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I. INTRODUCCI Ó N
En los últimos tiempos el consumo de vegetales y hortalizas se ha difundido alentado por el
incremento de dietas vegetarianas que impulsa la disminución del consumo de proteínas y grasas
animales y el aumento en el aporte de fibras, minerales, vitaminas y ácidos grasos esenciales
(Macías de Costa, et al. 2003).
El contenido de nutrientes en los vegetales puede variar dentro de rangos muy amplios,
dependiendo de diversos factores tales como la variedad, grado de madurez, tipo de suelo, uso de
fertilizantes, intensidad y duración de la luz solar, temperatura, lluvias. En efecto, la concentración
de los nutrientes depende en gran parte del contenido en minerales del suelo en que se ha
cultivado o producido el alimento. Esto hace que la composición de una misma variedad cultivada
en distintas regiones sea tan diferente que no permita estimar el real valor nutritivo de dichos
alimentos (Macías de Costa, et al. 2003).
Los vegetales de hojas verdes son una buena fuente de carotenoides. Estos pigmentos
desempeñan un importante rol en la dieta humana por su actividad provitamínica A, sus
propiedades antioxidantes y la desactivación de oxígeno (el cual es mutagénico, capaz de dañar
ADN, lípidos e inactivar enzimas). Las clorofilas son los pigmentos responsables del color verde de
las hojas de los vegetales y de los frutos inmaduros. Son piezas claves en la fotosíntesis, proceso
que permite transformar la energía solar en energía química, y finalmente a partir de ella producir
alimentos para todos los seres vivos y mantener el nivel de oxígeno en la atmósfera (Macías de
Costa, et al. 2003).
En todo este marco las hortalizas revelan una gran importancia sobre todo por ser una gran fuente
de vitaminas y minerales, motivo suficientemente importante por el cual deberían ser infaltables
en la dieta diaria. Entre la gran diversidad de hortalizas que existen, el grupo de las coles o brásicas
son bastantes preferidas por los horticultores.
En esta oportunidad trabajamos con brócoli cosechado del huerto de la Universidad Agraria La
Molina, luego de esto se procedió a trasladar el brócoli a una cámara de refrigeración por una
semana aproximadamente.
El cultivo y consumo del brócoli data de la época del Imperio Romano. El incremento significativo
de su producción a nivel mundial se ha realizado recién durante los últimos diez años, en base al
conocimiento de su calidad nutritiva y organoléptica.
Este aumento en la preferencia por el brócoli coincide con la tendencia general observada en los
principales mercados mundiales hacia el consumo de hortalizas.
El brócoli es considerado como la hortaliza de mayor valor nutritivo por unidad de peso y se dice
que posee la cualidad de prevenir enfermedades, entre las que incluiría el cáncer. Además de su
utilización en estado fresco, esta hortaliza posee excelentes características para procesamiento en
la forma de producto congelado.
Actualmente, Estados Unidos es el principal productor y consumidor de brócoli con,
aproximadamente, 50 000 ha sembradas. En América, el brócoli se cultiva también en México,
Guatemala, Chile, Ecuador y Perú. En Europa, principalmente en Italia, España, Francia, Reino
Unido y Holanda. Otros productores de esta hortaliza son Sudáfrica, Japón y Taiwán.
II. OBJETIVO
- Medir la cantidad de energía que el brócoli pierde en una semana.
III. REVISI Ó N BIBLIOGR Á FICA
Hace más de 40 años, desde la introducción del brócoli en el Perú, su consumo en nuestro medio
se ha dado de manera casi exclusiva en un segmento muy limitado del mercado limeño y su cultivo
se limitó a unas pocas hectáreas. Sin embargo, a partir del año 1900 la producción del brócoli se
viene incrementando de manera significativa en la costa central en conjunto con el desarrollo de
una floreciente agroindustria de exportación de producto congelado. (Hardenburg, 1986)
El brócoli es una dicotiledónea anual perteneciente a la familia Cruciferae, identificándosele con el
nombre de Brassica oleracea L. var. itálica Plenk.
Esta hortaliza guarda una estrecha relación genética con otras que constituyen variedades
botánicas dentro de la misma especie Brassica oleracea L. Entre las más conocidas tenemos: la col
(B. oleracea L. var capitata L.) y la coliflor (B. oleracea L. var botryits L.), además de la col de
Bruselas (B. oleracea L. var gemmifera L.). Todas estas variedades botánicas se cruzan libremente
entre sí. Toledo (1995), menciona que el vínculo taxonómico entre el brócoli y coliflor es
particularmente estrecho, existiendo evidencias que indican un posible rol del brócoli como
progenitor de la coliflor, debido a que tiene una estructura floral menos compleja.
El brócoli es un vegetal de alta calidad, sobre todo para su uso en estado fresco y es uno de los
más populares para su uso congelado. Se trata de una especie anual, es decir que completa su
ciclo de vida en una temporada, en la que se desarrolla vegetativamente y después produce sus
flores y semillas.(Anón, 1999)
Puede desarrollarse en suelos de características diversas, pero su comportamiento será diferente,
se recomienda que el suelo tenga buena fertilidad natural, un contenido de materia orgánica
superior al 3%, con alta capacidad de retención de la humedad y un buen drenaje (Anón, 1999).
Morfología de la planta:
Esta hortaliza es de naturaleza herbácea, con un tallo principal cuyo diámetro varía entre 2 y 6 cm
y 20-50 cm de longitud. Este tallo principal presenta entrenudos cortos con un hábito de
desarrollo intermedio entre la forma roseta (coliflor) y caulinar (col de Bruselas). La parte superior
del tallo es limitada por el desarrollo de la inflorescencia principal. Las únicas ramificaciones
presentes en el tallo son inflorescencias secundarias que se ubican en los nudos superiores.
