1. FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
MANEJO POSTCOSECHA
Facultad de Ciencias Agropecuarias
Universidad de Panamá
Félix Pineda
2. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
FISIOLOGÍA DE POSTCOSECHA
• MANEJO POSTCOSECHA
• aspecto fundamental
• las frutas
• hortalizas y
• granos
• continúan vivos aún después de cosechadas.
– El producto cosechado continúa
• Respirando
• Madurando
• En algunos casos, además
• iniciando procesos de senescencia
– Igual/, estan expuesto a la pérdida de agua
• por a la transpiración
• y a otros fenómenos fisiológicos.
3. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• Definición Postcosecha
– Se refiere al conocimiento de los principios
básicos que regulan el producto cosechado y la
tecnología de manejo
para la adecuada conservación de dicho producto
4. MANEJO POSTCOSECHA
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• AMBITO DE LA POSTCOSECHA
– La postcosecha es parte integral de la cadena
alimentaria
– Se ubica desde que el producto es cosechado hasta
que llega al consumidor para su consumo fresco
– O hasta que el producto es utilizado como materia
prima para su posterior procesamiento.
• Es una área intermedia entre la producción agrícola y el
procesamiento de alimentos
– Requiere un enfoque integral y multidisciplinario
» debido a la complejidad de la logística que incluye preparación,
mantenimiento, trasporte y distribución
5. MANEJO POSTCOSECHA
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• Fisiología Postcosecha :
– Es una disciplina que estudia los cambios que experimentan
– los productos agrícolas desde que son cosechados
– hasta que llegan al consumidor .
• Factores Intrínsecos :
– Respiración
– Transpiración
– Maduración
– Senescencia.
• Factores Ecofisiológicos :
– Temperatura
– Humedad relativa
– Concentración de oxigeno
– Luz, etc.
• El término “actividades postcosecha” se refiere
• a la serie de procesos “del suelo a la mesa”, entre ellos
• la trilla
• la molienda
• el procesamiento
• el transporte al mercado y la cocción.
6. MANEJO POSTCOSECHA
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• RESPIRACIÓN.
– Mediante la respiración
• Los productos cosechados
• obtiene la energía necesaria
• para desarrollar una serie de procesos biológicos indispensables.
– Cómo ocurre el proceso respiratorio
• Con la ayuda de las sustancias de reserva
• (azúcares, almidones, etc)
• Que son oxidadas
• Consumo de oxígeno (O2)
• Producción de dióxido de carbono (CO2).
– Los productos cosechados al respirar consumen
– sus reservas (azúcares) y liberan
– dióxido de carbono, agua,
– más energía en forma de calor.
– A mayor manipulación y temperatura,
• mayor es el proceso de respiración.
7. MANEJO POSTCOSECHA
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• Todos los organismos necesitan energía:
– Las frutas y hortalizas en presencia
– de O2 tienen metabolismo aeróbico.
• Al respirar van a degradar
– 1) Azúcares:
– Glucosa:
» C6H2O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + E
– Sacarosa:
» C12H22O11 + 12O2 12CO2 + 11H2O + Q
8. MANEJO POSTCOSECHA
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– Además, (la respiración) genera
• calor (calor vital)
• que puede afectar al producto cosechado.
– Medir el calor vital de la respiración
• es de gran utilidad para determinar los requerimientos de
– enfriamiento
– refrigeración y
– ventilación
– Durante manejo postcosecha.
• Cuanto > es el ritmo respiratorio del producto
• < es su vida útil de almacenamiento.
9. MANEJO POSTCOSECHA
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• Por ejemplo:
– Los cítricos
– La piña y
– La papaya
• poseen ritmos respiratorios bajos
– El plátano es ligeramente mayor (Cuadro 1).
– La vida útil de productos cosechados depende
• de una serie de factores
– donde el ritmo respiratorio
– es tan sólo uno de ellos.
– La respiración de postcosecha depende de varios factores:
• la especie
• la variedad y
• el grado de maduración de (la fruta)
– Igual que de:
• la temperatura
• y la composición de los gases del ambiente que rodea al producto.
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• ETILENO.
– Sustancia natural (hormona)
– producida por las frutas.
• a niveles bajos (< que 1 ppm)
• es fisiológicamente activo
– Ejerce gran influencia sobre los procesos de
• maduración y
• senescencia de las frutas
• influye en la calidad de las frutas.
