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2018 ETILENO: INTERACCION EN LA MADURACION DE FRUTAS

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA De FRUTAS, HORTALIZAS Y CEREALES Noveno Ciclo 16/04/2018

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA

INTERACCIÓN DEL ETILENO EN LA MADURACIÓN DE LAS FRUTAS 1. INTRODUCCION

De forma natural gran cantidad de frutos maduran por acción del etileno, esta es una hormona que producen los frutos y que al incrementarse la concentración se acelera el proceso de maduración, modificando el color, firmeza, sabor y aromas característicos de cada fruto La maduración puede ser inducida y acelerada con un tratamiento de etileno en las cámaras de maduración. En muchos casos las frutas son cosechadas en lugares distantes al punto de consumo, por lo que son transportadas verdes para luego ser maduradas en el lugar de destino y poder disponer de ellas fuera de su época normal. Comercialmente se utilizan mezclas preparadas con etileno para acelerar los procesos de maduración de la fruta que se vende en el mercado, con lo cual se mejora la calidad de consumo de los frutos. El etileno regula la maduración y senescencia de productos agrícolas a nivel molecular, bioquímico y fisiológico, debido a que estimula la expresión de genes que codifican para las enzimas relacionadas con los cambios durante la maduración y/o senescencia. El etileno tiene un papel doble en la poscosecha, por un lado ocasiona que los frutos adquieran características organolépticas óptimas para su consumo, pero también es responsable de la senescencia de los tejidos, generando efectos desfavorables en la calidad.

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Ingeniería y Tecnología de Frutas, Hortalizas y Cereales


2. MARCO TEORICO 2.1. Definicion de etileno

El etileno o eteno es un compuesto químico orgánico formado por dos átomos de carbono enlazados mediante un doble enlace. Es uno de los productos químicos más importantes de la industria química, siendo el compuesto orgánico más utilizado en todo el mundo. Casi el 60% de su producción industrial se utiliza para obtener polietileno. El etileno es también una hormona natural de las plantas, usada en la agricultura para forzar la maduración de las frutas. El etileno es una hormona vegetal que acelera los procesos metabólicos. La producción de etileno puede estar favorecida por los daños mecánicos sobre los tejidos vegetales. Podemos utilizar el etileno para acelerar la maduración en los frutos climatéricos debido a que se ha visto un paralelismo entre el punto climatérico y la producción de etileno en estos frutos. En los frutos no climatéricos la adición de etileno no mejorará la maduración sino que acelerará la senescencia por lo que no nos conviene añadir etileno en estos casos. La Actividad hormonal en lo que respecta al etileno, clasifica a las especies en climatéricas(producen mucho etileno) y no-climatéricas (producen poco etileno) y sus requerimientos demanejo son diferentes. El etileno es la principal hormona que regula en mayor grado los procesos de maduración y senescencia.

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2.2. Caracteristicas del etileno

Algunas características importantes del etileno:  

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Es un gas incoloro, inodoro, detectable a bajas concentraciones (ppm). Regulador vegetal (C2H4) sintetizado por todos los vegetales y algunos microorganismos. Especial relevancia en los procesos de maduración y senescencia. Rol esencial en la maduración de las frutas. Estimulación de la expresión de los genes relacionados a la maduración. Fisiológicamente activo a bajas concentraciones (< 0.01 ppm)

Aributos biológicos del etileno     

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Requiere de O2para sintetizarse y de O2 y CO2 bajo para ser activo. La reducción de la temperatura disminuye su actividad. Efectivo a muy baja concentración ppm Síntesis promovida en tejidos reproductivos climatéricos. Síntesis inhibida en tejidos vegetativos y climatéricos inmaduros, así como en tejidos no climatéricos reproductivos. Rápida difusión en tejidos vegetales (gas).

Procesos dependientes del etileno    

Degradación de la clorofila. Ablandamiento y sus enzimas. Producción de etileno. Producción de aromas/volátiles.

