Durante los últimos años se ha notado un cambio notable en los hábitos alimentarios de la población. No sólo se espera satisfacción de la comida, sino también que contribuya a mejorar nuestra salud y bienestar. Además, cada vez es más escaso el tiempo para su preparación. Debido a esto, las frutas y hortalizas mínimamente procesadas en fresco constituyen un sector de rápido crecimiento en la industria de los alimentos. Tratándose de productos muy perecederos, deben ser manipulados siguiendo estrictas normas de control de calidad. En este artículo se describen las principales alteraciones físicas, fisiológicas y microbiológicas que más frecuentemente presentan y se indican algunas pautas generales acerca de la tecnología actualmente disponible para su control.

INTRODUCCIÓN

Los hábitos alimentarios de la población han cambiado marcadamente a lo largo del siglo XX. Mientras en las primeras décadas la comida era una mera fuente de energía, hoy en día también constituye un fenómeno sensorial, cultura y social. No sólo se espera satisfacción al comer, sino también que contribuya a mejorar nuestra salud y bienestar. Además, cada vez es más escaso el tiempo libre para su preparación.

Surge así una nueva gama de productos compuesta por hortalizas y, en menor medida, frutas e incluso plántulas, frescas, limpias, troceadas (partidas, cortadas, ralladas etc.), desinfectadas, envasadas y listas para su consumo directo en forma de ensaladas o para su cocinado. Los tratamientos aplicados se caracterizan por ser métodos físicos simples, ya que en todo momento se trata de mantener las propiedades sensoriales del producto intacto del que provienen (ARTÉS, 2000).

La obtención de una supervivencia comercial satisfactoria depende de la elección apropiada de la materia prima y de la ejecución de prácticas industriales correctas de manipulación, procesado, envasado, almacenamiento y distribución. Es fundamental el mantenimiento de la cadena de frío y el empleo de atmósferas modificadas.

En los vegetales mínimamente procesados en fresco el corte expone los tejidos al daño y los hace más perecederos, incrementándose la pérdida de nutrientes y la permeabilidad a los gases y al vapor de agua (AVENA-BUSTILLOS et al., 1994). Por lo tanto son muy susceptibles a diversas alteraciones que afectan adversamente su calidad y seguridad. A continuación se describen los cambios más notables que normalmente sufren estos productos y se sugieren algunas actuaciones para limitarlos.

 

Alteraciones físicas

Deshidratación

La pérdida de agua por transpiración es un factor que incide negativamente sobre la calidad (Figura 1F). Consiste en la transferencia de vapor de agua desde los tejidos al medio circundante. Las células vegetales se hallan en equilibrio con la atmósfera cuando están a la misma temperatura y a una alta humedad relativa (99-99,5%). Cualquier disminución de la presión de vapor por debajo de estos niveles determina la pérdida de agua, la cual se manifiesta mediante marchitamiento, afectando el peso, la apariencia y la textura, provocando menor suculencia y firmeza. El uso de películas plásticas para la generación de atmósferas modificadas reduce la diferencia de presión de vapor, aunque en algunos casos sería recomendable el empleo de recubrimientos comestibles. Se ha observado en zanahoria rallada que la aparición de una capa blanquecina podría estar vinculada a la deshidratación de las células muertas (AVENA-BUSTILLOS et al., 1994). Para evitar esta alteración, se ha propuesto el uso de películas comestibles fabricadas con ésteres de sacarosa (BALDWIN et al., 1995).

 

Daños mecánicos

Para reducir los daños mecánicos y la consecuente pérdida de fluidos, es fundamental realizar los cortes con instrumentos bien afilados. El empleo de acero inoxidable reduce los riesgos de pardeamiento enzimático, al evitar la presencia de iones metálicos (fundamentalmente de cobre) que lo favorecen. Es importante también la solidez del equipo industrial, ya que, de ser inestable, se pueden generar vibraciones capaces de alterar la eficiencia del corte, produciendo desgarros en las células y la consecuente pérdida de calidad (GRAG et al., 1990). Por ejemplo, se ha observado que en lechuga los cortes realizados con una cuchilla sin filo presentan una mayor tasa respiratoria (AHVENAINEN, 2000).

Cuando los vegetales deben pelarse, siempre que sea posible es recomendable el uso de enzimas, minimizando de este modo la presencia de heridas que luego serán potenciales vías de penetración para los microorganismos (WILEY, 1994).

