Fruitgrading, tecnología de bajo coste para una evaluación no invasiva de la fruta

Los métodos corrientes de clasificación están basados en el análisis de las características físicas y morfológicas de las piezas de fruta (tamaño, peso, forma) así como en la caracterización de la apariencia externa (color, manchas y defectos visibles). Estos parámetros, sin embargo, no son totalmente representativos de la verdadera calidad de la fruta en cuestión, la cual no abarca exclusivamente la apariencia externa, sino que también se valoran otras propiedades organolépticas (sabor y aroma), valor nutricional, composición química, propiedades mecánicas, propiedades funcionales y defectos. Esto hace que los métodos tradicionales de clasificación de la fruta resulten muy limitados para la clasificación de la fruta acorde a criterios de calidad cercanos a los percibidos por los consumidores europeos.

Algunas de estas investigaciones comprenden métodos ópticos como UV-Vis (espectrofotometría ultravioleta-visible), espectrofotometría NIR (infrarrojo cercano), FT-IR (Espectroscopia de infrarrojos), técnicas basadas en el sonido (ecografía por ultrasonidos) e incluso métodos complejos y sofisticados, sistemas basados en imágenes de rayos X. Recientemente, algunos equipos de clasificación de frutas ya introducen nuevos métodos de clasificación basadas en NIR o analizadores acústicos. Sin embargo, estas tecnologías todavía necesitan optimizarse aún más con el fin de mejorar su fiabilidad y su coste. Hay una necesidad actual de nuevas tecnologías de bajo coste y no-destructivas para clasificar la fruta de acuerdo a sus propiedades internas. La implementación de nuevas metodologías de clasificación de la fruta permitirá a las pymes productores, mayoristas y empresas de embalaje incrementar el valor de sus productos, permitiéndoles ofrecer a sus clientes una fruta con un valor añadido, ofreciéndola como una nueva categoría 'premium grade'.

La clasificación de la fruta se realiza generalmente basándose en las características morfológicas y físicas (tamaño, forma y peso), y en su apariencia externa (color, presencia de defectos en superficie...). Desafortunadamente estos parámetros no reflejan totalmente la calidad del producto, que exige otras propiedades gustativas (sabor y aroma), valor nutritivo, constitución química, propiedades mecánicas, propiedades funcionales y defectos. Todo esto hace que la tecnología actual para la clasificación de la fruta no esté de acuerdo a criterios de calidad cercanos a los de los consumidores europeos.

Además, las diferencias entre los criterios de clasificación usados en la industria, basados en indicadores de calidad externa, y los criterios de calidad percibidos por los consumidores, tiene un impacto en el precio de la fruta. Tras realizar una encuesta entre sus consumidores, las cooperativas y agrupaciones pyme han confirmado que el precio normal de la fruta 'clase extra' podría incrementarse entre un 20 y un 40% si los productores de fruta asegurasen que la fruta supera unos criterios mínimos de “calidad interna”.

- Espectroscopio de inducción magnética (MIS): Los cambios internos de la fruta siempre van acompañados de cambios físico-químicos en el tejido del fruto, el cual sufre variaciones del contenido de agua, ácidos orgánicos, azúcares, etc. Estos cambios internos modifican la conductividad eléctrica y la permitividad dieléctrica de los frutos, como corroboran diferentes estudios, muchos realizados por socios del consorcio. Fruitgrading pretende superar estos problemas usando MIS para evaluar las propiedades eléctricas de la fruta. Esta técnica de inspección no invasiva permite determinar la conductividad de una muestra (incluyendo tejido orgánico) sin contacto físico.

Analizando la respuesta de la muestra a campos magnéticos de diferentes frecuencias es posible obtener información precisa de las características internas de la muestra. Se han realizado estudios de fiabilidad llevados a cabo en colaboración entre diferentes socios del consorcio, quedando probado que la tecnología MIS es aplicable a la medida de propiedades de piezas de fruta. Experimentos preliminares, realizados con peras, han demostrado variaciones significativas en las propiedades dieléctricas en frutas que se han podido correlacionar con su estado de maduración.

- Espectroscopia de reflexión difusa (DRS): Se sabe que la luz reflejada por la superficie de la fruta guarda relación con un numero de parámetros indicativos del estado de madurez y la de la calidad de la fruta, incluyendo contenido en clorofila, azúcares y presencia de defectos (golpes, daños superficiales...). Las mediciones convencionales con DRS incluyen el empleo de complejos sistemas de espectroscopia ópticos, muy costosos, particularmente en el rango espectral del infrarrojo cercano. Recientemente han aparecido en el mercado los sistemas de clasificación de fruta para el análisis de la calidad interna basados en tecnología NIR (Near Infrared). Aparte de las limitaciones técnicas intrínsecas, el elevado coste de estos sistemas hacen imposible su adquisición para la mayoría de pymes frutícolas europeas.

El objetivo técnico principal de este proyecto es el desarrollo de un prototipo de un módulo para un clasificador de fruta capaz de clasificar fruta a nivel industrial, basado en criterios de calidad interna, pretendiendo alcanzar velocidades de clasificación de 5 piezas/segundo. Este módulo iría integrado, calibrado y testado en una línea de clasificadores comerciales del colaborador STC. La tecnología será validada para aquellos frutos más significativos entre los asociados en las cooperativas: manzanas, peras, melocotones y kiwis.

- Centre de Recerca i Investigació de Catalunya (IPE) - España

- Asociación para la Promoción de la Pera de Rincón de Soto (SOTO) - España

- S.A.T. Frutas y Verduras Valle de Rincón (VALLE) - España

- Associacão dos Jovens Agricultores do Portugal (AJAP) - Portugal

- Towarzystwo Rozwoju Sadow Karlowych (TRSK) - Polonia

- Sadecka Grupa Producentow Owoców i Warzyw 'Owoc Lacki' (OWOC) - Polonia

- Societé de Technologie de Calibrage (STC) - Francia

- Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - Francia

- Odenberg Engineering Ltd. (ODEN) - Irlanda

- University of Manchester (UNIMAN) - Gran Bretaña

- Mettler-Toledo Safeline Ltd. - Gran Bretaña