su aplicación comercial no ha avanzado. Esto puede deberse a la falta de equipos capaces de medir con la suficiente sensibilidad y fiabilidad el etanol en presencia de etileno, un bajo tiempo de respuesta para la producción de suficiente etanol para ser medido y a la producción de etanol por algunos frutos aún en aire normal. Esto hace necesario un sistema de medición más rápido y discriminatorio para los niveles de oxígeno dinámicamente controlados en las cámaras AC.


Fluorescencia de la clorofila
Cuando la clorofila, presente en la piel de los frutos, se expone inicialmente a la luz, se “energetiza”, pero la célula no es lo suficientemente rápida o está lista para convertir la energía en azúcar. Por el contrario, la luz se reemite, apareciendo como fluorescencia. Esta fluorescencia puede ser fácil y rápidamente detectada con un equipo de medición especializado.

La utilidad de este equipo para determinar la tolerancia al frío de las plantas se estudió aquí en Australia por parte de Smillie y Hetherington tan temprano como en 1983 por el interés que había sobre la tolerancia de cultivos tropicales a climas fríos. Smillie continuó con esta investigación y en 1992 publicó un estudio que mostraba que la fluorescencia de la clorofila puede usarse para detectar síntomas tempranos de estrés por calor en fruto como resultado de tratamientos térmicos aplicados en poscosecha para desinfectar los frutos de insectos.

En la década de 1980, Robert Prange, en el Atlantic Food and Horticulture Research Centre of Agriculture and Agri-Food Canada, estuvo investigando los efectos de los estrés por agua y por calor en la fluorescencia de la clorofila y descubrió el potencial de la fluorescencia de la clorofila como forma de detectar los estrés por bajo oxígeno de la fruta almacenada en atmósfera controlada. En 2001 patentó y empezó a comercializar el equipo HarvestWatch™ para uso en sistemas de almacenamiento DCA.

La fluorescencia de la clorofila permanece relativamente estable a medida que el oxígeno de la atmósfera se reduce hasta el 0.8% y después, cuando se reduce al 0.2%, la fluorescencia aumenta dramática y rápidamente (en segundo), de 1,600 a,2200 unidades, indicando que la fruta ha empezado a respirar anaeróbicamente y que está estresada por falta de oxígeno. Cuando el oxígeno se aumenta hasta un nivel seguro después de este estrés, la fluorescencia retorna rápidamente a valores normales, indicando la recuperación de la fruta. De esta forma, es posible reducir el oxígeno hata que se observa estrés y después liberar oxígeno justo encima de este nivel. Es interesante mencionar que HarvestWatch puede usarse también para detectar otros estrés de almacenamiento tales como temperaturas mínimas para el almacenamiento de la fruta, aunque el equipo está optimizado para el manejo del oxígeno en el cuarto de almacenamiento.


Estableciendo el uso de DCA
Debido al boicot de los consumidores al DPA y a la falta de métodos alternativos para controlar la escaldadura superficial a principios de la década 2000 en Europa, se estableció el uso de HarvestWatch como parte del sistema DCA, especialmente en el norte de Italia bajo la guía de Angelo Zanella del Laimburg Research Centre.

Zanella et al (2005) informa de una investigación donde se almacenaron manzanas ´Granny Smith´de 23 huertos en cámaras de 150 toneladas usando DCA. Como comparación, también se almacenaron muestras de la fruta en condiciones de ultra bajo oxígeno (1:1% CO2:O2) y en esa misma atmósfera, pero después de haber sido tratadas con SmartFresh. Los efectos en la escaldadura superficial, calidad y sabor se evaluaron después de 6 meses de almacenamiento seguido por 7 días a 20ºC y 14 días a 20ºC después del almacenamiento, cuando un palot (bin) de fruta de cada uno de los 23 huertos se clasificó en una seleccionadora comercial para determinar escaldadura superficial.

Esta investigación mostró que la DCA previno totalmente la aparición de escaldadura superficial, aún después de7 días a 20ºC, mientras que cerca del 70% de la fruta tenía el desorden en fruta almacenada con niveles ultra bajos de oxígeno. La conclusión es que la DCA es tan efectiva como SmartFresh para prevenir la aparición de escaldadura superficial.

