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.