(Toledo, 1995)
El brócoli tiene entre 15 a 30 hojas grandes, cada una de aproximadamente 50 cm de longitud y 30
cm de ancho. La lámina es lobulada y el pecíolo de mayor tamaño que en la col o coliflor. La
superficie de las hojas presenta una cutícula cerosa bastante desarrollada e impermeable. (Toledo,
1995)
La inflorescencia del tipo pella es un corimbo conformado por numerosas flores, las que en estado
inmaduro constituyen la parte comestible de esta hortaliza. En nuestro medio, a la pela se le
conoce como “cabeza” y se denomina florete al conjunto de flores individuales que se insertan
mediante un pedúnculo común al tallo principal de la inflorescencia. Un corimbo está formado por
varios floretes. (Toledo, 1995)
Inicialmente compacta y firme, la inflorescencia pierde consistencia debido al crecimiento y
desarrollo de los pedúnculos, maduración de las flores y separación de los floretes. El color de los
corimbos incluye distintas tonalidades de verde, dependiendo del cultivar. (Toledo, 1995)
Las flores son perfectas y actinomorfas. Los pétalos libres, en número de cuatro, son de color
amarillo y están dispuestos en forma de cruz, característica que tipifica a las crucíferas. Debido a
problemas de autoincompatibilidad, la polinización es principalmente cruzada y se realiza con la
ayuda de insectos como las abejas y las moscas. (Toledo, 1995)
El fruto es una silicua con más de 10 semillas, deshiscente cuando madura. Las semillas son
redondas, pequeñas (2 mm de diámetro) y de color marrón oscuro a rojizo. Un gramo de semilla
contiene entre 180 y 250 semillas. (Toledo, 1995)
El sistema radicular de esta hortaliza es pivotante y leñoso. La raíz primaria puede profundizar
hasta 0.8 m en el perfil del suelo y generalmente se pierde durante el proceso de extracción de
plantas del almácigo. El sistema radicular del brócoli trasplantado en campo definitivo está
principalmente conformado por raíces adventicias secundarias, terciarias y raicillas, las que se
concentran en su mayor parte en los primeros 0,4-0,6 m de profundidad. . (Toledo, 1995)
Composición Química
El brócoli tiene gran interés en la alimentación humana por aportar vitaminas en cantidades
notables, proporcionando dosis aceptables de ciertos minerales como el fósforo, calcio, potasio,
hierro y manganeso se ingieren, a menudo, en menor cantidad de la debida (Japón, 1986, citado
por Martinez Tapia M.P 1997); constituye un alimento interesante en dietas ya que contiene un
bajo contenido en carbohidratos. El sabor característico del brócoli es debido a la presencia de un
glucosinolato, concretamente isotiocianato de alilo y butilo y/o vinil tio-oxazolina (Maroto, 1992,
citado por Martinez Tapia M.P. 1997)
Cuadro 1: Composición química del Brócoli
Fuente: Collazos, et al, 1993
Consideraciones fisiológicas:
El brócoli es una planta mesofítica, cuyo origen ubicado en una región sub-húmeda-temperada
hace suponer que esta especie requiere de condiciones moderadas de temperatura, así como de
una adecuada disponibilidad de agua, alta humedad relativa y luminosidad moderada del
ambiente para su normal desarrollo.
Al respecto, Montes y Holle (1970), mencionado por Ruiz (1988), reporta que esta hortaliza
prefiere moderado frío y que la compactación de la inflorescencia está estrechamente relacionada
con la temperatura, obteniéndose las mejores inflorescencias entre 12 y 18°C.
Por otro lado, Delgado de la Flor et al. (1987), mencionado también por Ruiz (1988), agregan que
el brócoli prospera mejor bajo condiciones de clima templado y que no tolera temperaturas altas.
La mayor parte de los cultivares de brócoli utilizados en la actualidad se comportan como plantas
anuales, es decir, no requieren ser expuestos a bajas temperaturas para la inducción y
diferenciación floral y posterior formación de la cabeza. Este es el caso para todos los cultivares
empleados en nuestro medio. Sin embargo, en algunos cultivares tardíos de Europa, se requiere
que sean expuestos a temperaturas menores de 10°C por un período determinado para la
producción de la inflorescencia; estos cultivares son considerados de comportamiento bianual.
(Toledo, 1995)
Cultivares:
La elección del cultivar apropiado es una decisión que debe tomarse en base a una serie de
consideraciones como el uso que se da al cultivo, rendimiento, precocidad, época de siembra y
cosecha (como se muestra en el Cuadro 2 del Anexo 2), densidad de siembra, características de la
cabeza, tolerancia a enfermedades y desórdenes fisiológicos, etc.(Toledo, 1995)
La tendencia del desarrollo de nuevos cultivares está orientada principalmente a la producción de
híbridos los que, en relación a los cultivares de polinización abierta, presentan las siguientes
ventajas comparativas, según Toledo (1995):
Mayor rendimiento.
Mayor precocidad
Mejor calidad de producto
Cabezas más grandes.
Plantas pequeñas para siembras de alta densidad.
Se tiene que tener en cuenta que para la presente práctica se hizo uso de un híbrido. Sin embargo,
éste presenta algunas limitaciones respecto al costo de la semilla, así como la necesidad de contar
con un mayor nivel tecnológico de manejo de cultivo y gasto en insumos para la producción.
(Toledo, 1995)
En el caso de huertos caseros se prefieren cultivares de polinización abierta que producen
abundantes brotes laterales lo cual permite ampliar el período de cosecha, con recojos
escalonados. Un ejemplo de este tipo es el cultivar “Calabrese”, de polinización abierta, que fue el
más usado en nuestro medio hasta antes de la introducción de los cultivares híbridos. Para el
mercado de consumo fresco hay que seleccionar cultivares que produzcan cabezas de buen
tamaño y con buenas condiciones para el manejo y conservación post-cosecha. Para la industria
de congelado es importante tomar en cuenta la calidad de las flores individuales y floretes así
como también el color, sabor, olor, etc., en relación al procesamiento al que es sometido el
producto.(Toledo, 1995)
Los cultivares de brócoli principales usados en nuestro medio en la actualidad son el “Pirate” y el
“Packman”. El primero mencionado es el cultivar utilizado por la agroindustria de exportación de
brócoli congelado y, presenta una cabeza grande, bien redondeada y compacta; un color verde
azulado y poca separación entre floretes. Representa una excelente calidad para la agroindustria,
pero es muy susceptible a pudriciones.
