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La Maduración en los Productos
Hortifrutícolas
GUIA TECNICA POSCOSECHA N° 4
AREA POSCOSECHA – DIRECCIÓN CALIDAD AGRÍCOLA - CONSEJO NACIONAL DE PRODUCCIÓN Tel 257-9355 ext. 263 o 336 SAN JOSE COSTA RICA
La maduración de productos vegetales es el proceso que sigue al
desarrollo; se presenta cuando se ha dado la formación completa de un
organismo, cuando sus células han sido definidas en tamaño y funciones, y
cuando esas células contienen suficientes elementos bioquímicos para funcionar
de la manera correcta.
Es en ese momento cuando el producto se encuentra listo para formar un
nuevo individuo o cumplir a cabalidad con su función natural, que al fin persigue
la supervivencia de su especie en el ambiente.
La maduración se evidencia con diversos cambios en los productos. Esos
cambios han sido interpretados por el ser humano como señal de una calidad
para consumo; es así como los gustos y preferencias de los consumidores
definen en sentido práctico (comercial) la madurez del producto, aunque su
estado puede ser distinto de la función del producto en la naturaleza.
Para llegar a esto, ha habido una gran inversión de energía, que ha
permitido acumular además materia prima para estos cambios. Esto define en
varios aspectos la relación del producto con su vida útil, período comercial en el
cual el producto puede permanecer en buenas condiciones de calidad bajo
almacenamiento.
Esa capacidad no es ilimitada. Una vez que ocurre la maduración se inicia
el envejecimiento de los tejidos (senescencia), lo cual se caracteriza por pérdida
del contenido celular, oscurecimiento de los tejidos por oxidación, deformación
debida a pérdida de turgencia o jugos, pudriciones causadas por hongos y
bacterias, etc. La calidad del producto por tanto, es un atributo temporal (figura
1).
Vida útil
Calidad
Punto óptimo de
cosecha
TIEMPO
!
Figura 1: cambios en el desarrollo del producto.
I. INTERPRETACION DEL PROCESO DE MADURACION
Lo que es un fenómeno natural para mantener especies en el medio no
necesariamente es lo que el ser humano ha utilizado como definición de
maduración.
Muchas de las ideas que se han aplicado a un producto vegetal de
consumo, no tienen relación alguna con el proceso natural de maduración, sino
que atienden una serie de elementos que satisfacen, de diversas formas, la
curiosidad gustativa de los consumidores.
En muchas oportunidades el producto se cosecha biológicamente maduro
puesto que solamente de esa forma es posible consumirlo, como por ejemplo las
piñas, los marañones, etc.
Sin embargo, productos aún inmaduros que
podríamos llamar “celes”, por no tener aún su tamaño característico, son
consumidos frecuentemente, tal el caso de mangos celes, inflorescencias de
brócoli y muchos más.
El momento en que los productos deben ser cosechados entonces, depende
en cierto grado de las preferencias de los consumidores y no de su destino como
órgano vegetal. En este punto surge la necesidad de mencionar un término de
singular importancia en el ámbito poscosecha: el índice de cosecha. Este
relaciona el momento de cosecha (estado de maduración) con la posibilidad de
manejo y conservación de las características para satisfacer el gusto de los
consumidores.
El índice de cosecha depende de las características del producto. Puede
establecerse el tamaño como la referencia más importante, o bien el color, forma
2
o algunos estándares bioquímicos, como contenido de azúcares, acidez,
producción de etileno y otros. El hecho es que antes o después de este punto, la
calidad del material no lo hace apto para consumo (figura 2).
TEMPRANA
POCO PESO
DAÑO FISIOLOGICO
MALA CALIDAD DE CONSUMO
COSECHA
TARDIA
MENOR VIDA UTIL
SUSCEPTIBLE A ENFERMEDADES
PERDIDAS PÓR DESPRENDIMIENTO
Figura 2. Efectos de una cosecha a destiempo.
Se hace necesario establecer algunas definiciones para interpretar la
maduración con respecto no solo a la parte anatómica y fisiológica del producto o
su uso propuesto, sino también las consideraciones de manejo del material
(tolerancia al frío, abrasiones, golpes, etc.) ante la eventual degeneración de
cualidades.
Al modificarse la fisiología del producto, la maduración puede adquirir
distintos matices (figura 3):
a.
MADUREZ FISIOLOGICA: el producto se encuentra totalmente
desarrollado y al cosecharlo cuenta con todos los elementos
bioquímicos que le permitirán sufrir los cambios propios del
proceso. La madurez fisiológica se podría interpretar como el
estado “sazón” del producto.
b.
