ESTRATEGIAS PRECOSECHA PARA  MANTENER LA CALIDAD DE FRUTA DE  HUESO

DANIEL VALERO GARRIDO Catedrático de Universidad Escuela Politécnica Superior de Orihuela, Universidad Miguel Hernández. Ctra. Beniel km. 3.2, 03312 Orihuela, Alicante, Spain E‐mail: [email protected]

@DanielValero64

Daniel.Valerogarrido

PROYECTOS AGL2006‐04359    Ministerio de Educación y Ciencia AGL2012‐35402    Ministerio de Economía y Competitividad Desarrollo de tecnologías de conservación no contaminantes para mantener o incrementar las propiedades antioxidantes y funcionales de ciruela y cereza. Control de la maduración e inducción de los sistemas de defensa y antioxidantes mediante nuevos tratamientos pre y post recolección en variedades de ciruelas y cerezas.

Índice de la Presentación

Introducción  Crecimiento y Maduración Cambios en la Post‐recolección Tratamientos Compuestos Innovadores

Resultados Obtenidos

Introducción Cereza

España Año 2014 98,400 t

1. Turquía 2. USA 3. Irán 4. Italia 5. España 6. Chile 7. Uzbekistán 8. Siria 9. Ucrania 10. Rusia Zonas de Producción

Introducción Ciruela

26,000 t

Zonas de Producción

España Año 2014 205,300 t

1. China 2. Serbia 3. Rumanía 4. Chile 5. Turquía 6. Irán 7. USA 8. India 9. Francia 10.España

Introducción Calidad: GRADO DE EXCELENCIA O SUPERIORIDAD

Introducción CALIDAD

GRADO DE MADUREZ

MOMENTO ÓPTIMO DE RECOLECCIÓN

Introducción Calidad: Características de un fruto más apreciadas por los consumidores Organoléptica (apreciada por los sentidos): Color, Sabor, Aroma, Firmeza, etc. Nutritiva: Azúcares (sólidos solubles) Ácidos orgánicos Proteínas, minerales, etc. Funcional: Compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes (fenoles, antocianinas y vitaminas).

Serrano et al. 2009. J. Agric. Food Chem. 57: 3240‐3246. 

Crecimiento y Maduración Cereza 14 gramos

12

Peso del Fruto (g)



Brooks Cristalina New Star Santina Sommerset Nº 57 Picota Prime Giant Sonata Sun Burst Sweet Heart

14

10

8





6

9 gramos 

4

2 20

30

40

50

60

70

80

Crecimiento Doble  sigmoide Diferencias  varietales Tamaño Diferencias  varietales Color Patrón de  Maduración  similar

Días después de plena floración

Díaz‐Mula et al. 2009. Food Sci. Technol. Int. 15: 535‐543. 

Crecimiento y Maduración Cereza

6

Índice de color (a/b)

Cristalina

Brooks Cristalina New Star Santina Sommerset Nº 57 Picota Prime Giant Sonata Sun Burst Sweet Heart

4

Brooks

2

0

20

30

40

50

60

70

80

Días después de plena floración

Díaz‐Mula et al. 2009. Food Sci. Technol. Int. 15: 535‐543. 

Crecimiento y Maduración Cereza

Peso hueso(%) Peso final fruto

8

12

14 10

13

2

y = -1.59 x + 20.26; r =0.840 4

7

15

5

6

7

Pit weight (%) respect to Fruit weight

12 11

6

10 5 9 4 8

Variedad de cereza

Peso final fruto (g)

9

Final fruit weight (g)

14

Br oo ks C ris ta lin a N ew St ar Sa nt in a So m er se t N º5 7 Pi co Pr ta im e G ia nt So na ta Su n Bu Sw rs t ee tH ea rt

Peso hueso (%) con respecto al peso del fruto



Elevada  correlación entre  el peso del hueso  y el peso final del  fruto

Crecimiento y Maduración Cereza

Variedad ‘Sonata’

Fase III

Sólidos solubles (ºBrix)

20

1.5

14

1.4

12

18 1.3 16

Peso del fruto Sólidos Solubles Acidez Firmeza

14

1.2

1.1

10

8

6

4 1.0

Peso fruto (g) and Firmeza (N mm-1)

Fase II

Acidez total (g 100 g-1)

Fase I

2

12 0.9 25

30

35

40

45

50

55

60

65

Días después plena floración

Díaz‐Mula et al. 2009. Food Sci. Technol. Int. 15: 535‐543. 

