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Manejo Poscosecha de Naranjilla (Solanum quitoense) Vega Moreira Myriam Paulina* *Escuela Politécnica Nacional, Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria Quito, Ecuador ([email protected]) Resumen: El objetivo de este trabajo es recolectar información acerca de los mecanismos utilizados para dar un manejo adecuado después de la cosecha a naranjillas (Solanum quitoense), tomando como base el estudio de puntos clave que permitan desarrollar dichas tecnologías y de esta forma reducir las pérdidas poscosecha, mantener la calidad de los frutos, y proporcionar seguridad alimentaria. Por tal motivo es importante mencionar factores biológicos y ambientales que se involucran en el deterioro de las frutas y las técnicas desarrolladas para contrarrestarlas; así mismo se hará una revisión de las normas estandarizadas que se han establecido para identificar parámetros de calidad, condiciones de cosecha y operaciones poscosecha, manejo de temperaturas, métodos de enfriamiento, utilización de atmósferas modificadas y controladas, control de etileno y otros métodos utilizados en poscosecha para alargar el tiempo de vida útil a la naranjilla. Palabras clave: Solanum quitoense, naranjilla, poscosecha, Abstract: The aim of this study is to collect information about the mechanisms used to provide adequate post-harvest handling to quito orange (Solanum quitoense), based on the study of key points in order to develop these technologies and thus reduce post-harvest losses, maintain fruit quality, and providing food security. Therefore it is important to mention biological and environmental factors involved in the deterioration of the fruit and the techniques developed to counter them; Likewise there will be a review of standardized rules have been established to identify quality parameters, crop conditions and harvest operations, temperature management, cooling methods, use of modified and controlled atmospheres, ethylene control and other methods used in postharvest to lengthen the shelf life of the quito orange. Key words: Solanum quitoense, quito orange, postharvest,

Introducción La naranjilla (Solanum quitoense) es una fruta exótica oriunda de las regiones subtropicales húmedas andinas de Ecuador, Perú y Colombia. Se la denomina también lulo, naranjilla de castilla o quito orange en EEUU. Existen variedades como el híbrido Palora, híbrido Puyo y la de jugo que se diferencian en la altitud requerida para desarrollarse cumpliendo así ciclos vegetativos de 24 a 46 meses. Es una fruta de forma esférica o achatada de color anaranjado cuando ha llegado a la madurez, posee una cubierta pilosa y un sabor agridulce. Esta solanácea tiene un papel importante en la economía de muchas familias del

oriente ecuatoriano, por lo que se han visto desplazadas ciertas áreas de bosque primario para cultivar el producto (Revelo, Viteri, Vásquez, Valverde, León, Gallegos, 2010, pp. 12-26). De ahí la importancia de capacitar a los agricultores en el manejo adecuado del cultivo y por supuesto, el tratamiento postcosecha que evitará pérdidas económicas. Este documento se enfocará en detallar los procesos inherentes al segundo aspecto donde puede sufrir pudriciones y ataque de gusanos que penetran el fruto entre otros. 1. Caracterización físico química y contenido nutricional

Para la variedad INIAP-quitoense 2009, dentro de su composición se observa que posee alto contenido de fósforo, vitaminas A y C, además de lo que se muestra en la tabla 1. Tabla 1. Contenido nutricional de naranjilla Parámetros de Calidad Acidez titulable (% ácido cítrico) Sólidos solubles (°Brix) Cenizas (%) Extracto etéreo (%) Proteína (%) Fibra (%) Carbohidratos totales (%) Azúcares totales (%) Vitamina C (mg/100g) Polifenoles totales (mg/g) Carotenoides totales (µg/g) Calcio (µg/g) Magnesio (µg/g) Fósforo (µg/g) Potasio (µg/g) Sodio (µg/g) Hierro (µg/g) Zinc (µg/g) Fuente: Brito et al., (2012)

Valor 2.56 10.80 0.59 0.11 0.64 0.46 7.74 4.62 53.33 0.81 1.27 48 124 95 3.090 5 1 2

