UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA GRUPO DE POSTRECOLECCIÓN Y REFRIGERACIÓN Dpto. Ingeniería de Alimentos y del Equipamiento Agrícola Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica Pº Alfonso XIII, 48. 30203 Cartagena. Murcia. España www.upct.es/gpostref/ CONTRATO DE INVESTIGACIÓN ENTRE FECOAM Y UPCT “MEJORA DE LA COMERCIALIZACIÓN POSTCOSECHA DE MELOCOTON, NECTARINA, PIMIENTO Y BRÓCOLI” “APLICACIÓN DE TRATAMIENTOS DE PRERREFRIGERACIÓN EN BRÓCOLI” EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Prof. Dr. Ing. Francisco Artés Calero Dr. Ing. Francisco Artés Hernández Dra. Ing. Encarna Aguayo Giménez Dra. Ing. Perla A. Gómez di Marco Ing. Téc. Esperanza Truque Rodríguez INTRODUCCIÓN Factores de calidad de brócoli Inflorescencias: grano fino sin abrir Compacidad, color, long. y Ø tallo uniformes Síntomas senescencia en brócoli Deshidratación, con pérdida de peso y marchitamiento (pérdida>5-6%) Amarillamiento de la inflorescencia Corte limpio base Apertura de flores Ausencia defectos y podredumbres Ablandamiento de tallos Color verde oscuro, algo azulado Disminución de la compacidad Ø inflorescencia principal<10 cm Olores y/o sabores indeseables tallo: 1-2,5 cm Cambios composición, pérdida Vit C Longitud ramo<15 cm Lignificación de los tallos Longitud del tallo>12 cm Desarrollo del “tallo hueco” Ramilletes con rebrotes secundarios<12 unidades. Pardeamiento del corte Enfermedades parasitarias INTRODUCCIÓN Almacenamiento Tª=0 ºC HR. 95-98%; vida útil 21-28d, Tª=5°C; vida útil 14-20d, Tª=10°C; vida útil 5d. Brócoli pre-enfría rápido con mezcla de hielo y agua También usados: aire forzado, hidroenfriamiento, vacío parcial Daños por congelación si se agrega sal a la mezcla hielo-agua o cuando el brócoli sin hielo se almacena a Tª<-1°C INTRODUCCIÓN PREENFRIAMIENTO O PRERREFRIGERACIÓN • Eliminación del calor de productos recién cosechados frenando el metabolismo y deterioro por transporte y almacenamiento • Descenso inmediato del calor interno tras la cosecha, • Rápida reducción en la Tª del producto • Operación más importante utilizada en mantenimiento de producciones vegetales para permanecer frescas y saludables INTRODUCCIÓN 1. Pre-enfriamiento bajo vacío Productos vegetales, con abundante agua en su composición, se enfrían por evaporación de dicha agua bajo vacío parcial. Productos en cámara de vacío. pto de ebullición del agua cambia en función de la presión de saturación, Tª = 0ºC, Ps = 6,09 mbar. P cámara de vacío muy baja energía para evaporar el agua calor latente de vaporización del producto Producto se enfría. 2. Aire forzado. Modificación de enfriado en cámara frigorífica convencional Exposición de envases con producto a mayor presión de aire en un lado que en el opuesto. Aire frío forzado a pasar a través (en vez de alrededor) de envases-embalajes individuales INTRODUCCIÓN 3. Envasado o empaquetado con hielo. Colocación directa de hielo picado, en escamas o triturado sobre el producto en envases adecuados para la expedición. Ventajas producto no se deshidrata mientras se enfría. puede mantener baja Tª producto durante el transporte no es muy costoso Inconvenientes: requiere grandes volúmenes ↑↑ costes, envases y embalajes resistentes al agua más caros. humedece producto desórdenes y podredumbres blandas INTRODUCCIÓN 4. Hidroenfriamiento Utilización de agua fría o helada para bajar la Tª de un producto a granel o en pequeños contenedores antes de ser empaquetados. Puede realizarse mediante inundación, ducha o inmersión del producto