POSTCOSECHA, secado y cámaras de maduración

DC. José Octavio Rodiles López

DCE. Rafael Zamora Vega

DC. Héctor Eduardo Martínez Flores

QFB. UMSNH. Michoacán, México

La postcosecha consiste en el manejo adecuado de los productos agrícolas para la distribución y conservación de los mismos y establecer sistemas de calidad para su posterior comercialización o consumo. Esto implica mantener la integridad física, calidad, y preservarlos por tiempos más prolongados. El objetivo final es mantener su calidad sensorial, nutritiva y de inocuidad.

La postcosecha abarca los tiempos desde la recolección en el campo hasta su comercialización. Las prácticas incluyen limpieza, selección y clasificación de los productos, además de otras tecnologías como secado o almacenamiento controlado que buscan el menor daño por plagas o enfermedades de origen microbiano. Por otro lado, una de las tendencias mundiales es el mínimo uso de agroquímicos para el control de plagas y microorganismos. Actualmente se estima que en el caso de los pequeños productores existe una pérdida de producto de hasta 40% por un mal manejo postcosecha.

El almacenamiento puede llevarse en silos especiales, que en muchas ocasiones implican procesos de secado, así como bolsas o tambores de plástico, lonas, etc., y las llamadas cámaras de maduración.

almacenamiento y Secado de cereales y granos

El almacenamiento en silos y secado es un proceso en cereales y otros tipos de granos antes de su industrialización o distribución. Los cereales contienen enzimas propias tipo amilasas que se activan con humedades mayores al 15%, degradando el almidón y generando procesos fermentativos. Esto se evita controlando el contenido de agua en el grano.

Un almacén es un lugar físico donde se depositan los cereales. Se piensa que los cereales son almacenados desde hace unos 10,000 años, y cuyo objetivo primordial es preservar la integridad del grano y en segundo término estandarizar, clasificar y seleccionar los diferentes cereales para darle un valor comercial apropiado. Un almacén normalmente está equipado con muelles para la carga y descarga de camiones, furgones de trenes, contenedores de barcos, o aviones. El valor económico del grano recién cosechado depende principalmente de su contenido de humedad y de la cantidad de material extraño, que incluye la presencia de otros granos, granos dañados, fisurados o quebrados; y la evidencia de contaminación por insectos u hongos.

Existen una gran variedad en los diseños de los almacenes, que dependen del volumen a almacenar, condiciones climatológicas, disponibilidad de recursos humanos y económicos, y el tipo de control usado para evitar plagas. Un buen almacén puede conservar el grano por varios años. La primera clasificación se basa en determinar si el grano será para consumo humano o para consumo animal.

Los principales almacenes son: A) Almacén al Aire Libre. Este es el más económico, pero el menos eficiente, y donde el producto es acumulado en el piso y expuesto a la intemperie y agentes bióticos externos. Después de un tiempo se forma una loma que minimiza los daños por lluvia y se forma una capa externa que protege a la mayoría del grano. También se pueden usar plásticos para cubrir la loma. B) Bolsas de Plástico. Estas son bolsas de plástico de gran tamaño. Se compactan usando máquinas especiales y se sellan en ambos extremos. Se necesita poca inversión. C) Almacén de Elevadores Planos. Éstos son los más usados. Se construyen muros con sistemas de carga y descarga fijas y mecanizadas. El grano se conduce al interior de la bodega con diferentes tipos de elevadores. D) Silos. Éstos son depósitos profundos en forma circular, hexagonal o rectangular. El diámetro va de 4 a 8 metros y con una altura entre 10 y 25 m. Éstos pueden ser construidos de metal, cemento o asbesto.

El punto clave en el almacenamiento es el contenido de humedad que es controlada por temperatura y humedad relativa. Una alta humedad y una alta temperatura aceleran el proceso de respiración de los granos con su correspondiente deterioro y favorece la contaminación microbiana y plagas. Los principales controles son evitar contacto con el agua de lluvia, movimiento y rotación del grano, aireación, y secado artificial. Los parámetros son: humedad menor 14%, no necesita aireación; humedad mayor a 14%, necesita aireación; y humedad mayor a 16%, se sugiere el secado artificial.