Mientras que el segundo mencionado es solo usado para el consumo fresco. Produce una cabeza
de gran tamaño, un color verde intenso y forma de cúpula uniforme. Presenta una buena
producción de brotes laterales. Cabe recordar que los cultivares antes mencionados son híbridos
de alto rendimiento. (Toledo, 1995)
Sistemas de Siembra:
El brócoli se puede sembrar en forma directa en el terreno definitivo o por trasplante mediante la
preparación de un almácigo. En nuestro medio, solo se usa el sistema de almácigo y trasplante.
Esto es, por razones prácticas, entre las que cabe destacar el ahorro en semilla, uso racional del
terreno debido a una menor permanencia del cultivo en campo definitivo, facilidad y costo mínimo
para el manejo y cuidado de las plantas en su etapa inicial, facilidad de control de malezas y
porque no se requiere usar maquinaria especializada. A continuación se procederá a describirlo.
(Toledo, 1995)
El almácigo puede hacerse en el campo o usando el sistema “speedling”, el cual consiste en
bandejas plásticas con cavidades, en cada una de las cuales se produce una plántula. Las plántulas
provenientes de almácigos hechos a campo abierto se trasplantan a raíz desnuda, en tanto que
aquellas sembradas en “speedlings” se trasplantan con el sustrato adherido a la raíz. A pesar de
que en este último caso se logra una mejor preservación del sistema radicular y ahorro de semilla,
el sistema de almácigos a campo abierto es el más usado en nuestro medio por la facilidad de
prendimiento de las plántulas trasplantadas a raíz desnuda y ahorro en el costo de los speedlings.
(Toledo, 1995)
En lo que respecta a la elección y preparación del terreno, tenemos que tener las siguientes
consideraciones, según Toledo (1995):
Las características del sueño deben ser buenas (textura media, buen drenaje, sin
pedregosidad, sin problemas de sales o acidez excesiva, etc).
El terreno no debe haber sido sembrado con brócoli u otras crucíferas de manera
consecutiva. Antes de usar el mismo terreno en más de una oportunidad, es conveniente
rotar con otros cultivos como maíz y leguminosas.
La preparación del terreno debe incluir una buena nivelación y mutilamiento del suelo.
Incorporar estiércol, compost o humus de lombriz a la preparación del terreno. Sin
embargo, si el terreno es fértil, se puede almacigar sin fertilización adicional.
Para la siembra propiamente dicha del almácigo, se requiere 100 a 500 m2 de terreno de almácigo
para trasplantar una hectárea, según se trate de una siembra en camas o surcos, respectivamente.
El almácigo en camas es más recomendado ya que, se da un menor uso de terreno. La siembra del
almácigo puede ser hecha manualmente o por máquina. (Toledo, 1995)
En el caso de la siembra en camas, ésta se hace en hileras espaciadas 10-15 cm y colocando la
semilla en línea corrida, procurando un espaciamiento de aproximadamente 1,5 cm entre semillas
en la hilera de siembra. Si la siembra es manual, las hileras se orientan transversalmente a la
longitud de camas; o paralelas a ésta si se trata de una siembra mecanizada. Las camas deben ser
de 1 a 1,2 m de ancho para facilitar los trabajos de cuidado de las plántulas desde los bordes de
éstas. La longitud de las camas es variable. (Toledo, 1995)
En el caso de la siembra en surcos, éstos deben espaciarse 0,5 m entre sí, colocando dos hileras de
siembra encima del camellón o lomo de surco. En este caso se requiere de una mayor área de
almácigo recomendándose la siembra mecanizada. (Toledo, 1995)
Cuando se usa semilla de alto costo como en el caso de los cultivares híbridos, se prefiere hacer
una siembra de precisión en camas y con la ayuda de una plantilla con marcadores espaciados de
manera equidistante a 10 cm; colocando una semilla en cada posición marcada del terreno.
(Toledo, 1995)
Un dato para resaltar es que, los almácigos hechos en cama deben regarse, de preferencia con
regadera o algún otro equipo de aspersión. Los almácigos en surcos son regados por gravedad.
(Toledo, 1995)
Un factor determinante de la calidad y rendimiento del brócoli es el momento del trasplante; ya
que, trasplantes tardíos traen como consecuencia incidencia de “abotonamiento”, reducción del
tamaño y peso de las cabezas, etc. Por el contrario, plántulas muy tiernas no toleran
adecuadamente el estrés hídrico experimentado durante trasplante; siendo, también, muy frágiles
y susceptibles al daño físico; por lo cual dificulta su manejo.
Las plántulas están listas para ser trasplantadas cuando tienen unos 15-20 cm de altura y 3-5
hojas. En ese momento, los cotiledones presentan signos de senescencia. Dependiendo de las
condiciones climáticas prevalecientes, el trasplante se realiza a las 3-4 semanas después de la
siembra. (Toledo, 1995)
El trasplante da inicio a la etapa de desarrollo del cultivo en campo definitivo. Por ello, el terreno
debe ser adecuadamente preparado, lo cual incluye las labores de aradura, gradeo, nivelación,
surcado y riego de enseño.
Asimismo, se debe considerar la aplicación de 20-30 toneladas de estiércol, el cual puede ser
incorporado al suelo mediante la labor de aradura o aplicando en hilera al fondo del surco y
tapado con la cultivadora, durante el cambio de surco.
Para evitar problemas ocasionados por patógenos del suelo no es recomendable realizar siembras
repetidas de brócoli en el mismo campo o en campos donde se hayan sembrado cultivos
relacionados con esta hortaliza. Rotaciones con cultivos como cereales, maíz, algodón, menestras
y otras hortalizas, son convenientes. (Toledo, 1995).
