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La calidad poscosecha de los frutos en respuesta
a los factores climáticos en el cultivo
Postharvest quality response of fruits to preharvest climatic factors
Alfonso Parra-Coronado1 y Diego Miranda2
resumen
ABSTRACT
Los efectos de los factores climáticos, acentuados por el
cambio climático, no han sido estudiados suficientemente
en los frutos. El calentamiento global, acompañado de un
aumento de la intensidad lumínica y la concentración de
CO2 , afectan la calidad y longevidad de los frutos. Dentro de
un rango de temperatura óptima de cultivo, la alta radiación
solar fomenta la formación de carbohidratos, ácidos orgánicos, textura, color y antioxidantes del fruto. El aumento
de la concentración de CO2 atmosférica mejora la calidad
de cosecha y nutricional de los frutos. En Colombia, el piso
altitudinal con su efecto sobre la temperatura y radiación
juega un papel importante para producir frutos de buenas
características. Excesos de temperatura y radiación solar son
perjudiciales para la calidad.
The effects of climatic factors on fruits, accentuated by
climate change, have not been studied sufficiently. Global
warming, accompanied by an increase in light intensity and
CO2 concentration, affect the quality and longevity of fruits.
Within a range of optimal cultivation temperature, high solar
radiation promotes the formation of carbohydrates, organic
acids, texture, color and antioxidant in fruits. The increase
in atmospheric CO2 concentration improves the nutritional
quality of fruits. In Colombia, the altitudinal range with its
effect on temperature and radiation plays an important role
to produce fruits of good features. Excess temperature and
solar radiation are harmful to quality.
Palabras clave: carbohidratos, ácidos orgánicos, antioxidantes,
cambio climático.
Key words: carbohydrates, organic acids, antioxidants, climate
change.
Introducción
Los factores ambientales son significativos para el desarrollo del fruto, afectando procesos como la fotosíntesis,
respiración, transpiración, transporte de fotoasimilados y
el metabolismo que modifican la calidad externa e interna
del fruto y su capacidad para el almacenamiento (Ladaniya,
2008). En plena era del calentamiento global, principalmente acompañado con el aumento de la radiación solar
y el nivel de CO2, los estudios sobre el efecto del cambio
climático en la calidad poscosecha del fruto son todavía
insuficientes (Moretti et al., 2010). Por lo tanto, el objetivo
de esta revisión corta fue informar cómo las propiedades
cualitativas son afectadas por estos factores.
Las propiedades cualitativas afectadas
por los factores climáticos
Carbohidratos
Los carbohidratos, acumulados durante el desarrollo
del fruto generalmente en forma de almidón, sacarosa o
monosacáridos (Pallardy, 2008) dependen, entre otros
factores, de las condiciones ambientales especialmente
de la luz y temperatura, por su efecto sobre la cantidad de
carbohidratos producidos en la fotosíntesis (Fischer et al.,
2012). La longevidad poscosecha depende de la cantidad de
carbohidratos acumulados durante el desarrollo del fruto
(Léchaudel y Joas, 2007).
Para el caso de la uchuva, una altitud de 2.300 msnm (17°C,
148 mW de radiación UV-B) en Boyacá brindó las condiciones óptimas para una alta acumulación de sacarosa, el
azúcar de mayor proporción en los frutos, en comparación
con los 2.690 msnm (12,5°C, 160 mW). El contenido de
glucosa y fructosa no fue influenciado. Probablemente,
el mayor número y peso de semillas en frutos a la menor
altitud aumentaron la capacidad de vertedero que permitió
un influjo mayor de sacarosa al fruto (Fischer et al., 2007).
Sin embargo, en Cundinamarca el contenido de sólidos
solubles totales (SST) en feijoa fue superior a una mayor
ISSN: 0120-9965 Fecha de recepción: 14-06-2016 Aceptado para publicación: 21-09-2016
Doi: 10.15446/agron.colomb.v34n1supl.58156
1
Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Colombia. Bogotá (Colombia). [email protected]
Departamento de Agronomía, Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad Nacional de Colombia. Bogotá (Colombia).
2
Agronomía Colombiana 34(1Supl.), S1415-S1418, 2016
altitud (2.580 msnm, 12,5°C) comparado con una menor
(1.800 msnm, 20,6°C), debido muy probablemente a la mayor radiación acumulativa y, por otro lado, es importante
considerar las temperaturas cardinales diferentes para cada
frutal (Parra-Coronado et al., 2015). Así, temperaturas
muy altas en el cultivo de sandía, superando el óptimo
para la especie, redujeron el contenido de carbohidratos
(Kano, 2004).
Los azúcares en el fruto aumentan con un incremento de
la concentración del CO2 atmosférico como encontraron
Bindi et al. (2001) en uva a niveles de 700 μmol mol-1 CO2
en comparación con 550 μmol o CO2 ambiental, sin efectos
negativos sobre la calidad de las uvas o el vino.
Ácidos orgánicos
Las temperaturas muy altas son perjudiciales para la
longevidad del fruto porque aumentan la degradación
de los ácidos orgánicos que son usados como sustrato en
los procesos de respiración, además de originar un sabor
insípido (Fischer et al., 2016). Moretti et al. (2010) y los
autores citados por ellos, reportan que concentraciones
elevadas de CO2 bajaron los niveles de ácido málico y cítrico
en tomates pero aumentaron el nivel de ácido ascórbico en
frutos como fresa, naranja y tomate. Fischer et al. (2000), no
encontraron diferencias en el nivel de los ácidos orgánicos
(cítrico, málico y tartárico) y el ácido ascórbico en uchuvas
cosechadas en Boyacá a una altitud de 2.300 msnm, comparado con 2.690 msnm.