El grano con exceso de humedad será rápidamente dañado y disminuirá su vida de anaquel. Se usa normalmente un sistema de aireación y secado para aumentar su vida útil. La deshidratación puede ser directamente por aireación o con el uso de ventiladores de aire caliente. A) Aireación. Esta consiste en ductos subterráneos donde el flujo de aire mana de abajo hacia arriba. El calor se distribuye por todo el lote y la temperatura se mantiene uniforme, y se evita la migración de la humedad y con ello focos de calentamiento. El proceso es más efectivo cuando el grano es rotado o movido usando gusanos helicoidales. B) Secado. Este se usa para reducir la humedad del grano. Existen gran variedad de secadores. Los secadores pueden trabajar en lote o en forma continua y normalmente operan con aire a una determinada temperatura. La operación dependerá del tamaño del lote, la humedad del grano y la humedad deseada. El grano debe ser secado a bajas temperaturas para evitar fisuras en el endospermo y daños en el germen. Se sugiere una temperatura máxima de 45°C. Los granos paran consumo animal pueden ser secados hasta temperaturas de 60°C.

CÁMARAS DE MADURACIÓN

Estas son cámaras diseñadas y acondicionadas, ya sea para la maduración de vegetales o mantener su estado fresco por más tiempo. Normalmente se controla la temperatura y humedad relativa, y la concentraciones de gases, y poseen sistemas de ventilación. La idea es optimizar el punto óptimo de consumo de un alimento, especialmente cuando éstos no han alcanzado su estado óptimo de consumo después de ser cosechados o procesados.

Los puntos críticos de control son la temperatura y humedad relativa, además de los gases, tales como oxígeno, dióxido de carbono y etileno. Además, al ser este una cámara cerrada evita la entrada de plagas y mayor control de los daños por microorganismos. En general se usan en frutos climatéricos, plátanos, jitomates, aguacates, que necesitan un determinado tiempo para poder madurar después de haber sido cosechados, aunque también se pueden usar en frutas no climatéricas donde se desea evitar contaminantes externos. Si bien implican un gasto económico, tienen la gran ventaja de minimizar las pérdidas por descomposición durante su almacenamiento o transporte. Este tipo de cámaras también pueden ser implementadas en los camiones que mueven el producto.

Las cámaras pueden acelerar o retrasar la maduración de los productos y que se puedan manejar tiempos más largos de entrega al consumidor.

Cabe señalar que las cámaras deben ser diseñadas específicamente para cada producto, ya que cada uno necesitará diferentes condiciones de almacenamiento. Deberá tenerse en cuenta los volúmenes de producción, tipo de producto, y espacios para su implementación.

Las cámaras permiten comercializar ciertos productos durante todo el año y de manera independiente al tiempo de cosecha. La atmósfera controlada maneja diferentes tipos de gases y la concentración de los mismos, tales como nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y etileno. Por otro lado, se usan temperatura de refrigeración para extender la vida de anaquel. A nivel general se habla de una temperatura óptima de refrigeración de 4°C, aunque cabe señalar que cada fruta posee su temperatura óptima de refrigeración. El control de estas variables permite prolongar la vida útil, reducir los tiempos de maduración y senescencia, y aumentar la disponibilidad. Hoy en día se habla de un comercio global, pero implica aumentar los tiempos de comercialización, sobre todo cuando nuestro producto se moverá hacia otros países o implica rutas de comercio largas.

La senescencia incluye cambios metabólicos y producción de etileno y otras sustancias a lo largo del tiempo. Por ejemplo tenemos el ácido abcísico y los jasmonatos que cambian la estructura celular y aceleran los procesos de degradación, pero también tenemos hormonas como las giberelinas, citoquininas y brasinoesteroides que retrasan la senescencia.

La ausencia de etileno disminuye los tiempos de maduración y caso contrario cuando aumenta su presencia. Además existe la sensibilidad al oxígeno o al dióxido de carbono, que depende de cada fruta. Se ha observado que la pérdida de peso de un fruto en almacenamiento no es tan dependiente de la temperatura y tiempo de almacén, sino de las concentración de los gases.