Esta operación se da en un terreno previamente humedecido con un riego de enseño que se hace
el día anterior o el mismo día del trasplante. El trasplante se realiza en coordinación con las
labores de preparación y extracción de las plántulas para evitar que éstas permanezcan mucho
tiempo fuera del suelo. (Toledo, 1995)
Finalizado el trasplante se realiza un primer riego, el cual se repite en los días siguientes con la
frecuencia necesaria para mantener el terreno húmedo hasta que las plántulas hayan “prendido”,
procediéndose a la sustitución de las plántulas que no se prendieron durante el trasplante.
Ocurrido esto, los riegos se distancian progresivamente. (Toledo, 1995)
Otro aspecto importante relacionado con el rendimiento y la calidad del brócoli es el
distanciamiento entre surcos, entre hileras de siembra y entre plantas en la hilera de la siembra,
conjuntamente con los distintos arreglos y formas de distribución de las plantas en el terreno. En
nuestro medio, este cultivo se conduce con poblaciones de 28 000 a más de 50 000 plantas por
hectárea. (Toledo, 1995)
La decisión final sobre los distanciamientos de siembra y población de plantas óptimas dependerá,
además, de una serie de consideraciones entre las que cabe mencionar el hábito de crecimiento
del cultivar, el mercado destino y la incidencia de problemas fitopatológicos; además de la
disponibilidad de la maquinaria para el cambio de surco.
En nuestro medio, la siembra tradicional de brócoli se hace en surcos simples espaciados a 0,7 m,
con una sola hilera de plantas por surco y un distanciamiento de 0,5 m entre plantas en la hilera
de siembra. Esto da una población de 28 571 plantas/ha. (Toledo, 1995).
Factores agroclimáticos implicados con el cultivo de brócoli:
Agua:
Su condición de planta mesofítica, requiere disponer permanentemente de agua de buena calidad
para la obtención de máximos rendimientos. La presencia de altos niveles de salinidad o de
elementos tóxicos en el agua de riego afecta el potencial de rendimiento de este cultivo,
disminuyendo su calidad. Esta hortaliza progresa mejor en ambientes con altos niveles de
humedad relativa. (Toledo, 1995)
Suelo:
Se requieren de suelos fértiles, de textura media, profundos y con buen drenaje. Asimismo, es
conveniente que el suelo posea una adecuada capacidad de retención de agua y un buen nivel de
materia orgánica. Otras características de importancia tales como pH neutro y la ausencia de
salinidad, favorecen su producción.
El brócoli puede producir satisfactoriamente en condiciones de suelos de calidad inferior cuando
éstos son debidamente manejados. (Toledo, 1995)
Temperatura:
El brócoli es un cultivo de invierno o de estación fría. El rango óptimo de temperatura para su
crecimiento y desarrollo s de 15°C-18°C. Se considera que el límite inferior de temperatura para su
crecimiento está alrededor de los 5°C en tanto que por encima de 24°C la calidad del producto
obtenido se ve seriamente afectada debido a la pérdida de compactación de la cabeza por el
crecimiento y separación de los floretes, la abertura de las flores individuales y aceleración general
de los procesos de senescencia.
La planta de brócoli es capaz de soportar heladas ligeras. (Toledo, 1995)
Almacenamiento
La vida de almacenamiento real de un producto se encuentra predeterminada por sus
características genéticas, existiendo vida de almacenamiento diferentes entre cultivares distintos
dentro de una misma especie (Liu, 1992, citado por Martinez Tapia M.P. 1997). También la
capacidad de almacenamiento de un producto es afectada por factores pre cosecha, técnicas de
cosecha, manejo y tratamiento pre cosecha; y, las condiciones de almacenamiento. (Wills, et al,
1984; Hardenburg et al, 1988; Liu, 1992, citado por Martinez Tapia M.P. 1997)
Muchos vegetales que crecen en campos pueden ser almacenados fresco, pero deben ser
guardados a la temperatura y la humedad correctas. Además, la ventilación y el saneamiento
apropiados se deben mantener durante el almacenaje. Básicamente, el almacenaje coloca los
vegetales cosechados en un ambiente donde la vida puede progresar, además la respiración y la
pérdida de agua se mantienen en niveles bajos (Rutledge, 2005).
Durante la respiración, las azúcares y otros compuestos se rompen dentro de las células. Esto libera
energía, dióxido de carbono, agua y calor. La energía es necesaria por las células vivas del producto
almacenado. El dióxido de carbono se debe quitar por la ventilación adecuada (Rutledge, 2005).
Varios factores regulan la respiración. Generalmente cuanta más alta es la temperatura, dentro de
rangos normales, más rápida es el índice de respiración. Así, se puede ver la importancia del
proceso de refrigeración en la prolongación de la vida útil de los productos cosechados. La
presencia de azúcares solubles en células también influencia el índice de la respiración (Rutledge,
2005).
El índice de la respiración también varía directamente con el contenido en agua. En una temperatura
dada, las piezas suculentas de la planta, tales como lechuga principal, respiran más rápidamente que
productos no-suculentos, tales como patatas dulces o irlandesas. Los vegetales no maduros respiran
más rápidamente que vegetales maduros. Finalmente, el índice de respiración está influenciado por
el nivel de oxígeno (Rutledge, 2005).
Durante la respiración, se absorbe el oxígeno y se libera el dióxido de carbono. En consecuencia, un
área hermética permitirá una disminución del oxígeno y un aumento en dióxido de carbono. Como
resultado de esto, el índice de respiración disminuye gradualmente. Sin embargo, si un área es
totalmente hermética y los niveles del oxígeno es demasiado bajo para la combustión completa de
azúcares, se producen los compuestos indeseables que bajan la comestibilidad del vegetal. Por lo
tanto, la respiración se debe mantener a niveles bajos y no ser detenido totalmente. Por esta razón,
los vegetales y frutas se envuelven a menudo en envases plásticos perforados en supermercados
(Rutledge, 2005)
Tipos de almacenamiento
Frio Natural
El aire fresco natural puede utilizarse para pre enfriar productos antes de su almacenamiento o
para enfriar el aire en un almacén común o subterráneo a través de una ventilación adecuada.