2. Factores Ambientales que causan su deterioro Un ensayo realizado a 4 y 8°C por Olmedo (2007) en naranjilla híbrido INIAP-Palora demostró que a 8°C se conservaron por 32 días presentando daños por frío en un 21% y 26.66% de ablandamiento; a 4°C se conservaron por 24 días aunque con una pérdida de peso y diámetro menores a las obtenidas con la temperatura anterior sufrieron daño por frio en un 91.67% y ablandamiento en un 16.84%, mientras que a las otras temperaturas hubo menor tiempo de conservación y mayor ablandamiento. De ahí que para este tipo de naranjilla la mejor temperatura de almacenamiento fue a 4°C ya que conserva sus cualidades físicas intactas hasta los 16 días pero, al trascurrir el tiempo tuvo un daño por frío bastante fuerte. Almacenada a temperaturas menores a 2°C antes de llegar a su fase climatérica por 2-3 días y sacada al ambiente se deshidrató en demasía confirmando la muerte de los tejidos (Arango, Vélez & Vaillant, 2007), por lo que es muy probable que no soporte temperaturas de 0°C o menores.

Sin embargo hay otras variedades como híbrido palora, híbrido puyo o variedad agria que presentan porcentajes que distan de los expuestos anteriormente como se muestra en la tabla 2.

Por otro lado se sugiere que la cosecha sea máximo cuando el fruto se encuentra pintón pero siempre conservando su pedúnculo (Fiallos, 2000).

Tabla 2. Características químicas de diferentes variedades de naranjilla

Tabla 3. Daños fisiológicos después de la cosecha de naranjilla

Características Humedad (%) Ceniza (%) Proteínas (%) Fibra (%) Acidez (%) Alcaloides (+ot) Sólidos solubles (%) Sólidos totales (%) Azúcares totales (%) Vitamina c (mg/100g)

Híbrido Palora 91,62 0,52 0,41 1,22 2,22 0,05 5,70

Híbrido Puyo 90,18 0,51 0,66 1,69 1,56 0,05 5,00

Variedad agria 85,88 0,82 1,31 3,25 0,95 0,05 6,00

8,38

14,12

9,82

1,93

2,83

2,19

-

83,50

83,70

Causa Altas temperat uras

Exposición Falta de ventilación y demasiada presencia de sol

Enfriami ento o congelaci ón

Temperatur as de congelació no menores a las que tolera Lluvia o

Fuente: Revelo et al., 2010, p.22 Humeda

Daño Fisiológico Se ve incrementada la taza de respiración y traspiración, se deshidrata, marchita y ablanda, su muestran sabores desagradables Pérdida de color interna y externa, falta de sabor, pulpa con mucha agua Ataque de hongos

d Contami nación química

exceso de humedad Productos químicos

y ablandamiento

Contaminación de la fruta y pérdida de color Fuente: (Lara, 2012)

3. Factores Biológicos que causan su deterioro El gusano del fruto (Neoleucinodes elegantalis) es una plaga que ataca a la naranjilla en cualquier estado de madurez. La antracnosis o gotera (Colletotrichum gloeosporioides) es una enfermedad que se muestra con manchas en los frutos de forma redonda (Fiallos, 2000). El moho verde (Penicillium sp.) pudre la pulpa y deja un polvo verde en la superficie, Erwinia sp. causa podredumbre de la fruta y esta se muestra blanda y con mal olor (Lara, 2012) Los daños fisiológicos que puede sufrir la fruta y sus consecuencias se observa en la tabla 3, pero también pueden haber daños mecánicos como cortes, impactos, vibraciones, compresión que resultan en pérdida de agua, contaminación por microorganismos, aplastamientos, estrés de las frutas (Chicaiza, 2012).

4. Tasa de respiración El comportamiento climatérico de la naranjilla variedad Castilla fue observado en un estudio realizado por Arango, Vélez & Vaillant (2007), eso se evidenció por el aumento de la tasa respiratoria y el cambio de color de verde a naranja. En un experimento las naranjillas fueron cosechadas cuando su diámetro fue superior a 5 cm, y su color aún era verde, después de la recolección a temperatura ambiente empezó el proceso de maduración, el mismo que duró 8 días, aquí se evidenció que a medida que aumenta el porcentaje de sólidos solubles, disminuye la acidez titulable, de ahí que esta relación llegó hasta 3 cuando la fruta se tornó totalmente de color naranja y blanda; junto a estas características se observó un 50% de disminución en su firmeza y aroma fuerte particular. La tasa de respiración fue aumentando conforme se daba el proceso de maduración ya que en el primer día se contabilizó 16.8 ml de CO2 y al séptimo día llegó hasta 27.9 ml. El comportamiento climatérico

