La investigación poscosecha en España: retos y oportunidades para el siglo XXI

Entre las partes interesadas, los consumidores constituyen un pilar fundamental. Una demanda importante de los consumidores en relación con los productos hortícolas es la baja calidad sensorial de los productos que consumen. Además, estos productos deben ser completamente seguros y proporcionar todos los componentes saludables responsables de los beneficios asociados a su consumo. La investigación poscosecha española está siendo financiada por el Plan Nacional de I+D+i, mediante los programas de las Comunidades Autónomas, y por las propias empresas privadas. El actual Plan Nacional no se ocupa de las áreas prioritarias, permitiendo el desarrollo de la investigación sobre cualquier tema que sea de interés y permita avanzar en el conocimiento. Este plan promueve los proyectos coordinados, lo que permite abordar ambiciosos proyectos de interáreas que implican los mejoradores, agrónomos, tecnólogos de alimentos, nutricionistas e incluso los biólogos moleculares para lograr sus objetivos.

La investigación poscosecha en España va encaminada a mejorar aspectos de la calidad de los productos hortícolas, garantizar tanto la seguridad como la toxicología y microbiológica, a optimizar la calidad nutricional de los productos hortofrutícolas cuando llegan al consumidor, el desarrollo de nuevos productos, y en particular los productos vegetales cortados listos para el consumo o para su cocinado. Una parte notable de la investigación poscosecha está dirigida a la aplicación de nuevas tecnologías o la adaptación de las ya conocidas para lograr el objetivo de productos vegetales ‘frescos durante más tiempo’. Entre estas tecnologías destacan el uso de sensores, tecnologías de la información, tratamientos físico-químicos compatibles y considerados como ecológicos para mejorar su calidad y seguridad. El uso de tratamientos de precosecha sobre los atributos de calidad en el momento de la recolección y su impacto en la capacidad de almacenamiento poscosecha ha ganado mucha atención en los últimos años. Otras investigaciones abordan un profundo conocimiento de la biología del producto y la comprensión de los aspectos fisiológicos que gobiernan la vida durante este período. Las frutas y hortalizas son una fuente importante de metabolitos beneficiosos para la salud humana.

En este sentido, las técnicas de poscosecha pueden ayudar a mantener o aumentar el contenido de estas sustancias saludables. El gran desafío de la tecnología poscosecha es tratar el producto ‘fresco’ de forma apropiada para llegar a manos del consumidor con una calidad similar a la cosecha y si es posible con mejores características organolépticas, aunque hay una gran distancia del espacio (transporte) o la hora (conservación) entre los dos eventos. En esta tónica, en este artículo se proporcionará una visión general de los principales resultados y logros obtenidos por los diferentes grupos de investigación en España.

La UE produjo 66,8 millones de toneladas de fruta fresca en 2013 y cerca de 114 millones de toneladas de hortalizas frescas, casi la mitad de los cuales consistía en patatas. Los principales productores son Italia, España y Francia.

En 2014, los países europeos exportaron frutas por un valor de 18,7 mil millones de euros y de 14,9 mil M€ en hortalizas (incluyendo el comercio intracomunitario de la UE). Más del 80% de las exportaciones de la UE van a otros países europeos. España es el mayor exportador (Figura 1), con exportaciones que consisten en su mayor parte de su propia producción, mientras que Holanda y Bélgica son los principales centros comerciales, debido a su posicionamiento logístico. España es el mayor exportador de fruta fresca con un volumen de exportación de casi 7,2 millones de toneladas. España representa el 34% de las exportaciones de frutas frescas de Europa. En España se producen una gran cantidad de fruta. Lo mismo ocurre con Italia. Los Países Bajos y Bélgica se combinan con la producción nacional de distribución (reexportaciones) de frutas frescas importadas al resto de Europa.

Con respecto al consumo en la UE, para el año 2014 se establece un consumo total de frutas de 74 millones de toneladas, mientras que el consumo de hortalizas ha ido disminuyendo, si bien presenta un valor de 119 millones de toneladas (62 millones de toneladas sin incluir las patatas). En una encuesta reciente de 2015, y con respecto al consumo de fruta fresca en España, se ha comprobado que naranja, plátano y manzana son los productos más consumidos (Tabla 1).

La investigación de los distintos Grupos de Investigación a lo largo de la geografía nacional ha experimentado un incremento muy significativo, como se demuestra por el número de publicaciones científicas en revistas de alto impacto en los últimos 20 años. Tras realizar una búsqueda en la base de datos Scopus y poniendo como palabras clave ‘fruit quality’ y ‘Spain’ nos da un número de registros cercanos a los 3.000 (Figura 2).

Figura 2. Número de publicaciones científicas internacionales de poscosecha en España.

En la siguiente Figura se muestra los distintos Grupos de Investigación que han contribuido a las publicaciones científicas internacionales sobre poscosecha.

Las actividades de investigación e innovación se constituyen como una fuente de ventaja competitiva fundamental para cualquier actividad y sector económico. En el caso del sector agroalimentario, diversos estudios han demostrado la relevancia de estas actividades como uno de los principales factores para crecer y alcanzar una posición competitiva más sólida tanto en el mercado nacional como en el internacional.

La investigación de calidad va necesariamente unida a la transferencia de los resultados de investigación con el fin de fortalecer la competitividad tecnológica del sector productivo, generar valor añadido e impulsar el desarrollo económico. Los beneficios que generan las actividades de investigación serán mucho mayores si se articulan unos canales adecuados de transferencia de resultados hacia los usuarios finales.

A continuación se exponen algunos de los logros obtenidos de la investigación en poscosecha en España en los últimos años.