Otro factor a tener en cuenta es el tamaño de las piezas en que se procesa el producto. En lechuga se ha observado que el menor tamaño conduce a una mayor tasa respiratoria y de producción de etileno, el cual, estimula a su vez la biosíntesis de enzimas, como la fenil alanina amonio liasa (PAL) y la polifenol oxidasa (PPO). Paralelamente, cuanto mayor es la superficie expuesta carente de epidermis, mayor será la deshidratación (VAROQUAUX y WILEY, 1994).

 

Alteraciones fisiológicas

Incremento en la tasa respiratoria y en la producción de etileno

La tasa respiratoria y la producción de etileno del producto procesado es, generalmente, mucho más alta que la del producto intacto, principalmente durante las primeras horas posteriores al corte, como se ha observado en lechuga, melón, tomate, granada, hinojo, colirrábano, apio, etc. (VAROQUAUX y WILEY, 1994, ARTÉS et al., 1999, AGUAYO et al., 2001, ARTÉS y AGUAYO, 2001, ESCALONA et al., 2001, GÓMEZ y ARTÉS, 2004). Sin embargo, acciones tales como la remoción de pecíolos y sépalos en fresas, o la eliminación del raquis en uva, no conducen a un incremento en la respiración (WATADA et al., 1996). La tasa respiratoria está altamente relacionada con la temperatura. De ahí la importancia de mantenerla lo más baja posible. La modificación de la atmósfera también contribuye a su control, así como a reducir la síntesis y acción del etileno.

 

Cambios en la composición química

Entre los principales cambios que sufren los productos procesados en fresco luego del envasado se incluye la pérdida de sólidos totales, carbohidratos, proteínas, aminoácidos y vitaminas. Muchos de estos cambios se inician a consecuencia de la pérdida de turgencia de los tejidos que lleva a una creciente deshidratación y por último a la muerte celular. Azúcares, ácidos orgánicos, lípidos y otros substratos son utilizados por los tejidos como fuente primaria de energía química. Se ha observado que el nivel de azúcares cae y el nitrógeno soluble se incrementa, asociado a una mayor síntesis de enzimas relacionadas con la degradación. Los monosacáridos disminuyen (fructosa y glucosa), probablemente debido a que la fructosa es consumida o transformada en glucosa para luego ser consumida. Cuando más baja es la temperatura de almacenamiento y si la atmósfera es modificada, mayor es el mantenimiento de los niveles de azúcares.

Por otra parte, los cambios en el contenido de ácidos orgánicos generalmente son mínimos. Varios estudios sostienen la hipótesis de que con bajas concentraciones de O2 y altos niveles de CO2 se retarda la descomposición de estos compuestos. Sin embargo, el mecanismo por medio del cual ocurre permanece aún desconocido y, en la mayoría de los casos, los resultados tienen una alta variabilidad.

Las hortalizas se caracterizan por ser relativamente ricas en vitaminas, principalmente las vitaminas C y A, así como tiamina y riboflavina. Durante la vida en estante es posible observar una disminución en el contenido de vitamina C, la cual depende de la temperatura de almacenamiento. Por ejemplo en espárragos se han indicado valores de disminución de hasta un 40% en sólo un día cuando la temperatura es de 10ºC. En cambio, si la temperatura es de 0ºC, se observa una disminución del 50% luego de una semana (WATADA, 1987).

 

Cambios en el color

En los tejidos vegetales verdes el proceso de senescencia normalmente conduce a la pérdida de estructura del citoplasma y de los cloroplastos y, en consecuencia, al amarillamiento de los tejidos (Figura 1A). Esto se debe a que los pigmentos se encuentran accesibles al ataque de ácidos celulares y enzimas degradativas, favorecidos además por la presencia de O2 (Maunders et al., 2005).

En las hortalizas de hoja el color amarillo resultante no es atractivo para los consumidores y tiene un efecto negativo sobre la posibilidad de venta del producto (ARTÉS y GÓMEZ, 2003). El mantenimiento de una baja temperatura y una humedad relativa elevada, conjuntamente con el empleo de atmósferas empobrecidas en O2 y moderadamente enriquecidas en CO2, son las principales herramientas recomendables para retardar esta alteración.