Crecimiento y Maduración Las principales antocianinas son :

Cereza Variedad ‘Sonata’ cianidín 3‐rutinósido

cianidín 3‐glucósido pelargonidín 3‐rutinósido

Todas  incrementan con  la maduración

Crecimiento y Maduración Los principales ácidos fenólicos son:

Cereza Variedad ‘Sonata’ Ácido neoclorogénico

Ácido 3′p‐cumaroilquínico

Crecimiento y Maduración Ciruela

 120000

Angeleno Black Amber Black Diamond Golden Globe Golden Japan Larry Ann Sungold TC Sun

Volumen (mm3)

100000

80000





60000

40000

 20000

40

60

80

100

120

140

160

Crecimiento Doble  sigmoide Diferencias  varietales Tamaño Diferencias  varietales Color Diferencias  varietales Patrón  de Maduración

180

Días después de plena floración

Díaz‐Mula et al. 2008. J. Sci. Food Agric. 88: 2499‐2507. 

Crecimiento y Maduración Ciruela



2.5 Angeleno Black Amber Black Diamond Golden Globe Golden Japan Larry Ann Sungold TC Sun

Etileno (nl g-1 h-1)

2.0

1.5

 

1.0

0.5

 0.0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200



Producción baja  de etileno en el  árbol 3 Picos de etileno Endurecimiento  del hueso Inicio cambios  color Inicio maduración

Días después plena floración

Díaz‐Mula et al. 2008. J. Sci. Food Agric. 88: 2499‐2507. 

Cambios en la Post‐Recolección Tasa de Respiración Transpiración – Pérdida Peso Firmeza ‐ Ablandamiento Color ‐ Oscurecimiento Aroma ‐ Sabor Nutrientes: Vitaminas 

Sobre‐maduración Podredumbre Fúngica Vida útil reducida

Cambios en la Post‐Recolección

Transpiración

Respiración

Sobre‐Maduración

Pérdidas de Calidad

Cambios en la Post‐Recolección Patrón de maduración: No Climatérico Intensidad  respiratoria depende del CULTIVAR

80

60

40

Cristalina Brooks Prime Giant Sonata

0 Tiempo

Cambios en la Post‐Recolección Patrón de maduración: Climatérico Intensidad  respiratoria depende del CULTIVAR

180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

Blackamber

Golden Globe Songold Larry Ann Tiempo

Cambios en la Post‐Recolección Conservación en Frío 30ºC

20ºC

Por cada 10°C de reducción en temperatura, la tasa de respiración se reduce de 2 a 3 veces.

10ºC

Vida útil se incrementa 2 a 3 veces. Tiempo

Tratamientos Pre‐cosecha Tratamientos Pre‐cosecha con Compuestos Naturales  innovadores ❶ Ácido Oxálico(OA) ❷ Ácido Salicílico (AS) ❸ Ácido Acetilsalícilico (AAS) ❹ Salicilato de Metilo (SAMe) ❺ Jasmonato de Metilo (JAMe)

Tratamientos Pre‐cosecha Ácido Oxálico (AO)

ÁCIDO OXÁLICO Ácido Orgánico

Tratamientos Postcosecha

Tratamientos Pre‐cosecha

Resistencia Sistémica Adquirida (RSA)

Retrasa Maduración (Mango, Melocotón, Ciruela, Cereza)

Muy poca  Información

Antioxidante Natural

Reduce Daños por Frío (Granada)

Primera vez usado en Ciruela y Cereza

Tratamientos Pre‐cosecha Ácido Salicílico (AS)

ÁCIDO SALICÍLICO Hormona Natural

Tratamientos Postcosecha

Tratamientos Pre‐cosecha

Molécula señal Defensa contra Patógenos 

Retrasa Maduración (Mango, Melocotón, Ciruela, Cereza)