MADUREZ DE COSECHA: para muchos productos podría ser
interpretada igual que la anterior, aunque no para hortalizas
de hoja y productos similares. Entonces, es el momento en el
que el producto ha alcanzado una serie de cualidades
aparentes (tamaño, color, forma) con las que puede
comercializarse.
c.
MADUREZ COMERCIAL: el grado con el cual el producto es
comúnmente comercializado, pudiendo haber sido objeto de
acondicionamiento de algún tipo (inducción, desverdización,
etc.). En esta etapa el cliente consumidor reconoce los
3
atributos que definirán si el estado del producto le satisface
para decidirse por su adquisición
d.
MADUREZ DE COMSUMO - USO: ocurre cuando el material está
listo para ser consumido, pues ha reunido características de
sabor, color, aroma, textura, capacidad nutricional, que
generarán satisfacción. Para frutas podría implicar color
amarillo o rojo, cierta suavidad y aromas característicos;
para hojas color verde tierno, crujencia, carencia de fibras
internas, etc. En raíces y tubérculos puede ser la coloración
de la pulpa, ausencia de reventaduras y de brotes (como en
camote, papa y tiquizque); en los ornamentales se determina
por la apertura de flores, aromas, follaje turgente y de color
característico y firme.
Figura 3. Diferentes etapas de maduración en papaya Solo: de
izquierda a derecha, color 0 (fruta inmadura), color 1 (madurez
fisiológica),
colores 2,3 (cosecha) color 4, color 5 (punto de
consumo) y color 6 (sobremadurez y senescencia).
Cuadro 1. Comportamiento de algunas sustancias durante la maduración
en frutos (aumentot
t o disminución uen sus contenidos).
VARIABLE
PRODUCTOS AFECTADOS
COLOR
Clorofila
SABOR
Almidones
Acidos grasos u
Taninos
AROMA
Sustratos
TEXTURA
Protopectinas u
u
Cambio de verde a amarillos
o rojos
Azúcares
Proteínas
t
Mejor sabor, más dulce y
más nutritivo
t
Aromas
evidentes
Volátiles
Aromáticos
Pectinas
solubles
u
4
EFECTO
Carotenos
Xantofilas, etc. t
t
y
perfumes
Producto ablandado, suave
II. MADURACION SEGUN TIPOS DE PRODUCTOS
Las especies comerciales vegetales podrían ser separadas en varios grupos
para facilitar la descripción de ciertos signos de cambio. Enseguida se describen
algunas de las características en cada uno de ellos.
HORTALIZAS DE HOJA Y FOLLAJES
Las hojas no siempre se encuentran en un periodo de madurez tal y como
se ha venido interpretando. Estos productos son prácticamente máquinas de
fabricación de materia prima y reservas energéticas para la planta y como tales
maduran en forma escalonada. No son órganos reproductores en principio, como
se considera a las frutas. El consumo de hojas es por lo general en estado
“tierno", es decir, en pleno crecimiento o funcionamiento. Tal es el caso de
lechugas, cebollinos, apio, quelites de chayote (meristemo), etc.
Parte de las características de esos materiales es la textura suave y
crujiente y su color verde característico generado por la clorofila. En muchas
oportunidades se evita consumir hojas “sazonas”, ya que ellas son más duras y
cambia un poco su sabor; pero esto tiene consigo además evitar el consumo de
nitratos, toxinas que podrían afectar negativamente la salud de las personas, por
lo que en ese sentido la maduración natural incluye rasgos negativos.
Cuadro 2:
Ejemplos de determinación del índice de cosecha en algunas
hortalizas de follaje.
ESPECIE
CARACTERISTICA PRIMARIA
•
Albahaca
Tamaño del brote o ramilla
•
•
•
•
•
•
•
•
Apio
Bok-Choy
Cebollinos
Col china
Culantro Castilla
Lechuga americana
Quelites de chayote
Tomillo
Tamaño y peso de la planta
Tamaño de la planta
Desarrollo de follaje o del bulbillo
Cabeceo de la planta *
Altura de las plantas
Cabeza (cuerpo) bien definido
Longitud
Tamaño de las ramas
OTROS ELEMENTOS
Color verde o morado intenso, aroma
fresco.
Turgencia y color
Edad desde la siembra
Turgencia y salud del follaje
Tamaño, color verde claro
Sin florear, hojas enteras
Peso, tamaño
Color verde tierno
Color verde más que azulado
* En algunos mercados se consume aún abierta, con unas 14 o 16 hojas desarrolladas.
