Influencia del riego deficitario de fruta de hueso en la calidad postcosecha del producto entero y mínimamente procesado en fresco

Resumen

España fue el cuarto productor mundial de melocotón y nectarina en el periodo 2000 - 2013, con una media anual de 1.219.780 t. La producción muestra una tendencia creciente en los últimos años debido a las nuevas variedades adaptadas a cada zona geográfica y a condiciones específicas del suelo, a los avances en estrategias de riego y fertilización, así como a las mejoras en técnicas postcosecha y trazabilidad que facilitan las exportaciones. El cultivo de frutales de hueso requiere entre 5.000 y 7.000 m3 de agua de riego por ha y año. Zonas como la Cuenca Mediterránea o el sur de Estados Unidos, grandes productores de melocotón y nectarina, se encuentran en una situación de riesgo para los cultivos por la escasez de recursos hídricos y la baja calidad de los mismos. Por ello, es necesario recurrir a estrategias de riego que optimicen el uso de agua, manteniendo las cosechas y la calidad del producto obtenido. Estas técnicas son conocidas como riego deficitario controlado (RDC). Su aplicación supone el conocimiento de cada fase fenológica del cultivo con el fin de evitar posibles efectos adversos tanto en el desarrollo de la planta como del fruto. El consumidor exige cada día más productos de alta calidad sensorial, funcional ymicrobiológica, que además hayan sido cultivados mediante estrategias sostenibles. Existe un mayor interés en el consumo de frutas y hortalizas con alto potencial antioxidante, esto es, que contengan compuestos beneficiosos para la salud, principalmente vitamina C y determinados polifenoles individuales. Diversos estudios han mostrado un incremento de biocompuestos saludables con la aplicación de RDC, gracias a la activación de rutas metabólicas específicas que derivan en su síntesis como respuesta al estrés hídrico provocado. Los trabajos de investigación de la presente Tesis Doctoral se centran en el estudio del efecto de diferentes estrategias de RDC sobre la calidad organoléptica, funcional y microbiológica del melocotón y nectarina extra tempranos (Flordastar y VioWhite 5, respectivamente), tanto en producto entero como mínimamente procesado en fresco (MPF), aplicando técnicas postcosecha que contribuyan a mantener la calidad inicial. Estas investigaciones se han realizado en el Grupo de Postrecolección y Refrigeración del Departamento de Ingeniería de Alimentos y del Equipamiento Agrícola de la Universidad Politécnica de Cartagena, en el marco del proyecto AGL2010-19201-C04-02-AGR del Ministerio de Economía y Competitividad. En los Capítulos I y II se estudió la respuesta metabólica del melocotón y la nectarina, respectivamente, al estrés hídrico de larga duración (3 años consecutivos). Diversos parámetros bioquímicos se evaluaron en la cosecha, durante el almacenamiento refrigerado (0 ºC; 90-95% humedad relativa -HR-) y tras la comercialización (15 ºC; 70-75% HR). Los resultados sugirieron que la aplicación de RDC provoca un estrés en la planta que induce un cambio en la actividad enzimática, dependiente de la intensidad y duración del mismo. Los frutos sometidos a RDC mostraron mayor actividad de las enzimas catalasa, fenilalanina amonio liasa y ascorbato peroxidasa, así como un mayor contenido en ácido dehidroascórbico (ADH). Todos estos parámetros se definieron como buenos indicadores del estrés abiótico. Asimismo, los frutos cultivados bajo RDC aumentaron su contenido en fenoles totales y flavonoles, mejorando sus características funcionales. Con el almacenamiento refrigerado, la actividad de la enzima polifenoloxidasa (PPO) aumentó, especialmente en pulpa. Respecto al tipo de tejido, la piel de la nectarina y del melocotón presentó un mayor contenido en compuestos bioactivos que la pulpa. Como principal conclusión, el RDC puede ser una práctica cultural para incrementar los compuestos bioactivos mientras permitió la reducción del aporte hídrico. En el capítulo III, se investigó el efecto del RDC sobre los parámetros de calidad y compuestos antioxidantes del melocotón Flordastar. Además, se realizó una comparación entre la conservación en aire o en atmósfera controlada (AC; 3-4 kPa O2 y 12-14 kPa CO2) durante 14 días a 0 ºC y 90-95% HR seguidos de un periodo de comercialización en aire de 4 días a 15 ºC y 70-75% HR. Inicialmente, los melocotones sujetos a RDC mostraron un mayor contenido en sólidos solubles totales (SST) obteniendo mejor valoración por el panel sensorial. Las pérdidas de peso en los frutos