Muy poca  Información

Salicilatos Dieta Beneficios Salud

Reduce Daños por Frío (Granada)

Primera vez usado en Ciruela y Cereza

Tratamientos Pre‐cosecha Ácido Acetilsalicílico (AAS)

Salicilato de Metilo (SAMe)

Análogos del AS

Tratamientos Postcosecha

Tratamientos Pre‐cosecha

Se convierte en AS De forma  espontánea

Retrasa Maduración (Kiwi, Albaricoque, Ciruela, Cereza)

Muy poca  Información

Utilizado como Fármaco

Reduce Daños por Frío (Granada)

Primera vez usado en Ciruela y Cereza

ÁCIDO ACETIL  SALICÍLICO

SALICILATO DE METILO

Tratamientos Pre‐cosecha Jasmonato de Metilo (JAMe)

Volátil derivado Ácido Jasmónico

Tratamientos Postcosecha

Tratamientos Pre‐cosecha

Resistencia Sistémica Adquirida (RSA)

Retrasa y/o Adelanta Maduración (Kiwi, Manzana)

Incrementa color Rojo de Manzanas

Induce acumulación Compuestos de Defensa

Reduce Daños por Frío (Granada, Tomate)

Primera vez usado en Ciruela y Cereza

JASMONATO DE METILO

Tratamientos Pre‐cosecha

Early Lori

Sweet Heart

5 Árboles /  Tratamiento

❶

Ácido Oxálico (AO)

❷

Ácido Salicílico (AS)

❸

Ácido Acetilsalicílico (ASA)

❹

Salicilato de Metilo (SAMe)

❺

Jasmonato de Metilo (JAMe)

Sweet Late

4 Litros / Árbol

T1 – 98 DDPF T2 – 112 DDPF T3 – 126 DDPF

0 (Control) 0.5 mM 1.0 mM 2.0 mM

Principales Resultados 'Sweet Late' T3

T2

6000 T2

T1 4000

4000

T1

Control OA 0.5 mM OA 1.0 mM OA 2.0 mM

91

98

105

112

119

126

133 138

Control OA 0.5 mM OA 1.0 mM OA 2.0 mM 91

Días después plena floración

Sweet Heart

98

105 112 119 126 133 140 145

Días después plena floración

Sweet Late

T3

Sweet Heart

T3 8000

3

3

T2

T2

6000

T1

6000

T1

4000

4000

Control  SaMe 0,5 mM  SaMe 1,0 mM SaMe 2,0 mM

2000

91

98

105

112

119

126

133 138

Días Después de la Plena Floración

Control  SaMe 0,5 mM  SaMe 1,0 mM  SaMe 2,0 mM  91

98

105

112

119

126

133

140 145

Días Después de la Plena Floración

2000

Sweet Late

T3

T3

8000

Volumen Fruto (mm3)

8000

Volumen Fruto (mm )

2000

8000

3

2000

Volumen Fruto (mm )

6000

Volumen Fruto (mm )

Volumen Fruto (mm3)

8000

T3

Volumen Fruto (mm3)

'Sweet Heart' 8000

T2

6000

T2

T1

T1

4000 Control ASA 0.5 mM ASA 1.0 mM ASA 2.0 mM SA 0.5 mM SA 1.0 mM SA 2.0 mM

2000

91

98

6000

105

112

119

126

133 138

Días después plena floración

4000 Control ASA 0.5 mM ASA 1.0 mM ASA 2.0 mM SA 0.5 mM SA 1.0 mM SA 2.0 mM

91

98

2000

105 112 119 126 133 140 145

Días después plena floración

Giménez et al. 2014. Food Chem. 160: 226‐232.  Giménez et al. 2015. Sci. Hort. 197: 665‐673.  