– Regula
• la formación de
– la zona de desprendimiento de la fruta de la planta (abscisión),
– Esto resalta la importancia que tiene el etileno
• en la fisiología postcosecha.
– No existe relación entre
• la cantidad de etileno que producen distintas frutas
• y su capacidad de conservación (Cuadro 2).
– La aplicación externa de etileno generalmente
• promueve el deterioro del producto acortando su vida de anaquel
– tiempo útil para su comercialización.
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..…. Cont. Etileno
• Con la madurez del producto
– el nivel de etileno (en frutas >)
– el daño físico,
– incidencia de enfermedades y
– temperaturas altas.
• El almacenamiento refrigerado
– y el uso de atmósferas con < de 8% de O2 y
– + de 2% de CO2,
– ayudan a tener bajos niveles de etileno en el ambiente.
• Es un compuesto constituído por:
– dos átomos de carbón y
– un enlace insaturado doble.
• En altas concentraciones
– tiene efecto anestésico o
– asfixiante en humanos.
• Es muy explosivo a concentraciones de:
– 3.1 a 3.2 % en volumen,
• El uso en cámaras de maduración debe ser realizado
– bajo condiciones de seguridad adecuadas.
17. MANEJO POSTCOSECHA
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..…. Cont. Etileno
• Los mercados internacionales no restringen
– el uso del etileno en la postcosecha de frutas.
• Las concentraciones para madurar organolépticamente frutas
climatéricas son:
– de 0.1 a 1 ppm, en la mayoría de los casos.
• La aplicación del tratamiento debe ser en:
– la fase pre-climatérica.
• Aplicaciones tardías (fase climatérica o postclimatérica) son:
– innecesarias y sin efecto
• debido a que los tejidos están saturados de etileno natural.
18. MANEJO POSTCOSECHA
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..…. Cont. Etileno
• Las condiciones óptimas para la maduración de frutas como:
• el plátano (banano)
• Mango
• Papaya
– con etileno exógeno
– a temperaturas de 19 - 25°C
– con 90 _ 95 % de hr
– 10 _ 100 ppm de etileno.
– durante 24 y 72 horas
• Dependiendo de:
– tipo de fruta y
– de su estado de madurez.
• Se requiere circulación y ventilación apropiada
– para buena distribución del etileno y
– eliminación del CO2 generado
– en las cámaras de maduración.
19. MANEJO POSTCOSECHA
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..…. Cont. Etileno
• Con el tratamiento
– se destruye la clorofila presente en las frutas y
– se ponen de manifiesto los pigmentos carotenoides.
• El etileno se puede generar de:
– El ácido 2-cloroetano fosfónico (etefón) en solución acuosa.
– Cuando el pH de dicha solución es mayor que 5
– la molécula de etefón se hidroliza espontáneamente
– liberando etileno.
• El etefón se comercializa con el nombre de ¨Ethrel¨,
Cerone (%)
– Su uso en postcosecha se sumerge o asperja el producto.
– Por tratarse de un producto corrosivo debe ser manipulado con
cuidado para evitar accidentes.
20. MANEJO POSTCOSECHA
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Figura . La presencia de etileno provoca cambios importantes de
textura en el fruto como:
•ablandamiento y
•licuado de la pulpa.
Sandía que después de exponer el fruto a una
concentración de 50 ppm de etileno durante 3 días
21. MANEJO POSTCOSECHA
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• COMPORTAMIENTO CLIMATÉRICO.
– Las frutas se clasifican en:
• climátericas y
• no- climátericas
– por su patrón respiratorio y
– de producción de etileno
– durante la maduración organoléptica o de consumo (Cuadro 3).
– Las frutas climatéricas
• incrementan
– su ritmo respiratorio y producción de etileno
– durante la maduración organoléptica.
• igual/, los cambios asociados con esta etapa de desarrollo
– color, sabor, aroma, textura
– son rápidos, intensos y variados.
22. MANEJO POSTCOSECHA
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.......Cont.. F. Climatérico
– Son aquellos
– que presentan un rápido incremento
– en la velocidad de respiración y
– desprendimiento de etileno
• después de ser recolectados.
– En los frutos climatéricos
– la madurez de consumo
– se alcanza en un tiempo
– posterior a la cosecha y
– después de un proceso
– de sazonamiento o maduración.