Asimismo el frío natural se puede aprovechar de las zonas con altitudes elevadas, siendo
conveniente construir almacenes en estos lugares para ahorrar energía (Liu, 1992, citado por
Martinez Tapia M.P. 1997)
Tradicional con enfriamiento a base de aire
Un almacén tradicional bien diseñado debe estar aislado de manera similar a un almacén
refrigerado. El almacén tradicional más común utiliza ventiladores y ductos de aire para lograr una
rápida ventilación y enfriamiento cuando las condiciones son favorables. Algunos almacenes
utilizan controles automáticos en los ventiladores y sistemas que permiten mezclar el aire del
exterior con el del interior para generar una mezcla con las condiciones más adecuadas para el
almacenamiento (Liu, 1992, citado por Martinez Tapia M.P. 1997)
Subterráneo y en cavernas
Al almacenar grandes cantidades de productos en este tipo de almacenes, debe eliminarse
previamente el calor de capo y el de respiración. Para mantener una temperatura adecuada en el
almacenamiento, durante los días o noches frescos debe permitirse la entrada de aire del exterior
para reducir la temperatura del almacén subterráneo. (Liu, 1992, citado por Martinez Tapia M.P.
1997)
Factores que influyen en el almacenamiento
Temperatura
La temperatura es el factor individual más importante. Con el almacenamiento a bajas
temperaturas se puede controlar y reducir la velocidad de respiración, la producción, la
senescencia y otros cambios conducentes al deterioro de la calidad. Se reduce también el
gradiente de la presión de vapor entre el producto y la atmósfera de almacenamiento, la velocidad
de pérdida de agua por transpiración y el deterioro ocasionado por los microorganismos (Shewfelt,
1986; Hardenburg et al, 1988, Liu, 1992, citado por Martinez Tapia M.P. 1997).
Algunos productos, particularmente, aquellos de origen tropical y subtropical son susceptibles al
“daño por frío”, aun cuando son almacenados a temperaturas superiores a las de congelamiento
(Hardenburg et al, 1988, citado por Martinez Tapia M.P. 1997). Y, aquellas frutas y hortalizas que
no sufren daño por frío, la prolongación máxima de su vida útil se logra almacenándolas a
temperaturas próximas al punto de congelación de sus fluidos tisulares (Wills, et al, 1984, citado
por Martinez Tapia M.P. 1997).
Humedad Relativa
La humedad relativa (HR) es el segundo factor a considerar. Una baja humedad relativa minimiza
el desarrollo de microorganismos, esto debe contraponerse con el incremento de la transpiración,
y el aumento de la perdida de agua (Shewfelt, 1988, citado por Martinez Tapia M.P. 1997).
Por esta razón, los requerimientos y manejo de los niveles de humedad en los sistemas de
almacenamiento para productos de interés deben ser analizados cuidadosamente (Liu, 1992;
Hardenburg et al, 1986, citados por Martinez Tapia M.P. 1997)
Atmosfera de almacenamiento
El efecto de reducir la concentración del O2 y/o elevar la del CO2 sobre la reducción de la tasa de
respiración y/o retardo de la maduración, parece ser la razón principal de los efectos benéficos de
las atmosferas controladas (AC) y atmosferas modificadas (AM) en las frutas y hortalizas (Kader,
1986, citado por Martinez Tapia M.P. 1997).
Otro factor importante es la presencia de etileno (c2H4), producido por todas las frutas en
pequeñas cantidades y se encuentra en el aire contaminado (Wills et al, 1984; Liu 1992, citados
por Martinez Tapia M.P. 1997). Este gas estimula la plena maduración de los frutos climatéricos;
en cambio en los no climatéricos solo acelera la actividad respiratoria (Wills et al, 1984, citado por
Martinez Tapia M.P. 1997).
Conservación
Según Bello J. (2000), muchas veces se hace referencia al concepto de conservación de alimentos
por el frío cuando resulta más correcto hablar de empleo de bajas temperaturas, porque los
conceptos de frío y caliente se refieren siempre a las diferencias entre las temperaturas de dos
cuerpos en contacto, un parámetro cuya magnitud se determina de acuerdo con una escala
numérica.
En la práctica la temperatura de un cuerpo es muy difícil de definir, porque constituye un proceso
básico que no se puede expresar en términos de las tres dimensiones fundamentales: espacio,
masa y tiempo. Y al igual que estas tres dimensiones la temperatura se mide en términos de sí
misma, con unidades arbitrarias recogidas en la escala graduada de un termómetro (Bello J, 2000).
Por ello los conceptos de caliente o frío son conceptos puramente relativos, pues estará caliente
todo aquello que tenga una temperatura superior a la de cualquier otro objeto con el que se
compare, mientras que se considerará frío si su temperatura resulta inferior. Desde el punto de
vista físico, toda temperatura que se encuentra por encima del cero absoluto se puede considerar
caliente. La tecnología alimentaria de conservación por el frío se basa en que dos cuerpos en
contacto tienden a igualar su temperatura, pasando su energía del más caliente al más frio. Es
decir, la reducción de temperatura de un alimento se puede conseguir poniéndolo en contacto
con sistemas más fríos, que permitan absorber parte del calor contenido en el alimento (Bello J,
2000).
Tanto las enzimas como los microorganismos que son capaces de alterar un alimento con el
tiempo, presentan actividades cuya intensidad es una función de la temperatura a la que se
encuentre el alimento. Precisamente el uso de frío para la conservación de alimentos tiene como
fundamento los efectos de las bajas temperaturas, tanto sobre la inhibición del desarrollo de
microorganismos, como sobre la cinética de las reacciones químicas y enzimáticas que reducen
de modo considerable su velocidad. Según el coeficiente de La aplicación de bajas temperaturas
en la conservación Hoff, la velocidad de una reacción se aminora unas dos veces por cada diez
grados que se reduzca la temperatura (Bello J, 2000).