Principales Resultados Aumento del peso del fruto respecto a los controles Sweet Heart 0,5 mM

1 mM

2mM

0,5 mM

1 mM

2mM

ASA

11 %

24 %

16 %

10 %

39 %

38 %

SA

13 %

6%

9%

37 %

32 %

29 %

Control 0,5 mM 1 mM 2 mM

Sweet Heart

Sweet Late 900

800

800

700

700

600

600

500

500

Control

AAS

Tratamientos

AS

Control

AAS

Tratamientos

AS

Peso 100 Cerezas (g) 

Peso 100 Cerezas (g) 

900

Sweet Late

Principales Resultados

Principales Resultados

Giménez et al. 2014. Food Chem. 160: 226‐232.  Giménez et al. 2015. Sci. Hort. 197: 665‐673.  

Principales Resultados Black Splendor

Black Splendor

Royal Rosa

3

Volumen Fruto (mm )

Control MeJA 0.5 mM MeJA 1.0 mM MeJA 2.0 mM

70000

Control MeJA 0.5 mM MeJA 1.0 mM MeJA 2.0 mM

T3

Firmeza (N mm-1)

50 80000

T3

60000 50000 T2 T2

40000 T1

Control MeJA 0.5 mM MeJA 1.0 mM MeJA 2.0 mM

T1 T1

T2

30 T2

20

T1

30000

40

Royal Rosa

Control MeJA 0.5 mM MeJA 1.0 mM MeJA 2.0 mM

90000

T3

20000

10 T3 70

77

84

91

98

105 112 119

Días después plena floración.

63

70

77

84

91

98

105

112

63

70

Días después plena floración.

77

84

91

98

105 112 119

63

Días después plena floración.

77

84

91

98

14 DBH 7 DBH H

e

c 175

b

b

150

c

e

b

d b

d

b

b

c

b

a

a a

100

180 160

d

c

a a

140 120 100

a 80

75

60 50 BS Control

BS MeJA 0.5

RR Control

Martínez‐Esplá et al. 2014. Postharvest Biol. Technol. 98: 98‐105.  

RR MeJA 2.0

112

200

c

e

125

105

Días después plena floración.

14 DBH 7 DBH H

200

Fenoles Totales (mg 100 g-1 FW)

70

BS Control

BS MeJA 0.5

RR Control

RR MeJA 2.0

HTAA (mg 100 g-1 FW)

63

Principales Resultados Control MeJA 0.5 mM MeJA 1 0 mM MeJA 2.0 mM

Black Splendor

Royal Rosa 60

40

40

20

20

0

0 1

2

3

4

5

6

7

8

0

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Días de almacenamiento a 20°C

Días de almacenamiento a 20°C

Black Splendor

Firmeza Fruto (N mm-1)

14

Royal Rosa

Control MeJA 0.5 mM MeJA 1.0 mM MeJA 2.0 mM

Control MeJA 0.5 mM MeJA 1.0 mM MeJA 2.0 mM

14

12

12

10

10

8

8

6

6

4

4

0

10

20

30

40

Días a 2°C + 1 día a 20°C

Zapata et al. 2014. Postharvest Biol. Technol. 98: 115‐122.  

50

0

10

20

30

40

Días a 2°C + 1 día a 20°C

50

Firmeza Fruto (N mm-1)

0

Etileno (nL g-1 h-1)

Etileno (nL g-1 h-1)

60

Control MeJA 0.5 mM MeJA 1.0 mM MeJA 2.0 mM

Principales Resultados Control BS MeJA 0.5 mM BS Control RR MeJA 0.5 mM RR

180

160

160

140 140 120 120 100 100

Control BS MeJa 0.5 mM BS Control RR MeJa 0.5 mM RR

80

60 0

10

20

30

40

Días a 2°C + 1 día a 20°C

50

0

10

20

30

40

Días a 2°C + 1 día a 20°C

50

H-TAA (mg 100 g-1)

Fenoles Totales (mg 100 g-1)

180

Conclusiones

La aplicación precosecha con AO, AS, AAS, SAMe y JAMe aumenta tamaño y peso de cerezas y ciruelas en la recolección sin afectar al proceso de maduración.

Title

El efecto de estos compuestos sobre los atributos de calidad Firmeza, Color, Sólidos solubles y Acidez dependen de la dosis aplicada.

Title

La aplicación de estos compuestos naturales  conlleva a un incremento de los compuestos  bioactivos y de la actividad antioxidante de  cerezas y ciruelas. Beneficios para la salud.