23. MANEJO POSTCOSECHA
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– Las frutas no-climatéricas
• Los procesos de desarrollo y maduración organoléptica son:
– contínuos y graduales;
• con niveles bajos de respiración y de producción de etileno.
• Son frutos
• que en las primeras etapas de su desarrollo
• tienen una actividad respiratoria muy alta y
• va disminuyendo a medida que avanza su desarrollo.
• Después de cosechados
• reducen su tasa de respiración en forma constante
• hasta el final de su vida.
• Deben recolectarse lo más maduros que sea posible.
• Después de la recolección
• el proceso de maduración
– se detiene y
• comienza la senescencia o envejecimiento
– de los tejidos
• para finalizar con la muerte del producto.
24. MANEJO POSTCOSECHA
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– Las frutas climatéricas
• pueden ser maduradas organolépticamente
– en la planta o
– después de cosechadas.
– Las frutas no-climatéricas
• sólo maduran:
– para consumo
– en la planta.
27. MANEJO POSTCOSECHA
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• MADURACIÓN.
– Es el conjunto de procesos de desarrollo y
– cambios observados en la fruta.
– Conjunto de cambios que suceden en el interior del producto
• (especialmente los frutos)
– después de que ha cesado su crecimiento.
– Con la maduración la fruta desarrolla
• una serie de características físico-químicas que permiten
• definir distintos estados de madurez de la misma.
– Aspectos importante de la maduración:
– • Desarrollo de índices de madurez o cosecha.
– • Definición de técnicas y frecuencia de cosecha.
– • Exigencias de calidad del mercado
• caracteristicas externas/composición interna.
– • Forma de consumo del producto
• (natural/procesado).
– • Aplicación de técnicas adecuadas de:
• Manejo
• Conservación
• Transporte y
• Comercialización.
– • Vida potencial útil postcosecha.
28.
29. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• TIPOS DE MADURACIÓN:
– Madurez fisiológica:
• Una fruta se encuentra fisiológicamente madura
• cuando ha logrado un estado de desarrollo
• que le permite continuar madurando normalmente para consumo
• aún después de cosechada.
• Propio de las frutas climatéricas como:
– el plátano y
– otras que se cosechan verde-maduras y
– posteriormente maduran para consumo.
• Las frutas no-climatéricas como los cítricos:
– no maduran para consumo después que se separan de la planta.
• Es la madurez en que el desarrollo fisiológico de todas las partes del fruto
• permite que las semillas estén maduras, aptas para la reproducción.
– Madurez hortícola:
• Es el estado de desarrollo en que la fruta
• se encuentra apta para su cosumo u otro fín comercial.
• La madurez hortícola puede:
– coincidir o no con la madurez fisiológica.
– Madurez de consumo u organoléptica.
• Estado de desarrollo en que la fruta
• reúne las características deseables para su consumo.
– color, sabor, aroma, textura, composición interna.
30. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• Maduración
– Conjunto de cambios que suceden en el interior del producto
(especialmente los frutos) después de que ha cesado su
crecimiento y adquiere la mejor calidad
• Madurez o cosecha comercial
– Cuando un fruto se desprende del árbol y puede llegar a
desarrollar la madurez de consumo.
• Madurez fisiológica
– Es la madurez en que el desarrollo del fisiológico de todas las
partes del fruto permite que las semillas estén maduras, aptas
para la reproducción.
31. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• Índices de madurez
– Dependiendo del tejido comestible
• y el destino final del mismo
• es que se definen una serie de parámetros
• que entrega información referencial
• respecto de su óptimo momento de recolección.
32. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• Parámetros referenciales
– Días desde la floración
– Morfología y estructura superficial
– Tamaño, forma
– Compacidad, firmeza, ternura
– Color externo e interno
– Estructura interna
– Composición (azúcares, etc.)
– Contenido de sólidos solubles y acidez.
33. MANEJO POSTCOSECHA
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• ¿Qué está en nuestras manos?
– Escoger la variedad
– Prácticas culturales
– Determinación del momento de recolección
– Prácticas durante la recolección
– Prácticas durante la manipulación
– Manejo de la temperatura
– Envasado
– Manejo de la atmósfera (del envase, del contenedor)
– Identificación
– Promoción
– Presentaciones de fácil uso
35. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
CAMBIOS COMPOSICIONALES.