La madurez de cosecha (índice de cosecha) que se aplica es por lo común
visual, cuando las hojas tengan una apariencia de tiernas, no se encuentren muy
fibrosas y sean de colores claros; esto se combina con las dimensiones,
considerando el tamaño (longitud, anchura) de las hojas o brotes y muchas veces
es posible calcularlo con base en la edad de los órganos o plantas completas
(cuadro 2).
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FRUTALES Y HORTALIZAS DE FRUTO
Los frutos son en su mayoría órganos reproductores y contienen semilla (s) y
cantidad de mucílagos, pulpa u otras sustancias ricas en nutrimentos para la (s)
futura (s) plantita (s). Los tejidos que rodean las semillas sufren de incrementos
sustanciales en su respiración, lo cual degrada los azúcares para producir la
energía necesaria para promover los cambios de color, sabor, aromas y demás
que detectamos (cuadro 3).
En muchas oportunidades los cambios implican
fermentación, cuyo fin es alterar la cutícula de la
semilla y facilitar la
germinación.
Debe diferenciarse entre productos climatéricos y no-climatéricos. En los
primeros, la maduración conlleva violentos cambios en color, aromas, textura,
etc., no así en los otros en los que esos cambios se dan con lentitud.
La
apariencia no es lo único importante, pues interviene fuertemente el sabor. En
frutas, el contenido de azúcares y ácidos, en hortalizas de fruto, algún sabor
característico (cuadro 1).
Debido a los procesos de almacenamiento y
comercialización, junto con los rápidos cambios que ocurren, el índice de
cosecha implica que la fruta está suficientemente desarrollada como para contar
con todo el equipo bioquímico que le permite madurar hasta alcanzar las
características del consumo.
Cuadro 3: Ejemplos de determinación del índice de cosecha para algunos
frutales y hortalizas de fruto.
ESPECIE
CARACTERISTICA PRIMARIA
•
•
•
Ayote sazón
Ayote tierno
Carambola
•
Chile dulce
•
Lima mesina
Color amarillo paja o anaranjado
Tamaño
Cambio de color de verde a amarillento
Cambio de color de verde a morado o rojo en un
sector de la fruta
Coloración cambia a verde más claro
•
Mango
Fruta con hombros levantados
•
Papaya
•
Tomate
•
Vainica
OTROS ELEMENTOS
Piel endurecida, mayor peso
Brillo y color verde intenso
Tamaño del fruto
Tamaño del fruto
Contenido de jugo
Color de la pulpa que rodea la
semilla (muestreo)
Aparición de manchas anaranjadas en el ápice
Pérdida de brillo
del fruto
Mancha rosada en un sector del fruto
Color verde menos intenso
Llenado de la vaina sin que se marquen las
Tamaño, ausencia de fibra interna
semillas
HORTALIZAS DE RAIZ Y TUBERCULOS
Raíces y tubérculos constituyen órganos de reserva de materia prima en
forma de almidones, que luego será utilizada por la planta como azúcares para
sus procesos productivos o reproductivos. La maduración depende de qué tan
llenos se encuentren estos órganos, siendo su tamaño y el tiempo (edad) los
factores de mayor relevancia para calcular el momento de cosecha (cuadro 4).
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Cuadro 4. Ejemplos de determinación del índice de cosecha para algunos
raíces y tubérculos.
ESPECIE
•
•
•
•
Ñame
Remolacha
Tiquizque
Yuca
CARACTERISTICA PRIMARIA
Edad de cosecha
Edad de cosecha
Edad de cosecha
Edad de cosecha
OTROS ELEMENTOS
Pulpa amarillenta o crema
Tamaño
Tamaño
Longitud, piel engrosada
GRANOS
Los granos son estructuras de reserva para alimentar el embrión de la nueva
planta. Es común el amarillamiento en las vainas de las leguminosas (frijol,
gandul, etc.) o de toda la planta (lentejas, arroz, maíz), señal que los granos
están fisiológicamente maduros. Ya que el almacenamiento se puede complicar,
las plantas o vainas se arrancan y se dejan secar; la humedad de los granos es
posteriormente reducida hasta cerca del 13 % para lograr un almacenamiento
eficaz, reduciendo la probabilidad de pudriciones, plagas y germinación.