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2.3. Cantidad de etileno en algunas frutas

Hay frutas y verduras que son productoras de gas etileno y otros alimentos que son muy sensibles a él. Cuando una fruta madura desprende etileno acelera la maduración de las frutas a su alrededor, provocando que se descompongan mucho más rápido de lo normal: sabor amargo en las zanahorias, aumento de rugosidad de las hojas de los espárragos, manchas rojizas en la lechuga, pérdida del color en el brócoli o reblandecimiento de los tomates verdes maduros. Mantener una buena calidad de los alimentos después de la cosecha y que lleguen en perfecto estado al consumidor es muy importante. Este gas es producido por cualquier fruto en proceso de maduración, pero los frutos climatéricos (maduran después de ser cosechados) tienen un volumen de producción y de sensibilidad considerablemente mayores. Por este motivo, es importante saber clasificarlos, transportarlos y almacenarlos por separado ya que el etileno emitido por un fruto climatérico podría aumentar la velocidad de maduración de los que tiene a su alrededor. Además, su presencia puede aumentar por numerosas razones, como un estado avanzado de madurez, por temperaturas elevadas o por estrés. En consecuencia, es muy importante saber controlar los niveles de etileno para poder regular su proceso de maduración y así conseguir la máxima calidad del producto a la hora de ser consumido los frutos cítricos liberan bajos niveles de etileno durante su desarrollo en la planta pero responden en general altratamiento con este gas en la poscosecha, aunque sólo tiene efecto sobre el cambio de color de la cáscara(desverdizado). Cuadro 1. Frutas y hortalizas clasificadas según su tasa de producción de

etileno TASA DE PRODUCCION DE ETILENO

EJEMPLOS

Alcachofa, esparragos, coliflor, citrico, uva, fresa, papa Mora, melon, pepino, piña, frambuesa

MUY BAJA BAJA

Banano, guayaba, mango, tomate Manzana, palta, albaricoque, papaya, durazno, pera, ciruela Chirimoya, maracuya, mamey

MODERADA ALTA MUY ALTA

Fuente: Memoria Convenio Reino Unido

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2.4. Interaccion en la maduración

El etileno es una sustancia muy volátil generada por los frutos durante la madurez, por lo que es considerado como una hormona de maduración. Por efecto de la maduración, el almidón de los frutos se transforma en azúcares (fructosa y glucosa), también se reducen los taninos (compuestos característicos de la fruta “verde” que le dan sabor amargo), y aumenta el pH, disminuyendo la acidez. Todas estas transformaciones contribuyen a que los frutos resulten más agradables a nuestro paladar al entremezclarse los sabores ácidos con los dulces. Por otra parte, los colores de los frutos se acentúan más cuando están maduros, esto significa que aumentan las concentraciones de carotenos (amarillos, naranjas, rojos) y antocianinas (rojos, morados, azules). En el proceso de maduración, el fruto respira tomando O2 del aire y desprendiendo CO2. Los factores que tienen influencia sobre el proceso de maduración de los frutos son: Temperatura: Al aumentar la temperatura aumenta la respiración y se acelera el proceso de maduración de la fruta y a su vez el bajar la temperatura genera un efecto inverso. Oxígeno: La fruta consume oxígeno durante su maduración, mientras más alto sea el porcentaje de O2 presente más rápido es el proceso. Dióxido de carbono: Al aumentar la concentración de CO2 se retarda el proceso de maduración. Etileno: Durante la maduración de las frutas se desprenden pequeñas cantidades de etileno, cuya presencia estimula el proceso. No se puede utilizar etileno puro ya que es un gas inflamable al contacto con oxígeno, por lo cual se combina con N2 hasta conseguir una mezcla no inflamable. Humedad:Como consecuencia del proceso respiratorio, el fruto pierde humedad y se deteriora su aspecto. Por ello, se recomienda mantener una humedad del 88-98 por ciento.

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Clasificación de los frutos por su forma de madurez

No todos los frutos se cosechan cuando están en madurez comercial. Algunos frutos requieren varios días para completar la madurez una vez cosechados, otros por el contrario, deben cosecharse en su punto óptimo de madurez, pues si se cosechan “verdes” no madurarán una vez cortadas del árbol o planta.

Desde el punto de vista de cómo maduran los frutos, podemos clasificarlos en: frutos climatéricos y no climatéricos. -Para los frutos climatéricos, el proceso de madurez es iniciado de acuerdo

a cambios en su composición hormonal. El inicio de maduración climatérica se caracteriza por un rápido aumento de la velocidad de la respiración y el desprendimiento de etileno por parte del fruto. Estos frutos pueden continuar su maduración aun separados de la planta, siempre que hayan alcanzado un estado fisiológico que asegure la producción de etileno, por lo tanto, este tipo de frutos suele cosecharse cuando todavía están algo “verdes” . -Los frutos no climatéricos carecen de la capacidad de continuar su

maduración una vez separados de la planta, por lo cual se debe asegurar que hayan alcanzado un estado apropiado de madurez para su consumo en el momento de la cosecha. Los frutos cítricos son ejemplos típicos de frutos no climatéricos y en ellos el etileno no regula la maduración, es decir, no maduran por acción del etileno. Estos frutos (no climatéricos), aunque se dejen madurar algunos días, si no han sido cosechados en su momento óptimo, van a seguir un proceso natural de envejecimiento. No van a variar ni su sabor, ni su color. Cuadro 2. Clasificacion de frutos climatéricos y no climatéricos

