Novedad tecnológica para el almacenamiento de manzanas: atmósfera controlada dinámica
La tecnología de Atmósfera Controlada (AC) se aplica hoy masivamente para el almacenamiento de manazas y peras, y en menor extensión en el almacenamiento y transporte de otros productos (tal como melocotón, nectarina, aguacate, plátano, y coles, entre otros). Se desarrolló hace ya casi 100 años a partir de los experimentos iniciales de dos investigadores ingleses (F. Kidd y C. West) quienes demostraron que conservar las manzanas en una atmósfera con baja concentración de O2 (de 1 a 5%) y/o alta de CO2 (de 0 a 5%), en lugar de guardarlos en una atmósfera de aire normal (21% O2 y 0,03% de CO2), permitía alargar en un 50% más el periodo de conservación y mantener mejor la calidad de los frutos.
En los últimos años se ha desarrollado una técnica especial de atmósfera controlada que se ha bautizado con la denominación de Atmósfera Controlada Dinámica (ACD) o ‘Dynamic Controlled Atmosphere’ (DCA), habiendo la misma ganado una implantación comercial creciente en las centrales frutícolas dedicadas al almacenamiento frigorífico de manzanas. Esta nueva generación de la tecnología AC permite conseguir hoy día dos grandes ventajas que son clave para la competitividad del sector de manzanas: por un lado, una mayor retención de la calidad inicial de la fruta (firmeza de pulpa, color de piel, contenido de azúcares y ácidos. Y en paralelo una excelente calidad sensorial), y por otro lado un efectivo control del escaldado superficial de las manzanas, desorden fisiológico causante habitual de mermas de producto a lo largo del almacenamiento en cámara, y que es causado por la oxidación de compuestos acumulados en la epidermis de la manzanas que son conservadas en condiciones de refrigeración (especialmente en el caso de aquellas variedades de color verde, rojo y bicolor, como Granny Smith, Delicious y Fuji, repectivamente).
Esta técnica viene a ser, esencialmente, una forma particular de la técnica de AC conocida desde hace tiempo con el término ‘Low Oxygen Stress’ (LOS). En síntesis, se basa en aplicar unos niveles de O2 muy bajos (inferiores al 1%) en la atmósfera de la cámara de almacenamiento. Además, en lugar de mantener constante este nivel de O2 (como sería el modo tradicional o estándar), el mismo se modifica a lo largo del periodo de almacenamiento, adaptándose en cada momento al estado fisiológico del producto.
En definitiva, se usan los niveles más bajos de O2 que tolera cada tipo de fruto, consiguiendo frenar al máximo el metabolismo respiratorio de los mismos, pero sin ir más allá del límite inferior de O2 a partir del cual pueden iniciarse procesos de fermentación anaeróbica en los tejidos, que conducen a la aparición de daños en los mismos (y a las consecuentes pérdidas económicas). El límite más bajo de O2 a partir del cual se produce el cambio fisiológico hacia una respiración anaeróbica (acompañado de un incremento brusco del cociente respiratorio del producto, CR, que equivale al cociente entre CO2 liberado y O2 consumido vía la respiración de los frutos) se denomina punto de compensación anaeróbica. En consecuencia, una vez alcanzado dicho nivel mínimo de O2 para un determinado tipo de producto almacenado en una cámara (que puede ser del orden de 0,2-0,4%), se fijan en la misma unos niveles de O2 ligeramente superiores (por ejemplo, del orden de 0,6-0,8%) para evitar daños por estrés fisiológico en el producto a causa de los niveles bajos de oxígeno.
Figura 1. Influencia de la concentración de O2 sobre la tasa de respiración y el cociente respiratorio (RQ) de los frutos, y límite mínimo de O2 a partir del que se inicia la respiración anaeróbica en los mismos.
Para la detección del nivel mínimo de oxígeno compatible con el adecuado comportamiento metabólico del fruto se han llevado a cabo en las últimas décadas diversas investigaciones para proponer la medida de algunos cambios fisiológicos o el incremento en la concentración de determinados compuestos en los frutos como indicadores del inicio de daños por estrés de oxígeno en los mismos. En este sentido, se han propuesto con éxito comercial dos tipos de indicadores de estrés por bajo O2:
a) la medida de la concentración de etanol y acetaldehído en el fruto.
b) la medida del cambio en la fluorescencia emitida por el fruto.
Actualmente son muchas las empresas frutícolas en el mundo que disponen de cámaras frigoríficas en las que se aplica la técnica DCA, ya sea monitorizando el etanol o ya sea la fluorescencia. La medida del contenido del etanol en el fruto se puede realizar por un método cromatográfico o bien por un método enzimático, siendo este último el que se aplica en la práctica dada su simplicidad; se dispone hoy día de unos kits preparados para realizar el análisis en el zumo de unas cuantas frutas elegidas al azar en la cámara, a lo largo del almacenamiento. En caso de observarse un incremento en dicho contenido de etanol (siendo indicador de procesos fermentativos) se procede a elevar ligeramente el nivel de O2 para restituir al fruto a un estado no estresante.