Las temperaturas inferiores a los 6°C reducen o impiden el desarrollo de los microorganismos
patógenos, con la excepción de dos importantes: La Listeria monocytogenes y, sobre todo el
Clostridium botulinum tipo E capaz de crecer hasta los 3,3°C. Además de este efecto beneficioso,
retrasan de un modo eficaz el crecimiento de la mayor parte de los que son capaces de provocas
alteraciones en los alimentos (Bello J, 2000).
En la zona térmica que corresponde a la congelación todavía se pueden encontrar escasos
microorganismos capaces de un posible desarrollo, aunque siempre a un ritmo extremadamente
lento. De acuerdo con la bibliografía la temperatura más baja detectada para el crecimiento de
alguna bacteria es de -18°C, aunque ha sido señalado el caso de una levadura que creció a -34°C
(Bello J, 2000).
La aplicación de bajas temperaturas en la conservación de alimentos ofrece dos posibilidades bien
diferentes, en función de lo que se pretende conseguir con una utilización racional del frio y
siempre de acuerdo con la rentabilidad del proceso. (Bello, 2000)
a. La refrigeración: Tecnología de conservación a corto plazo basada en el poder
estabilizador del frío frente a las reacciones enzimáticas y al desarrollo microbiano. El
alimento debe ser mantenido a temperaturas positivas pero próximas a cero; la duración
de su vida útil dependerá tanto de la naturaleza del alimento como del envase que le
proteja (Bello J, 2000).
b. La ultra congelación: Conservación a largo plazo mediante la conversión del agua de
alimento a hielo con gran rapidez y almacenado a temperaturas de -18°C o inferiores.Hay
que tener en cuenta que no existe la esterilización de los alimentos por causa del frío,
pues nunca se llega a la destrucción total de la población microbiana presente, sino
solamente de un pequeño porcentaje de ella. Por tanto pueden proliferar cuando el
alimento se sitúe bajo unas condiciones de temperatura adecuada para ello (Bello J,
2000).
Según Bello J. (2000), de cualquier sea el método de conservación por frío aplicado siempre deben
ser cumplidas las tres premisas:
1. Partir de un alimento sano
Solo debe someterse a efectos de conservadores del frío productos de buena calidad
microbiología, porque el frío nunca mejora la calidad de la materia prima. Ello exige
respetar las normas en instalaciones, almacenes y manipulación, así como un control
eficaz de la salubridad. (Bello, 2000)
2. Aplicar el frío de modo inmediato a la obtención de la materia prima
No se puede dar opción a una posible proliferación de la población microbiana por un
retraso en rebajar la temperatura de los productos cosechados o elaborados. (Bello,2000)
3. No interrumpir la cadena de frío
El frío debe tener una aplicación continuada desde la obtención del producto hasta su
llegada al frigorífico doméstico, pasando por el almacenamiento, transporte en vehículos
frigoríficos y comercialización. (Bello, 2000)
Enfermedades
Enfermedades causadas por hongos.
Aunque no tan comunes como las pudriciones bacterianas, las pudriciones por moho gris
(Gray mold, Botrytis cinérea). Estas enfermedades aparecen principalmente en forma de
tizones de inflorescencias y pudriciones del fruto, pero también como chanchos o pudriciones
del tallo, ahogamiento de las plántulas, manchas foliares y como pudriciones del tubérculo,
como un bulbo y raíces. Bajo condiciones húmedas el hongo produce una capa fructífera
conspicua de moho gris sobre los tejidos afectados. Botrytis inverna en el suelo en forma de
esclerocios o de micelio, el cual se desarrolla sobre restos de plantas en proceso de
descomposición. Al parecer, este hongo no infecta a las semillas, pero puede propagarse con
las semillas contaminadas mediante esclerocios del tamaño de esas semillas o sobre restos de
plantas a los que ha infectado. Las etapas de invernación también se propagan mediante
cualquier cosa que mueva el suelo o los restos vegetales que pudieran portar esclerocios o
micelio del hongo. Este último requiere un clima húmedo y moderadamente frío (18 a 23º C)
para que se desarrolle adecuadamente, esporule, libere y germine sus esporas y para que
produzca la infección ( www.agri-nova.com ).
También se puede encontrar la pudrición por moho negro (Black mold, Alternaria spp.)
Cuando el tiempo es húmedo o lluvioso durante la maduración del cultivo o cerca de ella, o
cuando las plantas están muy infestadas por áfidos o mueren prematuramente, posiblemente
sean invadidas por uno o más de estos hongos. Los mohos negros no constituyen
técnicamente una enfermedad, ya que son saprofitos e invaden sólo tejidos vegetales muertos
o a punto de morir. El síntoma típico es el ennegrecimiento de espigas maduras o muertas,
causado por una acumulación superficial de micelios y tejido fungoso en esporulación. Dichas
pudriciones pueden infectar las cabezas de brócoli durante su crecimiento se presentan
condiciones lluviosas o muy frías (http://postharvest.ucdavis.edu/Hortalizas/Br
%C3%B3coli__Br%C3%B3culi/)
Plagas
- “Gusano trozador”, cuyo agente causal es el Agrotis, que es una pequeña larva que corta las plantas en el tallo. Existen variedades naturalmente resistentes a esta plaga sin necesidad de utilizar plaguicidas. Para el control químico se utiliza clorpiritos y piretroides. ((http://m3js.blogspot.com/2008/05/principales-plagas-y-enfermedades.html)
- “Pulgón”, causado por el Aphis, que son insectos chupadores agrupados por colonias en el revés de las hojas. La humedad ambiental resulta efectiva en la disminución de la infestación. Para zonas altamente proclives a esta plaga se pueden identificar variedades naturalmente resistentes. Se controla químicamente con piretroides y phosphamidon. (http://m3js.blogspot.com/2008/05/principales-plagas-y-enfermedades.html)
- “Minador”, causado por el Plutella, que causa perforaciones en el limbo foliar. Se deben utilizar controles preventivos para esta plaga. Se elimina químicamente con dimethoate (http://m3js.blogspot.com/2008/05/principales-plagas-y-enfermedades.html)
Royal blanca Albugo candida (Pers.) Kuntze
Esta enfermedad afecta a todas las crucíferas cultivadas y silvestres. La diseminación es a través del viento o lluvia, de una campaña a otra en hospederos perennes (malezas) en forma de micelio, o en los residuos e cosecha infectados en forma de oosporas que son estructuras de conservación. Para que la enfermedad se presente, es necesario que exista alta humedad y temperatura alrededor de 20 o C. Los síntomas se pueden presentar de dos formas:
- Infección sistemática: Se observa básicamente en las inflorescencias, donde ocasionan órganos hipertrofiados y de forma anormal recubiertas de pústulas blanquecinas. Sépalos y pétalos se muestran hipertrofiados (de mayor tamaño), las flores no muestran su color característico sino que tienen color verde y las semillas no alcanzan su desarrollo normal.