descrito en el ensayo sugiere la conservación de las frutas cuando estas aún se encuentran de color verde (Arango, Vélez & Vaillant, 2007). 5. Transpiración La tasa de respiración disminuye a medida que pasa el tiempo, y como resultado se muestras las frutas menos turgentes y con menos peso; este fenómeno ocurre debido a la diferencia de presión en el interior del fruto respecto a la del ambiente, esta agua se pierde en forma de vapor para equilibrar con la del ambiente (Lara, 2012), por este motivo es importante que la humedad relativa del ambiente sea alta. En la naranjilla se han contabilizado porcentajes de 92 a 95 porciento de agua. La variedad, relación área superficial/volumen, naturaleza de la pared de los frutos, tipo de tejidos son importantes determinantes para la transpiración (Jara, 2012).

6. Tecnologías para reducir la tasa de respiración Arango, Vélez & Vaillant (2007) sugieren que la fase crítica climatérica aumenta con la disponibilidad de oxígeno, por lo que se ve la necesidad de controlar la atmósfera que rodea al fruto como bolsas de polietileno por ejemplo (25.4 micras de espesor), también hay absorbedores de etileno y otras invenciones como el 1-MCP (1 metil ciclopropeno) es un producto no tóxico que inhibe la acción del etileno, y que tiene una baja residualidad. Es eficaz en concentraciones muy bajas y se lo utiliza para mantener la calidad de las frutas mientras son almacenadas, dependiendo de la especie de las frutas, cultivares y condiciones de almacenamiento mejora el contenido nutricional, esto es azúcares, aminoácidos, ácidos grasos y orgánicos, y antioxidantes después de haber sido preservados en frio (Guan, Hu, Shen, Zhou, Cheng & He, 2015). No se han encontrado estudios específicos del efecto de 1-MCP en naranjillas, pero si los hay en frutos de la familia a la que pertenece como es el caso de la berenjena (Solanum melongena L.) donde se observó que el 1-MCP retrasó la senescencia, mantuvo la calidad y redujo el pardeamiento de este fruto no climatérico que fue cosechado en su madurez comercial. Se observó una baja pérdida de peso, así como de las enzimas responsables de la

oxidación de compuesto fenólicos, además mantuvo el color verde de la fruta (Massolo, Concellón, Chaves & Vicente, 2011). En tomate (Solanum lycopersicum L.) se evaluó la incidencia de las plagas Alternaria alternata, Botrytis cinerea, y Fusarium spp y se encontró que dependiendo del tiempo de almacenamiento y la variedad, el 1-MCP es efectivo para evitar la descomposición poscosecha (Su & Gubler, 2012), por lo que no se descarta un efecto positivo de 1MCP en naranjilla.

7. Índices de madurez y estándares de calidad Los estados de maduración de la naranjilla se representan en una cartilla de color, según los estándares técnicos colombianos se tiene la figura 1 y tabla 2.

cambio de color de la epidermis mientras el fruto cursa es estadio de maduración (Mejía et al., 2012). Sin embargo la norma INEN del Ecuador establece que el estado verde va del color 0 a 1, pintón de 2 a 4 y maduro de 5 a 6, según se observa en la figura 2.

Figura 2. Cartilla de colores según estado de maduración de la norma INEN del Ecuador (2009) 8. Estándares según las normas INEN Tabla 5. Requisitos físico químicos de las naranjillas de acuerdo a su estado de madurez

Figura 1. Cartilla de colores en las fases de maduración de naranjilla Tabla 4. Colores de acuerdo a distintas fases de maduración de naranjilla Color 0 1 2 3 4 5

Descripción Frutos fisiológicamente maduros de color verde oscuro Fruta verde oscuro con reflejos verdosos de color claro Fruta verde claro con ciertas tonalidades de color naranja Frutas de color anaranjado con pintas verdes en el centro Fruta de color anaranjado con escasos matices verdes Frutas anaranjadas

