Proceso de crecimiento, respiración y maduración
Las frutas y muchos vegetales clasificados botánicamente como frutos, como los tomates y pepinos, no son recogidas hasta que no tiene lugar el completo crecimiento del fruto. Aquellos vegetales consistentes en hojas, brotes o tallos son recogidos en las primeras etapas de su desarrollo. Para conseguir la calidad deseada, es necesaria la maduración antes de su consumo, cosa que en verduras no es necesaria, aunque debe reconocerse que cuanto mayor es la madurez en su recogida mayor será el rendimiento.
El crecimiento generalmente comprende un corto período inicial de división de célula, seguido por un período más largo de alargamiento de células que culmina en la maduración, seguido de los períodos de sazón, senescencia y muerte. Las quininas y giberelinas están relacionadas con la división y diferenciación de la célula, las auxinas con el crecimiento y las abscisinas y el etileno con la maduración y sazón.
Una fruta es fisiológicamente madura cuando ha alcanzado su última etapa de crecimiento y ha desarrollado la habilidad de madurar normalmente después de su recolección. Puede ser comercialmente madura en una etapa más temprana, cuando se han desarrollado suficientemente las características deseadas para que sea comestible.
Todos los test prácticos de determinación de la madurez tienen limitaciones; un solo test no es una base fiable para predecir la vida de almacenamiento o comportamiento de la maduración de la fruta. La velocidad de respiración es una buena guía, pero no es practicable como un test de rutina. En muchas frutas, un cambio de color de la piel a partir del verde oscuro de inmadurez a un verde más claro, o verde amarillo, puede ser una guía útil. En otros frutos y vegetales el ablandamiento (test de presión) puede ser utilizado como test. Por tanto, los cambios en varias características deberán tomarse en cuenta, junto con un calendario basado en la experiencia, para predecir el estado de madurez.
La actividad fisiológica en frutas y verduras recolectadas puede ser esencial para el logro de la madurez deseada, o puede conducir a un deterioro de la calidad. El proceso metabólico principal en la fruta recolectada es la respiración, que conlleva una descomposición de sustratos orgánicos con liberación de energía y reducción de reservas. Esta energía puede usarse para síntesis adicionales como las requeridas durante la maduración, o se liberará como calor.
El objetivo de cualquier técnica de almacenamiento es reducir estos procesos metabólicos y la respiración de los frutos y verduras, y, por tanto, prolongar su vida de almacenamiento sin alterar su normal metabolismo, que podría resultar en una maduración anormal o en otros cambios indeseables.
Sin embargo, el inevitable final de todos los tejidos vivos es la senescencia y la muerte y la maduración de la fruta representa el comienzo de este proceso. La senescencia implica la desorganización progresiva de los procesos metabólicos de la célula. El mantenimiento de la integridad de las células y de su metabolismo requiere un suministro constante de energía procedente de la respiración.
En presencia del oxígeno, la respiración es aerobia, y los productos finales son dióxido de carbono, agua y calor. En ausencia de oxígeno la respiración es anaerobia, y mucho menos eficiente como productora de energía -los productos son compuestos de tamaño molecular intermedios tales como el alcohol etílico y el acetaldehído. La respiración aerobia es mucho más importante en frutas y verduras recolectadas, pero la anaerobia puede ser significativa en tejidos senescentes cuando la rotura estructural produce una reducción de permeabilidad al oxígeno.
En general, la velocidad de respiración, medida por la producción de dióxido de carbono o por el consumo de oxígeno, es una buena medida de la velocidad de metabolismo y sirve para predecir el almacenamiento de frutas y verduras. Generalmente, la vida de almacenamiento está inversamente relacionada con la velocidad de respiración.
La mayoría de frutas carnosas, recogidas duras e inmaduras, y que tienen una fase característica de maduración también tienen un característico y temporal, aunque marcado, aumento de la velocidad de respiración hasta un máximo climatérico, que normalmente coincide con los cambios más obvios de maduración. Este aumento climatérico es acompañado por un aumento en la producción de etileno. Otras frutas y verduras sin esta fase distintiva de maduración no muestran este aumento climatérico.
