Revisión sobre los avances recientes en fisiología poscosecha y tecnologías para conservar el melocotón

Los melocotones o duraznos son muy susceptibles al rápido deterioro y a las infecciones bacterianas durante el transporte y almacenamiento poscosecha, lo que provoca pérdidas significativas.

Para mantener la calidad poscosecha del melocotón y prolongar su vida útil, es fundamental comprender los cambios fisiológicos en la fruta e implementar tecnologías poscosecha eficaces.

Este artículo revisa los principales cambios fisiológicos poscosecha, incluyendo la respiración, el etileno, las hormonas, la textura, los azúcares, los aminoácidos, los compuestos fenólicos y los volátiles; analiza las principales enfermedades poscosecha del durazno y sus técnicas de control (incluyendo la podredumbre parda, la podredumbre blanda y el moho gris), y resume los enfoques para prolongar la vida útil del durazno y mantener su calidad mediante técnicas de conservación físicas, químicas y biológicas.

Esta revisión evalúa las ventajas y desventajas de las técnicas de conservación poscosecha del durazno mediante el análisis de su calidad fisiológica y nutricional, y sugiere futuras líneas de investigación para garantizar la inocuidad y la calidad del durazno.

1. Introducción

El melocotón (Prunus persica L. Batsch) pertenece a la familia de las rosáceas, originario de China. Tras más de 4000 años de historia de cultivo, ofrece una rica variedad de recursos y tipos de cultivo, se cultiva en más de 80 países y constituye un cultivo de gran importancia económica [1].

Según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la superficie y la producción mundial de melocotón fueron de 1,56 millones de hectáreas y 27,08 millones de toneladas, respectivamente, en 2023. En China, la superficie y la producción de melocotón fueron de 886.200 hectáreas y 17,5165 millones de toneladas, respectivamente, lo que representa el 56,75 % y el 64,69 % del total mundial. China se ha convertido así en el mayor productor de melocotón del mundo [2].

El melocotón es una fruta popular en todo el mundo. Contienen minerales, azúcares, ácidos orgánicos, fibra dietética, vitaminas, carotenoides y compuestos fenólicos, y su consumo tiene un efecto positivo en las propiedades antioxidantes y anticancerígenas del organismo [3].

Como fruta climatérica típica, el melocotón sufre importantes alteraciones fisiológicas poscosecha, caracterizadas por una aceleración de la respiración y una mayor biosíntesis de etileno. Estos cambios metabólicos desencadenan una rápida senescencia del fruto, lo que resulta en una degradación sustancial de los compuestos aromáticos y un deterioro de la calidad [4,5].

Además, la piel del melocotón es relativamente fina, lo que la hace susceptible a daños mecánicos y cambios metabólicos causados ​​por patógenos durante el transporte y el almacenamiento. Esto acelera el deterioro de la calidad poscosecha [6].

A medida que cambian los tiempos, la demanda de frutas y verduras frescas por parte de los consumidores continúa creciendo, priorizando la frescura, la comodidad y el valor nutricional. Sin embargo, en la poscosecha, las frutas y verduras se enfrentan a problemas constantes de metabolismo fisiológico, propagación de patógenos y pérdida de nutrientes.

En el contexto del crecimiento poblacional y los cambios en los hábitos de consumo, las pérdidas poscosecha son perjudiciales para el desarrollo económico [7]. Según las estadísticas, aproximadamente un tercio de la producción anual de la industria mundial del durazno se pierde o se desperdicia debido a un almacenamiento inadecuado.

Las tasas de pérdidas poscosecha de fruta fresca oscilan entre el 2 % y el 23 % en los países desarrollados y entre el 20 % y el 50 % en los países en desarrollo [8]. Para abordar el problema de las pérdidas poscosecha en el durazno, los investigadores han desarrollado diversas estrategias de conservación destinadas a prolongar los periodos de almacenamiento y mejorar la calidad de la fruta.

Estas técnicas abarcan métodos físicos, químicos y biológicos, así como sus aplicaciones integradas, como el almacenamiento a baja temperatura [4], el tratamiento térmico [9], el almacenamiento en atmósfera controlada [10], el tratamiento ultravioleta [11], los conservantes químicos (1-MCP [12], NO [13], H₂S [14]) y las hormonas endógenas de las plantas (ácido salicílico [4], metil jasmonato [15], melatonina [16]).