En el campo de las Atmósferas Controladas (AC), el uso de atmósfera adecuada junto con un buen manejo de la temperatura y humedad relativa durante la conservación permite incrementar la vida útil poscosecha de determinadas frutas, tales como manzana y pera. La AC posee efectos directos sobre algunos parámetros fisiológicos y de calidad tales como respiración, producción de etileno, ablandamiento, coloración de la piel (pérdida de clorofila, síntesis de carotenoides o antocianinas), etc. En la década de los 80 nace el concepto de ULO (ultra low oxygen), el cual se basa en el manejo de los niveles de oxígeno por debajo de 1%. Posteriormente, se realizaron ensayos en ULO en combinación con ILOS (inicial low oxygen stres), con excelentes resultados, tanto en condición de fruta, como en la disminución de la incidencia de algunos desórdenes fisiológicos, como escaldado superficial. A inicios de la década del 2000 aparece el concepto atmósfera controlada dinámica (ACD), la cual corresponde a un sistema en donde varía la concentración de O₂ y CO₂ en el interior de la cámara, en función de algunos parámetros fisiológicos, asociados al punto de compensación anaeróbico.

Con el objetivo de reducir los daños por frío causados por el efecto de las bajas temperaturas sobre las frutas sensibles, se han realizado una gran cantidad de investigaciones. Las temperaturas superiores al punto de congelación, en un rango amplio, entre -0,5 y 15 °C, pueden provocar daños a la mayoría de productos tropicales y subtropicales, numerosos productos mediterráneos y algunas especies de clima templado. En el origen de estos daños se encuentran cambios en la estructura de las membranas celulares, lo que afecta al metabolismo y da lugar a los síntomas, muchos de los cuales se manifiestan al poner al producto bajo condiciones de temperatura ambiente. Se han desarrollado varios métodos para reducir los daños por frío, entre los que se encuentran el acondicionamiento a bajas o altas temperaturas, calentamiento intermitente, inmersión en agua caliente, envasado en atmósferas modificadas, y atmósferas controladas.

El uso del 1-metilciclopropeno (1-MCP) ha supuesto un avance muy importante tanto hacia un mayor conocimiento del proceso de maduración de frutos climatéricos así como una herramienta para incrementar la vida útil poscosecha de un amplio rango de frutas y hortalizas. El 1-MCP es un potente inhibidor de la acción del etileno y es capaz de mantener la calidad poscosecha en muchos productos hortícolas frescos. El 1-MCP fue aprobado por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) en 1999 para su uso en plantas ornamentales y comercializado como Ethylbloc y bajo el nombre comercial SmartFreshTM para los productos hortícolas comestibles con derechos de uso a nivel mundial de Rohm y Haas y ahora transferidos a Agrofresh Inc, que es la empresa encargada de comercializar 1- MCP a nivel industrial en todo el mundo. En 2005, la Unión Europea aprobó el uso de 1-MCP en los Estados Miembros como regulador del crecimiento de las plantas y estableció un límite máximo de residuos (LRM) de 0,01 mg kg^-1.

En el campo de las atmósferas modificadas (AM) se han optimizado los diseños de los envases para cada fruta en particular y poder así preservar la calidad de productos vegetales frescos enteros o cortados (listos para consumir). El envasado en AM consiste en sellar cierta cantidad de frutas o verduras usando films plásticos con permeabilidad selectiva del O₂, del CO₂ y del vapor de H₂O, de manera que la actividad respiratoria del producto ocasiona una variación del entorno gaseoso. Los frutos y vegetales una vez recolectados siguen respirando y transpirando. La respiración de los productos aumenta la concentración de CO₂ y disminuye la concentración de O₂ dentro de los envases, mientras que la tasa de transpiración aumenta la presión de agua. La creación y mantenimiento de una atmósfera óptima dentro del envase AM depende de la tasa de respiración del producto y de la permeabilidad del film al O₂ y CO₂, estando ambos afectados por la temperatura.

En los últimos años se está haciendo hincapié en el uso de tratamientos pre-cosecha con un efecto claro sobre la conservación posrecolección de fruta y hortalizas. Estos tratamientos pre-cosecha son mucho más aceptados por los consumidores y conllevan menos restricciones legales. El ácido salicílico o ácido 2-hidroxibenzoico (AS) y otros compuestos relacionados, los salicilatos, han sido utilizados en medicina desde la antigüedad. Desde el año 1992, el AS se considera una potente hormona vegetal que juega un papel importante en la regulación de una gran variedad de procesos fisiológicos durante el crecimiento y desarrollo de la planta, en la interacción de la planta con otros microorganismos y en su respuesta a distintos tipos de estrés, tanto biótico como abiótico. El efecto más característico del AS es la inducción de la resistencia sistémica adquirida (RSA), que participa en la resistencia a enfermedades locales y endémicas en las plantas, activando los sistemas de defensa en los tejidos infectados. Se ha comprobado que la aplicación de estos compuestos permite obtener frutos con mayores estándares de calidad en el momento de la recolección, la cual se mantiene durante la posreelección.

La investigación, el desarrollo tecnológico y la innovación en poscosecha suponen un gran reto en el marco de la investigación española que sigue necesitando de la concienciación de la sociedad para un desarrollo efectivo de la misma y de sus investigadores en el desarrollo de sus proyectos científicos. El sector hortofrutícola español para mantener su posición estratégica y su vocación exportadora debe colaborar con los grupos de investigación para producir y comercializar frutas y hortalizas con más vida útil, mejor sabor o más resistentes a las plagas.