conservados en AC fueron menores que las de aquéllos almacenados en aire, y especialmente bajas en los melocotones sometidos a RDC. La conservación en aire contribuyó al avance irreversible de la madurez del fruto, obteniéndose una coloración del fruto más intensa. Los frutos regados bajo diferentes estrategias de RDC presentaron mayor concentración inicial de fenoles totales que mantuvieron durante el periodo de conservación. Además, estos frutos mostraron mayor contenido en ADH que el testigo, como señal del mayor estrés hídrico sufrido. Como principal conclusión, la combinación de RDC con un almacenamiento en AC permitió un significativo ahorro de agua y proporcionó frutos con alta calidad global. En el Capítulo IV se ha recogido un estudio comparativo de tratamientos postcosecha con el objetivo de conocer su posible implantación para mantener y/o extender la vida útil de nectarinas procedentes de RDC. En este sentido, se estudiaron los efectos de la AC y de la aplicación de 1-metilciclopropeno (1-MCP; 1,25 ¿L L-1 durante 24 h a 0 ºC). Los frutos conservados en AC y 1-MCP, mantuvieron mejor el contenido inicial de compuestos bioactivos que las nectarinas conservadas en aire. Además, en los frutos testigo se observaron mayores pérdidas de peso y ablandamiento que en los almacenados en AC o 1-MCP. La combinación de RDC y 1-MCP fue la idónea para mantener la calidad organoléptica y funcional de la nectarina VioWhite 5. La viabilidad comercial de la nectarina VioWhite 5 sometida a RDC como producto MPF se estudió en el Capítulo V. Se aplicaron diferentes tratamientos de RDC frente a un testigo regado sin restricción hídrica y, una vez recolectados los frutos, se procesaron en fresco y se envasaron para su consumo, conservándose durante 8 días a 5 ºC. Inicialmente, las nectarinas sometidas a RDC mostraron un mayor contenido en SSC, aunque no fue significativo al finalizar la vida útil. Como sucedió en los Capítulos anteriores con la nectarina entera, la aplicación de un RDC proporcionó frutos con una capacidad antioxidante y un contenido total de fenoles más estable durante el almacenamiento que el testigo, ligado a una mayor concentración en vitamina C. No se detectaron bacterias patógenas durante la vida útil del producto cumpliéndose en todo momento la Directiva europea (Regulación EC, 2007). Los recuentos microbiológicos de psicrófilos, mohos y levaduras fueron bajos, evitando la alteración sensorial del producto. En definitiva, la nectarina extra temprana VioWhite 5 cultivada bajo RDC permitió la obtención comercial de un producto MPF. En el Capítulo VI, se buscó responder a la demanda del consumidor de productos frescos, listos para consumir y sin aditivos químicos. Con este objetivo, una vez comprobada la aptitud de la nectarina VioWhite 5 como producto MPF, se le aplicó un tratamiento antipardeante basado en ácido ascórbico (que forma parte de la composición natural del fruto) en combinación con dos antimicrobianos naturales: ácido transcinámico y vainilla (150 mg L-1 y 1 g L-1, respectivamente). Durante 8 días a 5 ºC de vida útil del producto, no se observó efecto significativo de los tratamientos antimicrobianos en los SST, la acidez titulable o el pH. La aplicación de ácido trans-cinámico y vainilla proporcionó menores recuentos microbiológicos. Estos antimicrobianos naturales no influyeron en el sabor de las rodajas de nectarinas y mantuvieron su firmeza. La inhibición de la PPO gracias al ácido ascórbico redujo el pardeamiento enzimático oxidativo del tejido, aumentando la aceptación del producto MPF por parte del panel sensorial. Con dicha inhibición, el contenido en fenoles totales se mantuvo durante la conservación. Asimismo, la fruta fue capaz de absorber y mantener parte del aporte externo de ácido ascórbico, presentando durante todo el experimento mayores valores de vitamina C. En definitiva, los antimicrobianos naturales estudiados en combinación con el tratamiento antipardeante basado en ácido ascórbico preservó mejor la calidad global de la nectarina MPF tanto desde un punto de vista microbiológico como funcional en comparación con las nectarinas testigo. El RDC es una técnica aplicable en campo que permite un importante ahorro de agua (hasta 2.000 m3 por ha y año) e induce un aumento de los compuestos con alto potencial antioxidante como determinados polifenoles o la vitamina C, sin mermar la producción y sin afectar negativamente a la calidad físico-química del fruto, pudiendo comercializarse como producto entero o MPF. http://repositorio.bib.upct.es/dspace/