Estas tecnologías funcionan principalmente regulando la biosíntesis y la señalización del etileno, reduciendo la actividad metabólica respiratoria, mejorando la tolerancia al frío de la fruta e inhibiendo el crecimiento microbiano, manteniendo así la calidad nutricional y las características sensoriales de la fruta, a la vez que prolongan eficazmente el tiempo de almacenamiento.

Si bien numerosos estudios han informado sobre técnicas de conservación poscosecha del durazno, aún faltan revisiones sistemáticas y exhaustivas del proceso de tratamiento poscosecha.

Este artículo revisa la investigación sobre la fisiología y la conservación del durazno después de la cosecha, incluyendo los cambios fisiológicos, el control de enfermedades y las tecnologías existentes.

El objetivo es proporcionar una base teórica para el desarrollo e innovación de la tecnología de conservación poscosecha del durazno, a la vez que fomenta la investigación en este campo.

Contenidos

2. Fisiológico
2.1. Respiración y etileno
2.2. Hormonas
2.3. Textura
2.4. Nutrición
2.4.1. Azúcar
2.4.2. Aminoácidos
2.4.3. Fenólicos
2.4.4. Volátiles
2.5. Sabor
3. Enfermedades y control
3.1. Podredumbre parda
3.2. Podredumbre blanda
3.3. Moho gris
4. Conservación física
4.1. Almacenamiento a baja temperatura
4.2. Tratamiento térmico
4.3. Almacenamiento en atmósfera controlada
4.4. Tratamiento UV
5. Conservación química
5.1. 1-MCP
5.2. NO
5.3. H₂S
6. Conservación biológica
6.1. Hormonas vegetales endógenas
6.1.1. Ácido salicílico
6.1.2. Ácido jasmónico
6.1.3. Melatonina
6.2. Aceites esenciales
6.3. Conservación del recubrimiento

7. Resumen y perspectivas

Esta revisión ofrece un análisis exhaustivo de los avances recientes en la fisiología poscosecha del durazno (Figura 2, figura principal aquí), ofreciendo un análisis profundo del metabolismo respiratorio, la producción de etileno, el equilibrio hormonal, la evolución de la textura y los cambios dinámicos en azúcares, aminoácidos, compuestos fenólicos y sustancias volátiles que ocurren durante el almacenamiento después de la cosecha.

Estos factores fisiológicos clave influyen colectivamente en la calidad y el valor del durazno.

La revisión también proporciona una explicación detallada de los mecanismos patogénicos y los métodos de control de enfermedades comunes del durazno, como la podredumbre parda, la podredumbre blanda y el moho gris. 

Se evaluaron también el impacto de diferentes tecnologías de conservación en la calidad del durazno, incluyendo tecnologías físicas (baja temperatura, tratamiento térmico, atmósfera controlada y rayos UV), tecnologías químicas (1-MCP, NO y H₂S) y tecnologías biológicas (hormonas endógenas, aceites esenciales y recubrimientos).

Cada tecnología de conservación tiene sus propias características:

1. El almacenamiento a baja temperatura puede prolongar eficazmente el periodo de almacenamiento, pero su uso prolongado puede provocar daños por frío. Las temperaturas demasiado bajas pueden causar congelación, mientras que las temperaturas demasiado altas pueden agravar los daños por frío, lo que requiere un control preciso de la temperatura y el tiempo.
2. El tratamiento térmico y la irradiación ofrecen resultados estables, con parámetros fácilmente controlables, y son compatibles con otros reactivos.
3. El almacenamiento en atmósfera controlada ayuda a conservar el sabor de la fruta y a reducir los daños por frío, pero requiere una inversión considerable en equipos y un consumo energético considerable.
4. La fumigación con 1-MCP tiene un efecto rápido y es adecuada para tratamientos poscosecha a gran escala; sin embargo, debe aplicarse antes del aumento repentino de etileno en la fruta; de lo contrario, su efecto disminuirá y podría causar un ablandamiento anormal de la fruta.
5. El tratamiento con NO y H₂S puede mejorar la capacidad antioxidante de la fruta, pero las concentraciones altas son tóxicas para la fruta y los seres humanos, por lo que la dosis debe controlarse con precisión.
6. Las hormonas endógenas, los aceites esenciales vegetales y las tecnologías de recubrimiento demuestran importantes efectos de conservación, pero se aplican principalmente por inmersión o pulverización, y una aplicación inadecuada puede causar daños mecánicos y pudrición. Cabe destacar que su seguridad requiere una evaluación exhaustiva, los métodos de preparación necesitan mejoras y la mayoría de los conservantes presentan limitaciones como su baja solubilidad y susceptibilidad a la degradación.