en/con agua fría Ventajas previene pérdidas de peso muy rápida en contraste con otras técnicas Inconvenientes costes relativamente altos, posibilidad de acumulación en agua de organismos que producen alteraciones. MATERIALES Y MÉTODOS Material Vegetal: Brócoli (Brassica oleracea italica), cv “Parthenon ” Selección en línea industrial: Floretes aparentemente sanos Tamaño y coloración prácticamente uniforme Aplicación de tratamientos de preenfriado Traslado a temperatura ambiente hasta la Planta Piloto del GPR-UPCT Almacén a 10ºC Criba de frutos defectuosos a 14ºC y constitución de lotes Hidroenfriado Hielo en escamas Bajo vacío con brócoli normal (seco). Bajo vacío con brócoli mojado. Aire frío forzado. Aire frío forzado (aplicado en la Planta Piloto del GPR). MATERIALES Y MÉTODOS Lotes y réplicas: 3 repeticiones. 4 floretes en cada una. Almacenamiento 14 y 21d; 2ºC. 90-95% HR, Comercialización: +3 días; 15º C 60% HR ANÁLISIS Y DETERMINACIONES Tª brócoli preenfriado Pérdidas de peso Podredumbres Color Firmeza Sensorial SST, pH, AT RESULTADOS Temperatura Sistema más rápidovacío parcial, seguido de Hidroenfriado, Tª inicial desde 14,3ºC hasta aprox. 2ºC en menos de 30 min. Preenfriamiento Brocoli (Tª Interior Pella) 16 14 12 Tª (ºC) 10 8 6 4 2 0 0 50 100 150 200 250 Tiempo (min) Hielo Aire Forzado Hidroenfriado Vacuum Cooling 300 RESULTADOS Temperatura Aire Forzado 14 12 y = -1E-06x 3 + 0,0008x 2 - 0,1296x + 11,284 R2 = 0,9972 Tª (ºC) 10 8 6 4 2 0 0 50 100 150 Tiempo (min) 200 Temperatura 250 300 Polinómica (Temperatura) Hielo 16 3 2 y = -0,0008x + 0,0345x - 0,6018x + 14,655 14 2 R = 0,9933 12 Tª (ºC) 10 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Tiempo (min) Tª Media Polinómica (Tª Media) 18 20 22 24 26 Vacuum Cooling RESULTADOS Temperatura 14 1100 y = 0,0002x 3 - 0,0131x 2 + 0,0051x + 12,781 R2 = 0,9958 12 1000 900 800 10 600 500 6 P (mBar) Tª (ºC) 700 8 400 4 300 200 2 100 0 24 25 22 23 19 20 21 17 18 15 16 13 14 12 9 10 11 8 7 6 4 5 3 2 0 1 0 Tiempo (min) Temperatura Presion (mbar) Polinómica (Temperatura) Tª Hidroenfriado (completo) 10 9 8 7 6 °C °C °C °C °C 5 4 3 2 1 0 °C °C °C °C °C °C y = -0,0003x 3 + 0,0192x 2 - 0,4787x + 8,6947 R2 = 0,9999 y = -0,0021x 3 + 0,0738x 2 - 1,1201x + 8,9614 R2 = 0,9974 0 2 4 6 8 10 Tiempo (min) Hidroenfriado Tª ambiente Polinómica (Hidroenfriado Tª ambiente) 12 14 16 Hidroenfriado Tª pella Polinómica (Hidroenfriado Tª pella) 18 RESULTADOS RESULTADOS Pérdidas de Peso Vacío seco, Vacío mojado y Aire Forzado indujeron las menores pérdidas de peso durante el almacenamiento posterior. Tras comercialización no se observaron diferencias. PERDIDAS PESO 16 14 12 % 10 8 6 4 2 0 0 14D 2ºC 14D 2ºC+3D 15ºC 21D 2ºC 21D 2ºC+3D 15ºC DIAS Hidroenfriado Aire Alimer Aire GPR Hielo Vacio Seco Vacio Mojado RESULTADOS RESULTADOS Color Pella Apenas se produjeron diferencias significativas en cuanto al color de la pella en términos de ºHue, Chroma y *L, y cuando sucedieron, estas fueron muy leves. Cabezas Cabezas Cabezas 150 42 20 140 18 40 130 16 Hue *L Chroma 38 14 120 12 110 36 10 1008 34 906 324 80 302 70 0 0 0 0 14D 2ºC 14D 2ºC 14D 2ºC 14D 2ºC+3D 21D 2ºC 21D 2ºC+3D Hidroenfriado Aire Alimer 14D 2ºC+3D 15ºC 21D 2ºC 21D 2ºC+3D 15ºC 14D 2ºC+3D 21D 2ºC 21D 15ºC 2ºC+3D 15ºC 15ºC 15ºC DIAS DIAS DIAS Aire GPR Hielo Vacio Seco Vacio Mojado Hidroenfriado Hidroenfriado Aire Alimer Alimer Aire Aire GPR GPR Aire Hielo Hielo Vacio Seco Seco Vacio Vacio Mojado Mojado Vacio RESULTADOS RESULTADOS Color Bases En las bases del tallo, solamente el