Los guisantes, judías verdes y verduras de hoja tienen una alta velocidad de respiración, muchas veces superior a la de manzanas, naranjas o plátanos, mientras que los vegetales «duros» como las patatas y cebollas respiran lentamente. Como regla general, las variedades de frutas de maduración temprana producen calor y dióxido de carbono más rápidamente que las variedades tardías, y tienen una vida más corta. Las frutas maduras respiran más rápidamente que las no maduras.
La velocidad de respiración disminuye con el aumento de la proporción de dióxido de carbono presente y la disminución del oxígeno en la atmósfera -estos efectos son la base del almacenamiento en atmósfera controlada (gas). Si los niveles del dióxido de carbono son demasiado altos, o el nivel de oxígeno es demasiado bajo, comienza la respiración anaerobia y los tejidos quedan dañados irreversiblemente.
La tolerancia a estos cambios varía ampliamente; las frutas tropicales, tomadas como una clase, son normalmente más tolerantes que las frutas de climas más suaves; por tanto, el almacenamiento en atmósfera controlada es relativamente más efectivo con ellas.
Es deseable una baja velocidad de respiración, puesto que indica un bajo porcentaje de utilización de azúcares, que son los principales sustratos respiratorios, y de otros materiales de reserva esenciales, lo que alargará su vida. El objeto de cualquier técnica de almacenamiento es minimizar el deterioro sin alterar el proceso normal de vida, y el envase puede ayudar a la consecución de este objetivo.
El etileno se produce por los tejidos de todas las plantas y es la hormona natural de maduración responsable de la descomposición de los pigmentos clorofílicos, caída de hojas y maduración de la fruta, probablemente porque inducen los sistemas enzimáticos de maduración. Es fisiológicamente activo a muy bajas concentraciones (menos de 0.1 ppm en la atmósfera).
La producción de etileno está estrechamente relacionada con la respiración, pero el aumento de su producción puede aparecer antes o después del aumento climatérico en la respiración. Las cantidades producidas difieren según las frutas; las manzanas lo producen en grandes cantidades, mientras que el mango, la piña tropical y los cítricos lo producen en bajas cantidades, aunque estos frutos responden al etileno externo.
Un aspecto importante a considerar durante el almacenamiento y comercialización de frutas es el control de la maduración. Las frutas maduran bien sólo si se mantienen dentro de un rango limitado de temperaturas con un óptimo para muchas frutas de alrededor de 20°C, por tanto, la madurez es controlada principalmente por el control de temperatura. Los plátanos no madurarán debidamente por debajo de los 15°C, aunque algunas variedades de ciruela y pera madurarán despacio pero satisfactoriamente a 5°C. El control de los niveles de etileno, dióxido de carbono y oxígeno forma parte del control de maduración (ver más abajo).
Los plátanos son especialmente sensibles al etileno en concentraciones tan bajas como de 1 ppm y deben ser almacenados en atmósferas libres de este gas. Pueden mantenerse durante seis meses a 20°C en estado no m aduro y una atmósfera sin etileno, con un contenido del 5% de oxígeno y 3% de dióxido de carbono. Maduran con normalidad al contacto con el aire y el etileno. La maduración también necesita el mantenimiento del contenido original de agua de los tejidos, y por tanto, altas humedades.
Se acelera la maduración de bananas introduciendo unos pocos ppm de etileno dentro de las cámaras de maduración. Los cítricos son desverdecidos rápidamente por exposición a unos pocos ppm de etileno a una temperatura aproximada de 25°C, y con elevada humedad. El etileno acelera el envejecimiento de cítricos, por lo que se puede prolongar su almacenamiento si se elimina el etileno de la atmósfera.
Fuente: Apuntes de Tecnología de Conservación de Alimentos de la Unideg