Por otra parte, para la medida de la fluorescencia se dispone de sensores que han sido desarrollados en los últimos años a partir de los trabajos iniciales de investigación del Dr. R. Prange (de Canadá). Este autor observó que el fenómeno habitual de fluorescencia que presentan los productos vegetales con clorofila después de ser iluminados con una luz, se ve aumentado significativamente si estos vegetales se encuentran sometidos a un estrés de bajo O2.
La señal derivada de las medidas efectuadas con el sensor de fluorescencia es recogida en un ordenador externo, en el que se visualiza el momento de estrés en el fruto a partir del incremento brusco de la fluorescencia emitida por el mismo. A continuación, se actúa modificando los niveles de O2, aumentándose ligeramente los mismos por encima de lo niveles que son causantes de la señal de estrés.
Figura 4. Aumento de la señal de fluorescencia en los sensores (línea de color verde) al disminuir excesivamente el nivel de O2 (línea de color rojo) en una cámara de manzanas.
Un tercer sistema de monitorización de la AC-dinámica ha sido propuesto recientemente, el cual en lugar de basarse en medidas de etanol o de fluorescencia en los frutos, realiza una estimación del cociente respiratorio de los frutos, detectándose así directamente el punto de compensación anaeróbica en los mismos. Para ello, se realizan medidas (mediante analizador de gases) de las variaciones de las concentraciones de O2 y CO2 a lo largo de un período de tiempo en la atmósfera de la cámara de fruta, y una vez estimado en qué valores de cociente respiratorio se encuentran los frutos (CR=CO2/O2), si todavía no se ha alcanzado su punto de compensación anaeróbica se procede a seguir reduciendo el nivel de O2 en la cámara hasta el valor mínimo que toleran los frutos. Se ha bautizado a dicho sistema con el nombre de 'Control Avanzado de la Respiración' (ACR dinámico).
Figura 5. Medidas de la concentración de O2 y de CO2 en una cámara frigorífica, a partir de las cuáles el sistema ACR calcula el cociente respiratorio de la fruta, y así determina el umbral mínimo de O2 tolerado por la misma.
Aparte de bajar el nivel de O2, se debe aumentar el nivel de CO2 en las cámaras, si bien en las cámaras de AC dinámica, en general, se recomienda que éstos deben ser inferiores al 1%. Así se pretende evitar que el efecto combinado de bajo O2/alto CO2 no acabe provocando daños en los frutos (pardeamientos en piel o pulpa, sabores anómalos, …). Obviamente, los niveles recomendados pueden variar para las distintas variedades de manzana, pues no todas tienen la misma sensibilidad al elevado CO2 (por ejemplo: Golden Delicious es más tolerante al CO2 que Fuji o Granny Smith).
Para una óptima decisión sobre las condiciones de O2 y CO2 a utilizar, y sobre la aplicación y manejo adecuado de la tecnología AC-dinámica, siempre es recomendable asesorarse por los investigadores de las universidades y centros de investigación referentes en cada país, y por las empresas instaladoras de cámaras de atmósfera controlada. En la relación siguiente aparecen algunas de las principales empresas instaladoras de cámaras de atmósfera controlada para frutas:
- Absoger
- Bat-ulo-systems
- Besseling
- Fruitcontrol
- Ilerfred
- Isofred
- Isolcell
- Marvil Engineering
- Tecnidex
- van-Amerongen
Para acabar, cabe resaltar que el principal beneficio actual de la tecnología de ‘Atmósfera Controlada Dinámica’ es que, al utilizar unos niveles muy bajos de O2, se consigue un excelente control de la incidencia del ‘escaldado superficial’ en las manzanas, observable no sólo en el momento inmediato de salida de los mismos de la cámara sino, lo que es más interesante, incluso después del periodo de vida comercial o vida en estante posterior, y todo ello sin necesidad de una aplicación pre-almacenamiento de productos antiescaldantes químicos en la fruta (tales como etoxiquina o difenilamina). Ello hace de esta técnica una herramienta muy útil para aquellas empresas que enfocan estratégicamente su conservación de la fruta sin el uso de productos químicos antiescaldantes, pudiéndose así lograr unas cuotas mayores en aquellos mercados más exigentes con respecto a la presencia/ausencia de residuos químicos en la fruta. Podemos decir que se trata de una tecnología no química, segura y limpia, acorde con las exigencias que la sociedad actual hace a los productores y comercializadores de fruta.