Con la creciente demanda de fruta fresca de alta calidad por parte de los consumidores y la expansión de la cadena de suministro agrícola global, la innovación y la optimización de la tecnología de conservación poscosecha de duraznos se han vuelto cruciales para el desarrollo sostenible de la industria. Las futuras investigaciones se centrarán en las siguientes áreas:

• Monitoreo y control dinámicos inteligentes: La tecnología de sensores se integrará a fondo en el proceso de conservación, recopilando datos en tiempo real sobre temperatura, humedad, concentración de etileno e indicadores fisiológicos de la fruta. Combinada con predicciones de IA sobre la madurez y el riesgo de enfermedades, esto permitirá la optimización automática del entorno de almacenamiento. La tecnología de almacenamiento en atmósfera controlada (AC) se centrará en el control preciso de la relación O₂/CO₂ para ralentizar eficazmente el metabolismo respiratorio de la fruta.
• Efectos sinérgicos de las tecnologías de conservación ecológica: El uso de hormonas vegetales naturales, aceites esenciales y tecnologías de recubrimiento empleará la tecnología de encapsulación de nano-microcápsulas para mejorar la liberación sostenida de los ingredientes activos. Esto reducirá la volatilización del material y prolongará el tiempo de conservación. La aplicación sinérgica de tecnologías de conservación físicas y biológicas ayudará a reducir aún más el riesgo de residuos químicos.
• Análisis de mecanismos moleculares y desarrollo de variedades resistentes al almacenamiento: El uso de tecnologías multiómicas, que abarcan la transcriptómica y la metabolómica, facilitará un examen exhaustivo de las redes reguladoras moleculares implicadas en el ablandamiento, el pardeamiento y el daño por frío poscosecha en melocotones. Los hallazgos de esta investigación proporcionarán una base teórica para el desarrollo de variedades resistentes al almacenamiento y la mitigación de los procesos de degradación de la pared celular y peroxidación lipídica de la membrana.
• La integración de tecnologías de conservación de cadena completa ha sido objeto de numerosas investigaciones recientes. La integración de la gestión del cultivo precosecha, la clasificación de la madurez de la cosecha, la tecnología de pretratamiento y la logística de baja temperatura es fundamental para establecer un sistema integrado de tecnologías de conservación que abarque todo el proceso: campo, almacenamiento, transporte y venta minorista.

Algunos aspectos destacados

Zhang [97] descubrió que el tratamiento con 1-MCP podría contrarrestar el efecto inhibidor del etileno sobre la acumulación de antocianinas totales y antocianina-3-glucósido, lo que provoca el enrojecimiento de la piel del melocotón.

El 1-MCP inhibe la producción de etileno y afecta a los genes que degradan la auxina y la pared celular, lo que influye en el sabor y el color de la fruta.

El NO participa en múltiples vías, como el sistema antioxidante, el metabolismo energético, el metabolismo de la pared celular y el metabolismo lipídico. Inhibe el daño oxidativo, el daño por frío y la infección por patógenos; mantiene la integridad estructural celular; retrasa la maduración y la senescencia; y preserva los componentes aromáticos.

El H₂S influye en el metabolismo de la pared celular, el suministro de energía, el sistema antioxidante, la producción de etileno y los niveles de sacarosa en el durazno, aliviando el ablandamiento y el daño oxidativo.

La figura es la Figura 2 del artículo: Cambios fisiológicos poscosecha en duraznos y técnicas de conservación.

Fuente

Recent Advances in Postharvest Physiology and Preservation Technology of Peach Fruit: A Systematic Review
Sen Cao, Guohe Zhang, Yinmei Luo, Jingshi Qiu, Liangjie Ba, Su Xu, Zhibing Zhao, Donglan Luo, Guoliang Dong and Yanling Ren
Horticulturae 2025, 11(9), 1007
https://doi.org/10.3390/horticulturae11091007
https://www.mdpi.com/2311-7524/11/9/1007