La reducción de oxígeno disminuye la tasa de respiración y con ello el calor generado por la fruta, además controla la producción de etileno. También disminuye el metabolismo de degradación de carbohidratos, incluyendo azúcares, además de proteínas, lípidos y vitaminas, y evita el ataque por parte de hongos. Los rangos de control están entre 1 y 5% de oxígeno, pero cabe señalar que su ausencia podría generar problemas de fermentación, ya que esta ruta metabólica se activa en la ausencia de oxígeno, generando etanol y acetaldehído, que son generadores de sabores y aromas desagradables.

El uso de dióxido de carbono, CO₂, en lugar de oxígeno disminuye la actividad respiratoria de la fruta sin afectar los procesos de pigmentación y evitando la pérdida de firmeza. Los rangos de este gas en las cámaras están entre 8 y 20%. También disminuye la senescencia, ya que es un inhibidor del etileno. Sin embargo, altas concentraciones genera pérdidas de azúcares y de olor y aumento de la acidez.

Por otro lado, tenemos al etileno. Este acelera los procesos de maduración que involucran generación de olores, sabores, colores, además de afectar la forma, tamaño, textura y contenido nutricional. A medida que el fruto madura, se forma etileno, que controla la senescencia. La firmeza del fruto es directamente proporcional a la concentración de etileno. Este afecta principalmente a los frutos climatéricos. Efectos benéficos: desarrollo de la pigmentación del fruto, estimula la maduración climatérica, evita cambios de color, y promueve el florecimiento. Este es un gas incoloro, originado de manera natural por los frutos con rápida difusión en los tejidos vegetales, y requiere de oxígeno para ser sintetizado, y de oxígeno y CO₂ para ser activado, es decir, se puede controlar mediante dosis reguladas de CO₂ y oxígeno.

Los frutos pierden peso durante su almacenamiento debido principalmente a una pérdida de agua. Esto se controla regulando la humedad relativa de la cámara y los gases. Existen reportes de pérdida de peso de hasta 25% en un mes cuando la humedad relativa oscila entre 80-95% y contenidos de CO₂ de 12.5%.

El control de temperatura es totalmente dependiente del producto, ya que cada fruto responde de manera diferente a la refrigeración. También hay que hacer notar que el fruto en almacenamiento generará calor y aumentará la temperatura de la cámara. Así mismo, el control de la humedad relativa permitirá evitar pérdidas de humedad del fruto y disminución de su peso; humedades mayores a 90% podrían generar crecimiento de hongos y fenómenos de condensación. Deberá tomarse en cuenta el punto de rocío, temperatura donde existe la condensación del agua del aire a una determinada presión y generará la presencia de agua líquida en la fruta con sus consecuencias. El control de la humedad relativa se hace con humidificadores.

Otro factor para considerar es el crecimiento microbiano, que puede ser regulado por la temperatura, la composición de gases y la humedad relativa. Recordando que existe microorganismos aerobios y anaerobios, los primeros necesita obligadamente de oxígeno para vivir y mueren en su ausencia, y los segundos mueren en presencia de oxígeno, y existe un tercer grupo, anaerobios facultativos, que son microorganismos que pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno.

Definitivamente los procesos postcosecha son cruciales para la conservación y comercialización de los productos agrícolas, un mal manejo implica mermas del alimento con su consecuente pérdida económica. Sin embargo, existen alternativas para aumentar la vida de anaquel como el almacenamiento en silos y secado, y el uso de cámaras climáticas que permiten mayores tiempos para la distribución y mercantilización.

Tabla 1. Relaciones Sugeridas para Cámaras de Maduración

	Temperatura (°C)	% Oxígeno	% CO2
Aguacate	5-13	2-5	3-10
Brócoli	0-5	1-2	5-10
Champiñón	0-5	3-10	10-15
Fresa	0-5	15-20	15-20
Jitomate	8-12	3-5	–
Lechuga	0-2	10	–
Limón	12-14	5-10	0-2
Mandarina	4-5	2	0-2
Mango	10-15	2-5	5
Manzana	0-5	5-10	1-2
Naranja	2-4	10-12	0-2
Papaya	10-15	5	10
Piña	10-15	5	10
Toronja	10-15	3-10	5-10