Otro cambio en el color que puede aparecer en los productos procesados se manifiesta como manchas en la epidermis, tal como ocurre en la lechuga cortada, donde se observan pardeamientos del borde de la hoja ("leaf edge browning") y de tejidos no fotosintéticos ("brown stain"), asociados a una acumulación superior al 2% de CO2 en la atmósfera de conservación. También en este producto se ha indicado la presencia de manchas rosáceas ("russet spotting") en las nervaduras, atribuidas a un nivel de etileno en la atmósfera superior a 0,1 ppm. Se ha visto que una concentración de 200 ppm de ácido cítrico resultó eficaz para reducir el pardeamiento del borde de la hoja, en tanto que los otros dos defectos fueron inhibidos por una baja temperatura de almacenamiento (1ºC) (ARTÉS et al., 1999).

Por otro lado, en hortalizas procesadas como la zanahoria rallada, es frecuente observar durante su vida comercial la aparición de una capa blanquecina que ha sido asociada a la presencia de lignina, cicatrizante natural de los tejidos (BOLIN y HUXSOLL, 1991), aunque, como se mencionara anteriormente, puede también estar vinculada a la deshidratación (AVENA-BUSTILLOS et al., 1994).

 

Pardeamiento enzimático

Es una de las principales causas de la pérdida de calidad de los productos procesados en fresco, constituyéndose en uno de los mayores desafíos a solucionar.

La presencia de pardeamientos se debe a la oxidación de los compuestos fenólicos, reacción catalizada por la enzima (PPO), originándose quinonas incoloras que posteriormente se polimerizan, formando melaninas cuya coloración muestra tonos pardos, rojizos o negros (GÓMEZ et al., 2006). Este tipo de alteración es muy frecuente en productos mínimamente procesados tan dispares como manzana, pera, patata, kiwi, champiñón, habas o lechuga (Figura 1C y D).

La prohibición del uso de sulfitos para evitar esta alteración, ha llevado al desarrollo de alternativas. El empleo de atmósferas modificadas puede contribuir positivamente a ello, como sucede en manzana (NICOLI et al., 1994). También se han empleado, con diferente éxito, agentes reductores como el ácido ascórbico (vitamina C), quelantes como el EDTA, acidulantes como los ácidos cítrico y acético, etc. (VAMOS-VIGYAZO, 1981; DZIEZAK, 1986; SAPERS y HICKS, 1989; SAPERS y MILLER, 1992; ARTÉS et al., 1996; CASTAÑER et al., 1996). Al momento de usarlos se debe tener precaución, ya que pueden producir alguna alteración en atributos tales como la calidad sensorial y el valor nutricional.

 

Cambios en la textura

La textura de un producto vegetal es una de las características sensoriales más importantes que se encuentra asociada a su calidad. La misma está determinada por la estructura y composición de sus tejidos. La pared celular es la principal responsable de la condición textural. Se halla compuesta por fibrillas de celulosa embebidas en una matriz de sustancias pécticas, hemicelulosa, proteínas, lignina, solutos de bajo peso molecular y agua (SMITH et al., 2006). Por lo general, los órganos vegetales comestibles contienen sólo células con pared primaria.

El envasado en atmósfera modificada y la refrigeración no siempre son suficientemente eficaces para asegurar la retención de la firmeza. En relación con los diferentes productos, existe una sensibilidad varietal significativa, como se ha puesto de manifiesto en distintos tipos de melón (AGUAYO et al., 2001). El uso de sales cálcicas (cloruro, lactato o propionato) puede retrasar el ablandamiento en melón procesado en fresco (AGUAYO y ARTÉS, 2001).

 

Ahuecado

Esta alteración, aún no suficientemente estudiada, es particularmente importante en apio y rábano (Figura 1B). En este caso se observa que las células del parénquima cortical se rompen, dando lugar al aerénquima, de color blanco y de consistencia esponjosa, con grandes espacios de aire. Posteriormente puede ocurrir el desprendimiento de la epidermis. El defecto generalmente empieza en la zona de corte, aunque también puede provenir del campo, en este caso asociado a alternancias drásticas en la disponibilidad de agua o bien a una excesiva fertilización nitrogenada (ALONI y PRESSMAN, 1979). Existen diferencias entre variedades, desde cultivares altamente susceptibles hasta los marcadamente resistentes.

Esta fisiopatía es un carácter genético heredable, de forma que el carácter "sin ahuecado" es recesivo (WHITLOCK, 1979). La presencia de etileno también favorece la formación de aerénquima (SALTVEIT y MANGRICH, 1996).