– Durante el desarrollo y maduración las frutas sufren
– una serie de cambios internos de sus componentes
– que son más evidentes en la maduración de consumo y
– que guardan una estrecha relación con la calidad y
– características organolépticas de postcosecha del producto.
• Cambios en las frutas maduras y su relación con la composición
interna.
– - Desarrollo del color.
– - Desarrollo del sabor y aroma.
– - Cambios en firmeza.
• - Desarrollo del color.
– La maduración disminuye el color verde de las frutas
– debido a una disminución de su contenido de clorofila y
– a un incremento en la síntesis de pigmentos de color
• amarillo, naranja y rojo
– (carotenoides y antocianinas)
– que le dan un aspecto más atractivo a las frutas.
36. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• ….Cont. Cambios Comp..
• - Desarrollo del sabor y aroma.
– El sabor cambia por la hidrólisis de los almidones
– que se transforman en azúcares
– por la desaparición de los taninos y otros productos
– causantes del sabor astringente y
– por la disminución de la acidez
– debido a la degradación de los ácidos orgánicos.
– El aroma se desarrolla por la formación de una serie
– de compuestos volátiles que le imparten
– un olor característico a las diferentes frutas.
• - Cambios en firmeza.
– La textura de las frutas cambia
– debido a la hidrólisis de los almidones y
– de las pectinas por la reducción de su contenido de fibra y
– por los procesos degradativos de las paredes celulares.
37. MANEJO POSTCOSECHA
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• Hidrólisis de almidón a glucosa.
– Hidrólisis es una reacción que rompe grandes
moléculas para pasar a pequeñas, con la adición de
agua.
– La condensación es la reacción que construye
grandes moléculas a partir de otras más pequeñas al
eliminar las moléculas de agua.
• En la hidrólisis del almidón
– Cada enlace glicosídico se rompe utilizando una
molécula de agua.
– Un almidón con 4 unidades de glucosa necesita 3
moléculas de agua para la hidrólisis de los 3 enlaces.
38. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• RESPUESTAS FISIOLÓGICAS DE LAS FRUTAS AL ESTRÉS.
– El deterioro en las frutas se debe mayor/ a reacciones fisiológicas
– como respuesta a factores adversos como:
• Enfermedades.
• Desórdenes fisiológicos o
• Daños físicos
– a) Enfermedades.
• Invasión de microorganismos por rotura de los tejidos
• e incremento de la pérdida de agua del producto.
• Ciertos patógenos producen:
– ablandamiento de los tejidos y
– una degradación de toda la fruta.
• Los patógenos pueden producir o inducir
• la síntesis de productos tóxicos que ocasionan:
– malos olores y sabores que hacen que la fruta
– no sea apta para el consumo humano.
• La susceptibilidad de las frutas al deterioro por enfermedades
– aumenta con el tiempo de almacenamiento.
– acelerando el proceso de senescencia
• Con la edad del producto disminuye
– la capacidad de síntesis de sustancias fungistáticas naturales
» (fitoalexinas)
– que protegen a las frutas.
42. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
b) Desórdenes fisiológicos.
– Son factores adversos de naturaleza abiótica (no patogénica) tales como:
• Temperaturas extremas
• Atmósferas inadecuadas o
• Desbalances nutricionales del cultivo
– que afectan su calidad.
• Principales desórdenes fisiológicos en postcosecha.
– Daño por enfriamiento.
• Las frutas tropicales y subtropicales
• son susceptibles de sufrir alteraciones fisiológicas
• en un rango de temperatura de 5 a 14°C.
• Los síntomas más comunes son:
– Fallas en la maduración
– Desarrollo de sabores y aromas atípicos
– Decoloración
– Ennegrecimiento y deterioro de los tejidos
– e incremento de la susceptibilidad del producto al ataque de patógenos secundarios.
• El Cuadro 4.
– Muestra temp. y Hr recomendadas para el almacenamiento refrigerado de frutas
48. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
– Daño por alta temperatura.
• La temperatura es el factor ambiental
• que más influye en el deterioro del producto cosechado.
• El deterioro del producto es 2 a 3 veces >
• por cada incremento de 10 °C por encima
• de la temperatura óptima de conservación de los productos
– Ver Cuadro 5.
• La temperatura también modifica
– el efecto del etileno
• + de 40°C, se observan severos daños en el producto.
