Evaluación de un removedor de oxígeno y un adsorbente de humedad en el desarrollo de un empaque activo para la preservación de lulo (Solanum quitoense) en fresco

Abstract

Generalmente las cadenas de comercialización de frutas y verduras en los países en vías de desarrollos están poco tecnificadas, lo que genera altas pérdidas poscosecha con una reducción incontrolada de la calidad de los productos hortofrutícolas obtenidos en campo. El lulo o naranjilla (Solanum quitoense), una fruta nativa de los andes con amplias posibilidades de crecimiento de cultivo y procesamiento en la región de Cundinamarca en Colombia, no es la excepción a estas dificultades en la cadena de distribución. Para dar solución a esta problemática es necesario considerar los factores que influyen en la vida útil poscosecha del producto, específicamente lo relacionado con las condiciones de empaque y almacenamiento: temperatura, humedad relativa, nivel de oxígeno, materiales de empaque y configuración, componentes activos, entre otros. Una posibilidad interesante es el uso de empaques activos y con atmósferas modificadas donde estas variables pueden ser controladas. Considerando esto, en el presente trabajo se evaluó el uso de un elemento activo con capacidad de remoción de oxígeno y adsorción de humedad en un empaque con atmósferas modificadas para frutos de lulo a condiciones de refrigeración. El elemento activo empleado se configuró en forma de ´sachet’ con mezclas de limadura de hierro y poliacrilato de sodio (PAS), ambos en polvo. Inicialmente, se ajustó la proporción de hierro y PAS con mejor capacidad de remoción de O2 llegando a una mezcla al 50 %. Posteriormente se determinó la velocidad de consumo de O2 y de producción de CO2 (respiración) para los frutos de lulo en fresco. Finalmente, y empleando los resultados anteriores, se evaluó el efecto de diferentes cantidades del elemento activo sobre la atmósfera modificada (AM) en el espacio de cabeza del empaque, y sobre el deterioro de frutos frescos de lulo empacados en bandejas de ácido poliláctico (PLA) selladas con una película también de PLA con una perforación de 0,35 ± 0,02 mm para evitar el agotamiento del O2 en el interior. Los tratamientos evaluados en el ensayo de empaque fueron: 1) bandejas macroperforadas de tereftalato de polietileno (PET) como control, 2) bandeja de PLA/PLA perforada, 3) bandeja de PLA/PLA perforada + 4 g de elemento activo y 4) bandeja de PLA/PLA perforada + 8 g de elemento activo. Las bandejas con los frutos fueron almacenadas a 12 °C ± 1 °C y 75 ± 2 % de humedad relativa durante 30 días haciendo seguimiento de los cambios en los niveles de O2 y CO2 para las bandejas perforadas, además del porcentaje de pérdida de peso, apariencia general, color, acidez total titulable, relación de madurez, entre otras variables medidas para los frutos de lulo. De acuerdo con los resultados observados en el ensayo de empaque, se obtuvieron niveles de O2 de 16,4-19,2 % y de CO2 de 1,7-5,3 % para los empaques perforados de PLA, obteniendo efectivamente en todos ellos una atmósfera modificada. Así mismo, la menor concentración de O2 y la mayor concentración de CO2 obtenidas se evidenciaron para el tratamiento con 8 g de elemento activo. Los resultados muestran el efecto favorable del uso de empaques con intercambio gaseoso controlado sobre la disminución de pérdidas de peso, así como el efecto conservador de la inclusión del removedor de oxígeno y humedad sobre la apariencia general, el color, la acidez total titulable y la relación de madurez de los frutos de lulo. La pérdida de calidad de los frutos fue inferior para el empaque perforado con los 8 g de elemento activo sin aumentar significativamente la pérdida de peso respecto a los otros empaques con AM y con resultados significativamente mejores respecto al empaque macroperforado de PET. Los resultados obtenidos muestran que es posible obtener una atmósfera modificada funcional y con efecto preservante combinando el uso de materiales de empaque biodegradables de PLA y un elemento activo con remoción de O2 y adsorción de humedad. En circunstancias en donde se desee mantener una AM moderada (O2 entre 10 y 20 %), el elemento activo puede incluirse en sistemas de empaque perforados o con moderada-alta permeación de O2 requiriendo bajas cantidades de elemento activo por peso de producto. (Texto tomado de la fuente)

Generally, fruit and vegetable marketing chains in developing countries are poorly technified, which generates high postharvest losses with an uncontrolled reduction in the quality of fruit and vegetable products obtained in the field. The lulo or little orange (Solanum quitoense), a fruit native to the Andes with ample growth possibilities for cultivation and processing in the Cundinamarca region of Colombia, is no exception to these difficulties in the distribution chain. To solve this problem, it is necessary to consider the factors that influence the postharvest shelf life of the product, specifically those related to packaging and storage conditions: temperature, relative humidity, oxygen level, packaging materials and configuration, active components, among others. An interesting possibility is the use of active packaging and modified atmospheres where these variables can be better controlled. Considering this, the present work evaluated the use of an active element with oxygen removal and moisture adsorption capacity in a packaging with modified atmospheres for lulo fruits under refrigerated conditions. The active element used was configured in the form of a sachet with mixtures of iron particles and sodium polyacrylate (SPA), both in powder form. Initially, the proportion of iron and SPA with the best O2 scavenger capacity was adjusted to a 50 % (w/w) mixture. Subsequently, the rate of O2 consumption and CO2 production (respiration) for fresh lulo fruits was determined. Finally, and using the previous results, the effect of different amounts of the active element on the modified atmosphere (MA) in the packaging, and on the deterioration of fresh lulo fruits packaged in polylactic acid (PLA) trays sealed with a PLA film with a 0.35 ± 0.02 mm perforation to avoid O2 depletion inside was evaluated. The treatments evaluated in the packaging trial were: 1) macroperforated polyethylene terephthalate (PET) trays as control, 2) perforated PLA/PLA tray, 3) perforated PLA/PLA tray + 4 g of active element and 4) perforated PLA/PLA tray + 8 g of active element. The trays with the fruits were stored at 12 ± 1 °C and 75 ± 2 % relative humidity for 30 days monitoring the changes in O2 and CO2 levels for the perforated trays, in addition to the percentage of weight loss, general appearance, color, total titratable acidity, maturity ratio, among other variables measured for the lulo fruits. According to the results observed in the packaging test, O2 levels of 16.4–19.2 % and CO2 levels of 1.7-5.3 % were obtained for the PLA perforated packages, effectively obtaining a modified atmosphere in all of them. Likewise, the lowest O2 concentration and the highest CO2 concentration were obtained for the treatment with 8 g of active element. The results show the favorable effect of the use of packaging with controlled gas exchange on the reduction of weight loss, as well as the conservative effect of the inclusion of the oxygen and moisture remover on the general appearance, color, total titratable acidity and ripening index of the lulo fruits. Fruit quality loss was lower for the perforated package with the 8 g of active element without significantly increasing the weight loss with respect to the other MA packages and with significantly better results with respect to the macroperforated PET package. This study show that it is possible to obtain a functional modified atmosphere with a preserving effect by combining the use of biodegradable PLA packaging materials and an active element with O2 scavenger and moisture adsorption. In circumstances where it is desired to maintain a moderate MA (O2 between 10 and 20 %), the active element can be included in perforated or moderate-high O2 permeation packaging systems requiring low amounts of active element per weight of the product.