 

Sabores y aromas extraños

Durante el almacenamiento refrigerado, los productos vegetales pueden absorber aromas y sabores extraños. De ahí que se recomiende tener en cuenta mantenerlos alejados de los olores de productos tales como manzanas, zanahorias y cebolla. El uso de películas plásticas no siempre evita la transferencia de olores.

Por otra parte, cuando la atmósfera de equilibrio que se genera en el interior de los envases no es la adecuada, puede producirse el desarrollo de sabores o aromas extraños resultantes de un metabolismo fermentativo (ARTÉS, 2000). Por ejemplo en zanahoria, se ha observado el incremento en el contenido de ácido clorogénico, el cual perjudica el aroma y sabor del producto (BABIC et al., 1993).

 

Translucencia

Es un desorden fisiológico cuya causa no ha se conoce aún completamente.

Se trata del proceso por el cual los espacios celulares libres se llenan con líquido, dando a los tejidos un aspecto de transparencia o vitrosidad. Cuando se produce este fenómeno, los productos procesados suelen desarrollar aromas desagradables. En melón se ha observado que la translucencia se reduce por el uso de atmósferas enriquecidas en CO2 (15 kPa, PORTELLA y CANTWELL, 1998).

Generalmente está asociada a una mayor actividad de las enzimas catalasas y á y ß galactosidasa, lo que ocasiona modificaciones en los galactolípidos de lamembrana alterando su permeabilidad.

 

Daños por frío

Es posible observar alteraciones fisiológicas en los productos procesados en fresco cuando los mismos son sensibles a bajas temperaturas de almacenamiento, aunque siempre superiores al punto de congelación. Sin embargo no es un defecto muy frecuente, debido a que la duración de la vida comercial suele ser reducida, y por lo tanto no se supera el umbral de inducción o periodo de latencia para que el defecto se exprese (Figura 1E).

 

Alteraciones microbiológicas

El daño en los tejidos, con la consecuente disponibilidad de nutrientes, provee condiciones favorables para el desarrollo de patógenos. Los géneros y especies, así como la cantidad de microorganismos presentes en los productos mínimamente procesados, varía con la fruta u hortaliza de que se trate, las prácticas de cultivo y la higiene durante la manipulación y procesado, siendo clave el correcto manejo de la temperatura (Figura 1G).

Debido a que las bacterias, hongos y levaduras proliferan en la periferia e interior de los tejidos dañados y células muertas, es muy importante realizar un buen escurrido y centrifugado o secado del producto procesado. De este modo se disminuye la humedad superficial (BOLIN y HUXSOLL, 1991).

El agua clorada con unas 50 a 150 ppm de ClONa es efectiva en gran medida, aunque no elimina todos los microorganismos. Además, los productos secundarios resultantes de su uso pueden resultar perjudiciales para la salud.

Alternativas al cloro son el empleo del CO2 en concentraciones relativamente altas (30 kPa), el cual se ha visto que es efectivo en fresas (WILLS et al., 1998), el uso de radiaciones gamma; la aplicación de ozono (Figura 1H), el cual se ha demostrado que retrasa el crecimiento de hongos patógenos como Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea o Rhizopus stolonifer (LIEW y PRANGE, 1994 y SARIG et al., 1996, AGUAYO et al., 2006 ); el recubrimiento con coberturas comestibles y controladores biológicos, como por ejemplo el empleo de la levadura Candida quiulliermondii para controlar el hongo Penicillium sp. (WATADA et al., 1996).

También se ha evaluado el efecto de atmósferas con elevados niveles de O2 (70-90%), solos o en combinación con una concentración moderadamente alta de CO2 (10-20%), observándose que se logró afectar el crecimiento de levaduras y bacterias que normalmente alteran la calidad de las hortalizas procesadas en fresco (AMANATIDOU et al., 1999).

Aunque a temperaturas inferiores a 5ºC las bacterias mesófilas apenas se desarrollan, las psicrófilas como Yersinia enterocolitica, Salmonella spp, Listeria monocytogenes y Aeromonas hydrophila, sí pueden hacerlo, constituyendo un riesgo real, aunque afortunadamente poco común, en los productos mínimamente procesados comercializados a bajas temperaturas (BRACKETT, 1994). Otros géneros bacterianos como Pseudomonas sp. y Erwinia sp. considerados como no peligrosos para el consumidor, son más habituales en productos procesados en fresco (VAROQUAUX y WILEY, 1994), causando la denominada podredumbre blanda bacteriana, identificada frecuentemente en productos como la ensalada de lechuga (ARTÉS et al., 1999).

 

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