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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA 2.5. Uso del gas etileno en la maduración de frutas

Para realizar los tratamientos artificiales con etileno se requiere contar con una cámara o habitación que puedamantenerse cerrada lo más herméticamente posible y en la cual pueda hacerse un control de la temperatura yhumedad. En general, se necesita mantener una temperatura de 15 °C -25 °C y 90 % 95 % de humedad relativa. El etileno puede ser aplicado utilizando generadores (en los que se libera el gas por calentamiento de un líquido) o como gas puro o en mezcla con oxígeno, a partir de cilindros. El tiempo de tratamiento puede ser de 24, 48 o 72 horas, dependiendo del tipo de fruta y de su grado de madurezde cosecha. También se debe contar con una adecuada circulación dentro de la cámara y realizar recambios deaire con una frecuencia regular para evitar la acumulación de dióxido de carbono y una distribución homogénea enel espacio. APLICACIONES Y CUIDADOS LOGÍSTICOS EN ALMACENAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN.   

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Ventilación de la bodega permanente. Separación de los productos climatéricos de los no climatéricos. Separación dentro de los climatéricos de los frutos con mayor y menor tiempo post-cosecha. Alta rotación de los productos, principalmente de los Climatéricos; Sistema PEPS. Manejo de temperatura controlada de los productos Climatéricos. Utilización de trampas especializadas de etileno en las bodegas de almacenamiento. Transporte de productos manteniendo al máximo la fluidez de la logística de entrega para reducir el tiempo de contacto de climatéricos y no climatéric

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3. CONCLUSION

El etileno es un gas de origen natural, considerado la “ hormona de envejecimiento de las plantas “. Este gas es el responsable de la maduración de frutas y verduras, provocando que éstas cambien de color, obtengan una textura más blanda y desarrollen su sabor y aroma característicos El etileno es la fitohormona responsable de los procesos de estrés en las plantas, así como la maduración de los frutos, además de la senescencia de hojas y flores y de la abscisión del fruto. La famosa frase de que "una manzanapodrida echa a perder el cesto" tiene su fundamento científico precisamente en el etileno puesto que, cuando una fruta madura desprende etileno, acelera la maduración de las frutas que la rodean No todos los frutos se cosechan cuando están en madurez comercial. Algunos frutos requieren varios días para completar la madurez una vez cosechados, otros por el contrario, deben cosecharse en su punto óptimo de madurez, pues si se cosechan “verdes” no madurarán una vez cortadas del

árbol o planta. Desde el punto de vista de cómo maduran los frutos, podemos clasificarlos en: frutos climatéricos y no climatéricos. Podemos utilizar el etileno para acelerar la maduración en los frutos climatéricos debido a que se ha visto un paralelismo entre el punto climatérico y la producción de etileno en estos f rutos. En los frutos no climatéricos la adición de etileno no mejorará la maduración sino que acelerará la senescencia por lo que no nos conviene añadir etileno en estos casos. Para realizar los tratamientos artificiales con etileno se requiere contar con una cámara o habitación que puedamantenerse cerrada lo más herméticamente posible y en la cual pueda hacerse un control de la temperatura yhumedad. En general, se necesita mantener una temperatura de 15 °C -25 °C y 90 % 95 % de humedad relativa

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4. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 

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ETILENO https://es.wikipedia.org/wiki/Etileno ETILENO EN FRUTAS Y VERDURAS https://comprafoods.org/static/resources/Ethylene%20Guide/Ethylene %20Guide_Spanish.pdf PRODUCCION DE ETILENO http://keep-cool.es/frutas-y-verduras-productores-o-sensibles-aletileno/

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GAS ETILENO EN LOS ALIMENTOS http://lunacalogistica.com/gas-etileno-los-alimentos-frescosaplicaciones-la-logistica-transporte-almacenamiento-refrigerado/

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ETILENO POS COSECHA http://www.hortalizas.com/cultivos/manejo-de-etileno-de-frutas-yhortalizas-durante-el-almacenaje-poscosecha/

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ETILENO Y RETARDANTES DE LA MADURACION http://www.scielo.org.co/pdf/rcch/v8n2/v8n2a12.pdf

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