ORNAMENTALES
Los productos ornamentales maduran de acuerdo con el órgano del que se
trate, pero comercialmente lo están cuando su apariencia sea la más atractiva,
estética, etc. Por ejemplo, hojas turgentes y erectas, de color intenso (helechos) o
botones florales a punto de abrirse (claveles, rosas) o inflorescencias
completamente desarrolladas (heliconias). El caso de las flores reviste especial
importancia la enorme cantidad de energía invertida en desarrollar estructuras y
colores para los agentes polinizadores.
También deben considerarse condiciones especiales en el caso que se trate
de ornamentales sean plantas enteras cultivadas, como cañas, helechos, pastoras
o pomas, en macetas o potes. El tamaño y el desarrollo son en estos casos los
elementos determinantes.
III. CONTROL DE LA MADURACION
Ya que el ser humano depende de los productores agrícolas para obtener
parte importante de su alimento, son necesarias estrategias de almacenamiento y
una rápida comercialización, puesto que los productos frescos se “echan a
perder” con rapidez (en este sentido, la agroindustria cobra un importante papel
al aprovechar plazos relativamente largos y materia prima con algunos defectos
estéticos).
Sin embargo, para manejar el producto en condiciones especiales, se deben
conocer características del proceso de maduración de cada especie (tiempo,
susceptibilidad, condiciones, etc.).
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EL ETILENO
Del etileno depende en buena parte la vida útil del producto, en especial en
productos llamados climatéricos, que son productores de este gas, y en productos
sensibles a él, como follajes y ornamentales. La maduración y el envejecimiento
son procesos estrechamente relacionadas con esta sustancia, un gas de
comportamiento hormonal que desencadena una enorme cantidad de reacciones
químicas.
Existen varios métodos para evitar los efectos del etileno. Bolsitas y filtros
con permanganato de potasio (absorbedor del etileno) pueden conseguirse en el
mercado, aunque requieren un manejo especial y cuidadoso debido a la toxicidad
de esa sustancia. Recientemente se trabaja con un producto de origen natural, el
MCP o metil ciclo-propano, que inhibe la producción de etileno. El manejo de las
condiciones de almacenamiento como buena ventilación, puede a veces ser
suficiente para lograr ventaja.
El etileno acelera el mecanismo de maduración y la generación de sabores,
aromas y texturas ideales (figura 4). Tiene entonces aplicaciones prácticas
positivas para la maduración; se utiliza en bananos, mangos, naranjas, papayas
y tomates (figura 5) para promover la pérdida de clorofila y expresar con mayor
rapidez y homogeneidad los llamativos colores de los frutos.
ETILENO
C2H4
Modifica la
actividad
respiratoria
Síntesis de
pigmentos
Modifica
permeabilidad de
las membranas
Inducción de más
etileno
Degradación de
clorofila y almidones
Degradación de la
pared celular
Generación de
aromas
Figura 4: acciones del etileno en el proceso de maduración.
En este proceso también se ha utilizado el carburo de calcio (CaC2). Esta
sustancia al contacto con agua libera acetileno, compuesto que actúa de manera
similar al etileno. Su uso dichosamente ha ido disminuyendo; esto por cuanto el
carburo de calcio promueve la generación de sabores y olores desagradables en la
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fruta, además de áreas endurecidas en la pulpa. Ello obedece principalmente, a
la dificultad en aplicar una cantidad conocida y a las irregulares condiciones de
aplicación, por lo que no es recomendable su empleo como madurador.
Figura 5. Tecnología de cámaras para
maduración de tomates con etileno.
Figura 6. El uso de CO2 reduce la tasa de
maduración y aumenta la vida útil en fresas.
MANEJO
El control de maduración consiste en realizar labores que interfieren con la
normal expresión de las reacciones químicas que provocan los cambios en
cuestión. Los inhibidores de etileno se suman a algunos productos (ceras,
películas) que forman cubiertas que regulan el paso de oxígeno y dióxido de
carbono desde y hacia la fruta. Sin embargo, la regulación de la temperatura es
tal vez la herramienta más utilizada; al enfriar el producto se reduce la velocidad
en que ocurren las reacciones, lo que permite un incremento de la vida útil de los
productos.
El manejo físico es muy importante y el sistema se diseña con base en el
conocimiento sobre la sensibilidad de cada especie al frío, al etileno, su
producción de etileno, susceptibilidad a daño físico, etc., al igual que el efecto del
ambiente de almacenamiento (cambios de temperatura, contaminantes) y su
calidad (cantidades de C2H4 -etileno-, O2 -oxígeno- y CO2 -dióxido de carbono-) (figura 6). Se
debe evitar almacenamiento de productos climatéricos con no-climatéricos
(cuadro 5) para no inducir maduración indeseada.