Textura y firmeza
El aumento de la temperatura del tejido del fruto debido a
alta radiación, causa el ablandamiento del fruto con pérdida
de textura (Fischer et al., 2016). En feijoas crecidas a altitudes altas, Parra-Coronado et al. (2015) observaron frutos
maduros con una firmeza menor debido a una radiación
acumulativa mayor, sin embargo la temperatura promedio
del aire fue menor que en el sitio más bajo.
También las condiciones extremas de estrés hídrico originan marchitamiento y pérdida de la característica textural, causando frutos no comercializables (Sams, 1999);
mientras intensidades altas y prolongadas de radiación
solar pueden causar golpes del sol en la epidermis, sin embargo, los frutos pueden ser de mayor firmeza que los del
interior (fruto sombreado) de la copa de árboles (Fischer
et al., 2016). Los síntomas tempranos del golpe de sol son
amarillamiento o decoloración, formando una epidermis
rugosa y corchosa como reportan Bekblebia et al. (2011)
para aguacate y Fischer (2000) para piña, mango, melón
y frutales caducifolios.
S1416
Color
Siendo el color del fruto importante para el consumidor
y una característica que se asocia con un mejor aroma,
muchos frutos tropicales se distinguen por un color rojizo
o morado lo que sugiere la presencia de antocianinas ((Bekblebia et al., 2011).
En frutos carnosos la radiación solar óptima, lo mismo
que las bajas temperaturas nocturnas favorecen el color
a través de la síntesis de pigmentos antociánicos (Fischer
et al., 2016), mientras que los frutos del interior de la copa
muestran un color más verde (Léchaudel y Joas, 2007).
Dhunique-Mayer et al. (2009), afirman que la acumulación de los carotenoides en los cromoplastos, aparte de
factores genéticos, dependen sobre todo de la temperatura,
humedad y luz, por lo cual las naranjas y mandarinas de
áreas tropicales y subtropicales tienen un contenido de
carotenoides notablemente menor que las provenientes
de zonas mediterráneas. Probablemente, las condiciones
climáticas afectan mucho el primer paso de la biosíntesis
de carotenoides catalizado por la fitoeno sintasa o la síntesis de precursores de carotenoides (Bekblebia et al., 2011).
Antioxidantes
La radiación solar óptima favorece la síntesis de vitamina
C (ácido ascórbico) (Weston y Barth, 1997; Fischer et al.,
2016), mientras que una temperatura óptima de crecimiento como los 17°C en el caso de la uchuva, fomentan
la síntesis de β-caroteno en los frutos (Fischer, 2000). De
especial importancia son las temperaturas antes de la cosecha, como se confirmó con la fresa ‘Elsanta’ cuando en esta
fase hubo temperaturas e irradiación altas, incrementando
el contenido de fenoles totales y la capacidad antioxidante
(TEAC) (Krüger et al., 2009).
Weston y Barth (1997) subrayan la importancia de una
suficiente intensidad lumínica para la síntesis de ácido ascórbico, estos autores reportan también un aumento de la
concentración de ácido ascórbico en tomates cuando se enriqueció la atmósfera del invernadero con CO2. Zhang et al.
(2014) encontraron que tomates reaccionan favorablemente
en el aumento de compuestos funcionales como licopeno,
caroteno y ácido ascórbico en ambientes enriquecidos con
CO2, igualmente mejoran propiedades como color, firmeza,
aroma y atributos sensoriales de los frutos.
El efecto positivo de una concentración elevada de CO2
sobre la calidad poscosecha y el nivel de ácido ascórbico son
destacados por Moretti et al. (2010) y otros autores citados
por ellos, en fresa y naranja. Bindi et al. (2001), también
Agron. Colomb. 34(1Supl.), 2016
observaron que el aumento del CO2 atmosférico incrementa
los fenoles totales y flavonoides en las bayas de la vid.
Rajado del fruto
Temporadas largas de lluvia o aguaceros fuertes después
de una época seca, bien conocidos en Colombia por el
actual cambio climático, pueden originar el rajado del
fruto (Fischer y Melgarejo, 2014) y hacerlos no aptos para
el comercio en fresco o procesado. Muy posiblemente
existe un desbalance entre la cantidad de agua que entra
al fruto y la extensibilidad de su epidermis (Fischer, 2005);
el mismo autor afirma que frutos en un estado avanzado
de maduración se vuelven más susceptibles al rajado por
la senescencia de sus tejidos epidermales. Adicionalmente,
ambientes de alta humedad atmosférica en el huerto inhiben la transpiración, ocasionando una mayor presión en el
interior del fruto y finalmente su cuarteamiento (Fischer
and Melgarejo, 2014).
Por otra parte, en varios estudios se encontró que el rajado
del fruto está asociado a un bajo nivel de nutrientes en el
mismo, especialmente el Ca, B el Mg (Gordillo et al., 2004;
Cooman et al., 2005; Garzón-Acosta et al., 2014; Miranda
et al., 2009) que tienen funciones en la estabilidad de la
pared celular.
Conclusiones
Los factores luz, temperatura y CO2 afectan en sus niveles
extremos, sea muy alto o muy bajo, la calidad y longevidad de los frutos. Se destacan las condiciones óptimas de
la radiación solar y un aumento de la concentración de
CO2 atmosférico en la mejoría de la calidad cosechable y
nutricional de los frutos.
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