preenfriado mediante Aire Forzado aplicado en la Empresa indujo unos tonos algo más amarillentos que el resto de tratamientos. *L Hue Chroma Bases Bases 140 90 30 80 120 25 70 100 60 20 80 50 15 60 40 40 10 30 2020 5 10 0 0 0 0 0 14D 2ºC 14D 2ºC 14D 2ºC 14D 2ºC+3D 21D 2ºC 21D 2ºC+3D 14D 2ºC+3D 21D 2ºC 21D 2ºC+3D 15ºC 15ºC 0 14D 2ºC+3D 21D 2ºC 21D 15ºC 2ºC+3D 15ºC 15ºC 15ºC DIAS DIAS DIAS Hidroenfriado Aire Alimer Aire GPR Hielo Vacio Seco Vacio Mojado Hidroenfriado Aire Alimer Aire GPR Hielo Vacio Seco Vacio Mojado Hidroenfriado Aire Alimer Aire GPR Hielo Vacio Seco Vacio Mojado RESULTADOS MATERIALES Y MÉTODOS Firmeza Mayor firmeza en Hidroenfriado tras 14+3d, y en Vacío mojado tras 21+3d. No hubo diferencias entre el resto de tratamientos. 220 200 180 Fuerza (N) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 14D 2ºC+3D 15ºC 21D 2ºC+3D 15ºC DIAS Hidroenfriado Aire Alimer Aire GPR Hielo Vacio Seco Vacio Mojado RESULTADOS MATERIALES Y MÉTODOS Sensorial Hielo, Hidroenfriado y Vacío mojado mejor calificados en análisis sensorial tras 21d 2ºC + 3d 15ºC. Destaca Vacío mojado: mantiene mejor turgencia del tallo y compacidad de pella. 2º tratamiento en aceptación: Hidroenfriado. TURGENCIA APARIENCIA COMPACIDAD GENERAL 5 5 5 33 1 3 1 1 14D 2ºC+3D 21D 2ºC 21D 2ºC+3D 14D 2ºC+3D 21D 2ºC 21D 2ºC+3D 0 14D 2ºC+3D 21D 2ºC 15ºC21D 2ºC+3D 15ºC 15ºC 15ºC 15ºC 15ºC Hidroenfriado Aire AireAlimer Alimer Aire AireGPR GPR Hielo Hielo Vacio Vacio Seco Seco Vacio Vacio Mojado Hidroenfriado Hidroenfriado Aire Alimer Aire GPR Hielo Vacio Seco Vacio Mojado 0 0 14D 2ºC 14D 2ºC 14D 2ºC RESULTADOS MATERIALES Y MÉTODOS 14D 2ºC RESULTADOS MATERIALES Y MÉTODOS 14D 2ºC + 3D 15ºC RESULTADOS MATERIALES Y MÉTODOS 21D 2ºC RESULTADOS MATERIALES Y MÉTODOS 21D 2ºC + 3D 15ºC RESULTADOS MATERIALES Y MÉTODOS SST, pH, AT No se observaron modificaciones muy notables entre tratamientos y periodos estudiados. Hidroenfriamiento y Aire Forzado en Empresa SST ligeramente inferior. ºBrix 12 7 0,20 6 10 0,15 8 pH g Ac. Cítrico / 100 mL ºBrix 0,25 8 5 4 6 0,10 3 4 2 0,05 2 1 0 0 0,00 00 0 14D 2ºC+3D 15ºC 14D 2ºC+3D 15ºC 14D 2ºC+3D 15ºC 21D2ºC+3D 2ºC+3D 15ºC 21D21D 2ºC+3D 15ºC15ºC DIAS DIAS DIAS HidroenfriadoAire Aire AlimerAire Aire GPRHielo HieloVacio Vacio Seco Vacio Mojado Hidroenfriado Alimer GPR Seco Vacio Mojado Hidroenfriado Aire Alimer Aire GPR Hielo Vacio Seco Vacio Mojado CONCLUSIONES MATERIALES Y GENERALES MÉTODOS La calidad del brócoli nunca mejora tras la cosecha, partir de elevada calidad inicial. Su irreversible deterioro comienza inmediatamente tras la recolección, por lo que la prerrefrigeración es esencial. Para prolongar la vida comercial del brócoli es preciso manipular cuidadosamente extremar la higiene evitar los efectos del etileno impedir la recontaminación mantener la cadena de frío. Una manipulación cuidadosa reduciendo daños mecánicos (magulladuras, abrasiones y cortes) ha evitado el desarrollo de microorganismos típicos del brócoli (Alternaria spp. y Botritys spp.). CONCLUSIONES MATERIALES Y GENERALES MÉTODOS El preenfriado mediante Vacío mojado (presión final próxima a 10 bars) y el Hidroenfriado (Tª baño 1,4ºC ) en las condiciones aplicadas, han sido los sistemas que ofrecieron mejores resultados para mantener la calidad y prolongar la vida útil de las pellas de brócoli “Parthenon”. Finalmente se considera necesario proseguir los estudios con otros cvs. y condiciones de envasado, con el fin de extender la vida postcosecha con una calidad óptima del brócoli cultivado en la Región de Murcia.