Norma INEN (2009) Tabla 6. Calibres de naranjilla Calibre

Grande Mediana Pequeña

(Mejía et al., 2012) Con estas caracterizaciones expresadas en la tabla 4 y figura 1 se puede clasificar a los frutos de acuerdo a sus etapas de madurez de la siguiente manera: verdes (0-2) donde ha alcanzado madurez fisiológica, semimaduros (3 y 4) estadio de madurez para cosecha, maduros (5) etapa de consumo. Además el parámetro b* es clave en el

Grande Mediana Pequeña

Masa, g (ver 8.1.2)

Diámetro Longitud, ecuatorial, mm (ver mm (ver 8.1.2) 8.1.1) Naranjilla Híbrido Puyo > 80 > 50 > 47 80 - 50 50 – 45 47 - 43 < 50 < 45 < 43 Naranjilla de jugo > 130 > 68 > 55 130 – 68 – 60 55 – 45 80 < 80 < 60 < 45

Norma INEN (2009) 9. Cosecha

Se lo realiza cuando el fruto ha alcanzado un 75% de color amarillo, es decir se encuentra en estado pintón. El fruto debe poseer su pedúnculo para prevenir su deshidratación, maduración acelerada e irrupción de enfermedades. Este estado de madurez es importante porque la dureza con la que cuenta la cáscara permite su manipulación y transporte sin ser susceptible a daños (INIAP, 2010, p. 96). Estudios demuestran que cuando los frutos se cosechan en estados de madurez temprana, pierden más peso que los que se cosechan en madurez de consumo o cercana a esta (Casierra, García y Lüdders, 2004). La cosecha se realiza manualmente utilizando guantes para retirar la pelusa presente, o con tijera y preferiblemente a tempranas horas del día para evitar que la fruta esté en exceso húmeda (CORPOICA, 2001).

Adicionalmente se corta el pedúnculo para que este sea de tan solo 5 mm de largo como límite máximo (Revelo, et al., 2010, p. 97).

10. Operaciones poscosecha Según la norma INEN 2303 (2009) las operaciones poscosecha están dadas por: recolección, acopio, selección, clasificación, adecuación, empaque, almacenamiento y transporte de los frutos cosechados. Sin embargo se sugiere que después de la recepción y descarga de los productos, estos sean limpiados y seleccionados de acuerdo a su tamaño y/o calidad, luego proveer de un tratamiento poscosecha para promover su conservación, posteriormente empacar, enfriar, almacenar, transportar y comercializar. 11. Selección de los frutos Los frutos deben estar enteros, su forma debe guardar simetría y ser característica de la naranjilla o lulo, poseer la base del pedúnculo, estar libres de agentes que interfieran en la calidad del producto, es decir todo material animado o inanimado que sea extraño al fruto, presentar buen aspecto respecto a uniformidad en su color y turgencia (SICA, 2001; INIEN, 2009). 12. Limpieza En los frutos secos se retiran las pubescencias, pequeñas espinas, restos de tierra, partículas de polvo, químicos, etc., presentes alrededor de toda su superficie; debe realizarse cuidadosamente para evitar golpes que posteriormente se desencadenarán en pudriciones y como consecuencia pérdidas económicas.

Figura 3. Operaciones poscosecha de la naranjilla

13. Clasificación Los frutos se clasifican según su tamaño, disminuyendo su calidad a medida que lo hace también su diámetro, según se observa en la tabla 7 hay tres categorías, donde la última es considerada de mala calidad y por ende destinada al consumo interno (Revelo, et al., 2010, p. 97). Sin embargo hay otra clasificación menos generosa de acuerdo al calibre que refiere de la siguiente manera: Calidad extra cuyo diámetro es mayor a 3.5 cm, calidad primera o especial cuyo diámetro está entre 2.2 y 3.5 cm, y de calidad corriente cuyo diámetro es menor a 2.2 cm. La clasificación de acuerdo al color también es importante ya que al ser una fruta climatérica su sabor y aroma van cambiando de acuerdo al grado de madurez que se encuentre la fruta, estado evidenciado por el color (García y García, 2001).

Tabla 7. Clasificación de acuerdo al tamaño Categoría

Diámetro [cm]

Primera o gruesa

> 6,5

Segunda o pareja

4-5

Tercera