• A 60°C aproximada/ cesa toda actividad enzimática.
• Adicionalmente, la fruta
• sufre excesiva pérdida de agua por
• transpiración; todo lo cual arruina el producto.
49. • Por cada 10ºC de
reducción en
temperatura, el ritmo
respiratorio se reduce
de 2 a 3 veces.
• Vida de anaquel se
incrementa 2 a 3
veces.
RitmoRespiratorio
Tiempo
10ºC
20ºC
30ºC
50. Cuadro . Alteraciones por el frio en frutas y hortalizas
PRODUCTO
TEMPERATURA MINIMA SEGURA TIPO DE ALTERACION PRODUCIDA
ABAJO DE LA TEMPERATURA MINIMA
°F °C
Palta (aguacate) 40 - 55 4.5 - 13 Obscurecimiento de la pulpa y de la piel.
Banano (plátano) 55-60 12-15 Piel opaca, lineas pardas en la piel, placenta
endurecida, sabor desagradable.
Pomelo Toronja) 50 - 60 10 - 15.5 Escaldado, manchas circulares corchosas, perdida
de agua.
Lima 45-50 7 - 10 Manchas chicas aisladas.
Mango 50-55 10 -13 Ennegrecimiento de la pulpa y de la piel, madurez
dispareja, sabor desagradable.
Melón 35-50 2 - 10 Manchas chicas aisladas, pudrición, Incapacidad
para madurar.
Naranja 35-45 2 - 7 Manchas chicas aisladas, obscurecimiento
superficial.
Papaya 40-55 4.5- 7 Manchas chicas aisladas, sabor desagradable,
incapacidad para madurar.
Piña 45 - 55 7 - 13 Maduración Irregular, "deterioro vitreo",
tendencia a mancha parda endógena.
51. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• - Daño por baja concentración de oxígeno (O2).
• Bajos niveles de O2 en el ambiente
• pueden inducir procesos de fermentación en las frutas
• ocasionando la producción de malos olores y sabores y
• el deterioro del producto.
• Se presentan cuándo:
– La ventilación del ambiente de almacenamiento
» es deficiente.
– Por altas temperaturas.
• - Daño por alta concentración de dióxido de carbono (CO2).
• La acumulación de CO2 puede
• retrasar el normal ablandamiento y
• pérdida del color verde de algunas frutas.
• También, se observa:
– decoloración y deterioro internos
• por la acumulación de CO2 en la atmósfera de almacenamiento.
• Igual que:
• mal sabor y depresiones superficiales en la cáscara de la fruta.
52. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• - Daño por pérdida de agua.
– La fruta cosechada pierde agua
– por transpiración de manera irreversible.
– El producto aceleran los procesos de senescencia
• síntesis de etileno y
• deterioro de tejidos.
– Igual que:
• síntomas externos de marchitez y
• arrugamiento del producto
• afectan seria/ la calidad comercial.
– En general, un 5% de pérdida de agua es aproximadamente
– el valor máximo permisible en frutas.
– La pérdida de agua por transpiración
• es > a temperatura alta y
• humedad relativa baja.
53. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
……...Cont… Daño por pérdida de agua.
• Transpiración:
– Es la pérdida de agua en forma de
– vapor de las frutas y hortalizas por la piel.
– Esta pérdida es de mucha importancia
– porque es la responsible en gran parte
• de la presentación del producto.
– Las frutas están constituidas de:
• un 70 a 90% por agua y
• si se pierden entre
• el 5 y 8 % del agua interna, se
– desmerita la calidad y su valor comercial.
– La transpiración se ve afectada por:
• La especie o variedad del producto
• Laturaleza de la piel
• Estado de sanidad
• Temperaturas altas
• Viento,
• Humedad relativa.
55. MANEJO POSTCOSECHA
FISIOLOGÍA DE LOS PRODUCTOS AGRÍCOLAS
• c) Daño físico.
– La rotura de las células por medios físicos
– permite que las enzimas entren en contacto
– con sustancias que normal/ se encuentran separadas.
– Como consecuencia, se producen
– una serie de reacciones químicas
– que conducen al deterioro de las células.
– El tejido dañado se torna marrón o negro
• debido a la síntesis de melanina.
– La producción de olores y sabores atípicos y desagradables
• es una característica de los tejidos afectados.