Algunos empaques podrían promover un ambiente interno tal que se
reduzca la velocidad de respiración (atmósferas modificadas).
Cada especie y variedad de producto, responde de manera distinta ante la
forma en que son manejados, considerando tanto los aspectos físicos (golpes,
roces, compresiones, etc.) como fisiológicos (luz, humedad, temperatura, calidad
de aire, etc.).
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Cuadro 5. Especies hortifrutícolas de acuerdo con su
proceso respiratorio
CLIMATERICOS
NO CLIAMTERICOS
Productos con alta producción de
etileno en los que fácilmente son
inducidos los cambios por efecto del
gas; no requieren mayor estímulo
una vez se ha iniciado la maduración.
Productos muy poco productores de
etileno, aunque sí muy sensibles a él.
Se les puede inducir maduración, pero
se requiere la presencia de etileno
para continuar con el proceso.
Manzanas, anonas, bananos, higos, Cítricos, hortalizas de hoja, ayotes,
mango, algunos melones, papaya, chayote, yuca, ñame, tiquizque, fresas,
peras, tomates, sandía, maracuyá, uvas, pepino, piña.
guanábana, chile dulce, guayabas.
IV. CONSEJOS PARA LOS USUARIOS
Atendiendo los aspectos mencionados, se podría canalizar la información
brindando algunos consejos.
a. PARA LOS PRODUCTORES:
Reconozca el punto óptimo de cosecha, para que su
producto tenga una larga vida útil (la máxima posible) y
contenga las características deseadas por su cliente,
Seleccione lo que ha cosechado, eliminando aquéllas
unidades con daños o enfermedades,
No exponga el producto cosechado al sol, calor o
cualquier otra situación que le induzca a madurar (humos,
productos químicos, frutos climatéricos),
Utilice empaques (cajas, canastas, etc.) adecuados que
no causen daño al producto, que sean ventilados y
comercialice lo más pronto posible.
b. PARA LOS COMERCIANTES:
Seleccione el producto para que no contenga materiales
con daños, heridas o enfermedades,
Planee sus necesidades de materia prima, para evitar
almacenamiento prolongado (no más de tres días por lo
general),
Conozca e identifique rasgos de madurez en los
productos, para que complemente la selección,
No mezcle (almacene) en bodegas, productos con
diferente identidad climatérica,
Evite la exposición a cualquier producto contaminante,
condiciones indeseables de manejo o manejo descuidado.
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c. PARA LOS CONSUMIDORES:
Aprenda a distinguir los rasgos que caracterizan la
madurez de los productos. Salvo excepciones, no compre
productos celes (premaduros) o material sobremaduro,
Adquiera productos sanos, sin daños ni enfermedades,
Si quiere provocar maduración (aguacate, mango,
guanábana) utilice bolsas de papel -no de plástico- para
guardar el producto; evite utilizar periódicos impresos.
Revise a diario el avance en la maduración.
Cuadro 6. Algunas complicaciones en el hogar.
¿Qué tiene el producto?
¿Cómo se originó?
Heridas y mal manejo
Cosecha descuidada de las herramientas.
Daño físico
Manejo, transporte y carga descuidados.
Daño fisiológico
Exposición al sol o condiciones extremas.
Cosecha temprana.
Enfermedades
Falta de prevención y combate en campo.
Daño por plagas
Falta de prevención y combate en campo.
Desorden en el manejo general de los
alimentos.
Desconocimiento de índices de cosecha o
Producto “cele”
negligencia.
Desconocimiento de índices de cosecha o
Producto “sobremaduro”
negligencia.
Empaque de poco costo y fácil manejo.
Producto empacado en
Muchas veces no son transparentes o sin
orificios.
Contaminantes
bolsa
AREA POSCOSECHA
DIRECCION CALIDAD AGRICOLA
CONSEJO NACIONAL DE PRODUCCION
¿Qué sucederá?
Liberación de líquidos, generación de
pudriciones.
Reducción de apariencia, cicatrices,
liberación de jugos.
Coloración anormal, pérdida de
apariencia.
Pudriciones secas o acuosas, pérdida
de tejido.
Orificios o granillos, raspaduras y
cambios de color locales.
Suciedades, maduración acelerada,
malos olores y sabor.
No madura; color y sabor anormales.
Deformidad y suavidad por salida de
líquidos; color y sabor anormales.
Pérdida
de
agua,
promueve
enfermedades, no se ve el contenido.
Francisco Marín Thiele
[email protected]
Diciembre, 2001
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