También se encontró que mientras la fruta almacenada en ultra bajo oxígeno ablandó rápidamente después del almacenamiento, la fruta sometida a DCA tuvo un ablandamiento similar al de la fruta tratada con SmarFresh, conservando la calidad durante el período de comercialización hasta el consumidor. Un panel con experiencia de 29 personas prefirió la fruta con SmartFresh por su crocantez pero prefirió la sometida a DCA por su sabor.

El nivel de éxito de DCA en América del Norte y en Europa puede evaluarse por el nivel de adopción de la tecnología por la industria. En 2010 se estimó que 400.000 palots se almacenaban bajo CA y que el número de palots que se almacenaba con esta tecnología aumentaba a razón del 40% por año (Prange et al 2010). Según HarvestWatch, actualmente hay más de 300.000 toneladas de frutas que están siendo conservadas en más de 1.200 cámaras.

El sistema DCA que utiliza HarvestWatch se comercializa globalmente a través de Isolcell Italia como ISOSTORE®. En su página web dicen que en 2012, “… más de 800 cámaras de almacenamiento están en proceso de montaje en Italia y otros países (Argentina, Chile, Brasil, USA, Alemania, Austria, Eslovenia, Croacia, Israel, Francia, España y Portugal)… “y que ISOSTORE® es reconocido por expertos líderes de la industria como la alternativa más apropiada al DPA y al 1-MCP, a la vez biológica y natural, para la conservación de manzanas y peras.”


DCA en Australia
El sistema HarvestWatch fue inviestigado por el CSIRO en North Ryde a principios de la década del 2000 (Stephens and Tanner 2005) y confirmó los resultados anteriores, aunque como resultado no se produjo la adopción del sistema en Australia.

Isolcellabrió hace muy poco una agencia en Australia con el objetivo de mostrar la DCA a la industria de Victoria durante la estación 2014. Robert Prangue estuvo en Australia en agosto para comentar el sistema con los productores. Los interesados en más información en Australia pueden contactar con Mark Novotsky (novotnyz@bigpond.com, tel. 0438 220 680).


Referencias
Prange, R. DeLong, J. Daniels-Lake, B and Harrison, A. 2005. Innovation in controlled atmosphere technology. Sterwart Postharvest Review. 1:3   1-11.

Prange, R. DeLong, J. and Wright, A. 2010. Chlorophyll Fluorescence: Applications in Postharvest Horticulture. Chronica Horticulturae 50:1 13-16.

Schouten, S. P.; Prange, R. K.; Verschoor, J.; Lammers, T. R. and Oosterhaven, J. 1997. Improvement of quality of Elstar apples by dynamic control of ULO conditions. Postharvest Horticulture Series – Department of Pomology, University of California 16 71-78.

Smillie, R.M. 1992. Calvin cycle activity in fruit and the effect of heat stress. ScientiaHorticulturae 51:1-2   83-95

Smillie, R. M.; Hetherington, S. E. 1983. Stress tolerance and stress-induced injury in crop plants measured by chlorophyll fluorescence in vivo. Chilling, freezing, ice cover, heat, and high light. Plant Physiology 72:4   1043-1050.

Smith, K. and Raso, 1999. An Unhappy Anniversary: The Alar ‘Scare’ Ten Years Later.American Council on Science and Health. http://www.soc.iastate.edu/sapp/alar2.pdf accessed February 2014.

Stephens, B. and Tanner, D. (2005) The harvest watch system – measuring fruit’s healthy glow.   Acta Horticulturae 687 363-364.

Veltman, R. H.; Verschoor, J. A. and Dugteren, J. H. R. van 2003 Dynamic control system (DCS) for apples (MalusdomesticaBorkh. cv ‘Elstar’): optimal quality through storage based on product response. Postharvest Biology and Technology 27: 1   79-86.

Zanella, A. Cazzanelli, P. Panarese, A. Coser, M. Cecchinel, M. and Rossi, O. 2005. Fruit Fluorescence Response to Low Oxygen Stress: Modern Storage Technologies Compared to 1-MCP Treatment of Apple. Acta Hort. 682 1535-1542. 

Ver más en: http://apal.org.au/dynamic-controlled-atmosphere-storage/#sthash.BNE8uEwl.dpuf


Las imágenes muestrasn diferentes vistas de cámaras DCA y su tecnología asociada; la fuente es la web de Isolcell. La última imagen es la fuente de toda esta información.

 

Fuente y título original
Apple and Pear Australia Limited (APAL) > Blog > Pome fruit R&D > Dynamic Controlled Atmosphere storage / Dynamic Controlled Atmosphere storage. Posted on March 31, 2014


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