- Infecciones localizadas: Preferentemente se observa en las hojas en forma de pústulas blancas de 1 a 3 mm de diámetro por debajo de la epidermis, posteriormente se rompe dejado en libertad un polvillo blanco (estructura e propagación). Conforme avanza la enfermedad, las hojas se distorsionan, amarillan y mueren.
Una de las maneras de control pueden ser: destruyendo residuos enfermos, eliminando las malezas, rotar los cultivos y con respecto a lo químico, aplicando fungicidas a base de carbamato. Solo si fuera necesario aplica metalaxilo (150-200 g i.a/ha).
IV. METODOLOGIA
Para la práctica de este experimento se siguió el diagrama de flujo que se presenta a
continuación:
Figura 1: Diagrama de flujo de conservación de Brócoli
Fuente: Elaboración propia
- Recolección: Se recolectó brócoli fresco proveniente del huerto de la Universidad Nacional
Agraria la Molina, como se puede apreciar en las Figuras 2 y 3 del Anexo 1.
- Pesado: Se cuantificó la masa de brócoli recepcionado.
- Medición de temperatura: Se midió la temperatura del brócoli, con un termómetro de
mercurio, con el fin de tener una temperatura inicial (Figura 4 del Anexo 1).
BROCOLI
Pesado
Medición de la temperatura
Almacenamiento en cámara refrigerante
Brócoli Conservado
Medición de la temperatura
- Almacenamiento: Se almacenó la acelga a un refrigerador a temperatura de -1°C por un
período de una semana con el objetivo de mantener lo más estable las características del
brócoli (Figura 5 del Anexo 1).
- Medición de temperatura: Se midió la temperatura del brócoli una semana después de la
misma forma como se procedió anteriormente.
El resultado del calor perdido por el brócoli se obtendrá a partir de la siguiente ecuación:
- Cesp= Calor específico
- Qresp=Calor de respiración
- m= masa inicial
V. RESULTADOS
La masa inicial fue de 890.33g
La temperatura obtenida fue de 16ºC
De acuerdo a nuestro dato teórico de los Cuadros 3 y 4 del Anexo 2, el calor de respiración del
brócoli es:
10 (mL CO2/kg.h) x 122 (Kcal / ton x d) x (1/ 1000) (ton/Kg) = 1.22 (Kcal / Kg x d)
Reemplazando los datos en la ecuación antes presentada:
Q = 0.92 (Kcal / Kg ºC) x 0.89033Kg x (16 – 0) (ºC) + 1.22 (Kcal/ Kg x d) x 0.89033Kg x 7d
Q = 20.709 Kcal
Q=86.684 kJ= Qf
Trabajo del compresor: 100kW= 100kJ/s
Se tiene que transformar este dato a kJ/semana para que sea equivalente al Qf hallado
anteriormente:
Con este dato podremos hallar el COP de la refrigeradora, el cual es:
COP=
COP=
= 1,433x10-6
Este resultado nos indica que la cantidad de calor eliminado del espacio refrigerado es
insignificante respecto al trabajo que realiza el compresor. Esto favorece al refrigerador ya que su
propósito es mantener al espacio refrigerado a bajas temperaturas, eliminando calor de éste. Si Qf
hubiese sido mayor, le hubiese costado más al refrigerador mantener en condiciones óptimas al
espacio refrigerado y esto se reflejaría en el rápido deterioro del brócoli dentro de éste.
VI. DISCUSIONES
- Según Roura et al., (2000) y Watada et al., (1996), la temperatura del almacenaje es un
factor importante en el mantenimiento de la calidad y vida útil del alimento. Bajas
temperaturas prolongan la vida útil del alimento al disminuir el índice de respiración y
senectud, así como también la reducción del crecimiento de microorganismos, en la
práctica se encontró que la temperatura a la que llego el brócoli en la cámara frigorífica
fue de 0ºC luego de una semana, la cual resulta ser menor a la temperatura inicial a la cual
se encontraba al momento de ser cosechada (16 ºC). La cantidad de calor que perdió en
este tiempo fue de 20.709 Kcal, ya que el brócoli fue sometido a un tratamiento de
conservación como la refrigeración, para preservar su comestibilidad, su sabor y sus
propiedades nutricionales, inhibiendo el crecimiento de los microorganismos.
- Según Rutledge (2005), las temperaturas óptimas del almacenaje varían entre los tipos de
producto. Las temperaturas incorrectas del almacenaje pueden afectar factores de calidad
tales como aspecto, sabor, y color. Además, el deterioro del producto puede ocurrir
rápidamente. Por lo tanto, es importante seleccionar la temperatura óptima del
almacenaje para mantener la calidad y para extender la vida útil del brócoli. Según el
Cuadro 5 del Anexo 2 el rango de las temperaturas de almacenaje para el brócoli
(Broccoli), la cual se encuentra ubicada en el grupo 1, va de 32F a 41F correspondiente a
0ºC y 5ºC respectivamente, por lo que podemos decir que en nuestra práctica fue optima
ya que llego a las temperaturas optimas de almacenaje para mantener la calidad.
- Según Rutledge (2005), la respiración se debe mantener a niveles bajos y no ser detenido
totalmente, por ello se hizo lo correcto al dejar al brócoli sin envoltura alguna, de lo
contrario los niveles del oxígeno hubiesen sido demasiado bajos para la combustión
completa de azúcares y se hubieran producido compuestos indeseables que habrían
disminuido la calidad del brócoli luego de la semana en que estuvo en observación.
VII. CONCLUSIONES
- El calor perdido por el brócoli se obtuvo tomando en cuenta los valores de calor específico
y calor de respiración de éste a 16ºC, que fue la temperatura final que ésta presentó luego
del período establecido.
- Si no se hubiese mantenido al brócoli bajo refrigeración y se le hubiese expuesto al medio,
éste hubiese sufrido cambios en sus propiedades, alterándose su sabor, color,
comestibilidad, etc.
- Al mantener al brócoli bajo un método de conservación (conservación por frío), se pudo
preservar tanto sus propiedades físicas como nutricionales.
- El haber visitado el huerto de la Universidad, nos permitió conocer más sobre los
diferentes productos que allí se cultivan, como la acelga que se cosechó para utilizar en el
experimento.
VIII. BIBLIOGRAFIA
1) Toledo, H.J. 1995.Cultivo del brócoli. SERIE MANUAL-Instituto Nacional de Investigación
Agraria. Perú
2) MACÍAS DE COSTA, et al. 2003. Caracterización de acelga fresca de santiago del estero
(argentina). Comparación del contenido de nutrientes en hoja y tallo. Evaluación de los
carotenoides presentes. Ciênc. Tecnol. Aliment., Campinas. pp 33-37
3) Montes, A. y M. Holle.1970. Descripción de algunos cultivares olerícolas. Programa
Académico de Agronomía. Departamento de Horticultura UNALM-Perú. Pp 34-49
4) Delgado de la Flore, F.J. Toledo, A. Casas.1987.Datos básicos de los cultivos básicos de las
hortícolas. Programa de Investigación en Hortalizas. UNALM. Lima-Perú
5) Ruíz Soria, J.G.1988.Comparativo de cultivares de Brócoli (Brassica oleracea var. itálica),
col china (Brassica pekinensis), col (Brassica oleracea var. capitata), coliflor (Brassia
oleracea var. botrytis). UNALM. Lima-Perú.
6) HARDENBURG, R.E., A.E. WATADA AND C.Y. WANG. 1986. Beets. In: USDA Ag. Handbook
No. 66, pp. 54.
7) MARTÍNEZ, et al. 2003. Postcosecha y mercadeo de hortalizas de clima frío bajo prácticas
de producción sostenible. Centro de Investigaciones y Asesorías Agroindustriales. CIAA.
Bogotá. Colombia.
8) ROURA, S.I., L.A. Davidovich, and C.E. Valle. 2000. Quality loss in minimally processed
Swiss chard related to amount of damaged area. Lebensmittel Wissenschaft Technol. pp
53−59.
9) RUTLEDGE, Alvin. 2005. Fresh Vegetable Storage for the Homeowner.(Serial online).
Disponible en: https://utextension.tennessee.edu/publications/Documents/SP291-L.pdf.
Consultado el 25 de Abril del 2011.
10) SÁDABA, et al.2010. Acelga en invernadero. Disponible el:
http://www.navarraagraria.com/n181/aracelgin.pdf. Consultado el 26 de Abril del 2011.
11) WATADA, A.E., N.P. Ko, and D.A. Minott. 1996. Factors affecting quality of fresh-cut
horticultural products. Postharvest Biol.Technol. pp 115−125.
12) www.agr i -nova.com
13) http://postharvest.ucdavis.edu/Hortalizas/Br%C3%B3coli__Br%C3%B3culi/
14) http://m3js.blogspot.com/2008/05/principales-plagas-y-enfermedades.html
15) http://www.engineeringtoolbox.com
ANEXO 1
Figura 2: Cosecha del Brócoli (pre-proceso)
Figura 3: Cosecha del Brócoli (extracción del campo)
Figura 4: Medición de la temperatura del Brócoli
Figura 5: Ingreso del Brócoli a la cámara frigorífica (-1oC)
Termómetro
Anexo 2
Cuadro 2: Periodo de cosecha de algunas hortalizas al aire libre
Fuente: Elizabeth Kehr. M. 2005
Cuadro 3: Calor Específico de algunos alimentos
FoodSpecific Heat Capacity above
FreezingSpecific Heat Capacity below
Freezing
(Btu/lboF) (KJ/kgoC) (Kcal/kgoC) (Btu/lboF) (KJ/kgoC) (Kcal/kgoC)
Apples 0.87 3.64 0.87 0.42 1.76 0.42
Apricots. fresh
0.88 3.68 0.88 0.43 1.8 0.43
Artichokes 0.87 3.64 0.87 0.42 1.76 0.42
Asparagus 0.94 3.94 0.94 0.45 1.88 0.45
Asparagus beans
0.88 3.68 0.88 0.43 1.8 0.43
Avocados 0.72 3.01 0.72 0.37 1.55 0.37
Bananas 0.8 3.35 0.8 0.4 1.67 0.4
Barracuda 0.8 3.35 0.8 0.4 1.67 0.4
Beets 0.9 3.77 0.9 0.43 1.8 0.43
Blackberries 0.87 3.64 0.87 0.42 1.76 0.42
Blueberries 0.87 3.64 0.87 0.42 1.76 0.42
Brains 0.84 3.52 0.84 0.41 1.72 0.41
Broccoli 0.92 3.85 0.92 0.44 1.84 0.44
Cabbage 0.94 3.94 0.94 0.45 1.88 0.45
Cauliflower 0.93 3.89 0.93 0.44 1.84 0.44
Celery 0.94 3.94 0.94 0.45 1.88 0.45
Chard 0.93 3.89 0.93 0.43 1.8 0.43Fuente: http://www.engineeringtoolbox.com
Cuadro 4: Tasa de respiración
Fuente: http://postharvest.ucdavis.edu/Hortalizas/Brocoli__Broculi/
Cuadro 5: Vegetales agrupados según a sus requerimientos de almacenaje
Fuente: Rutledge, 2005
