Aplicaciones de vapor de etanol para controlar el metabolismo poscosecha

Fabio Rodrigo Thewes et al. demuestran que los resultados del tratamiento con vapor de etanol en poscosecha dependen en gran medida de la especie de fruta   La vida poscosecha de la fruta está inversamente correlacionada con la tasa de metabolismo, especialmente con la tasa de respiración (Steffens et al., 2007) (*). Para reducir el metabolismo, el principal factor que se puede manejar es la temperatura (Saltveit, 2019, Steffens et al., 2007). Sin embargo, existe una interacción entre las especies de frutos y la temperatura de almacenamiento en la reducción general del metabolismo como respuesta a la disminución de la temperatura (Saquet y Streif, 2017, Steffens et al., 2007). Por lo tanto, es crucial manejar adecuadamente el metabolismo de la fruta durante la vida poscosecha para extender la vida útil de la fruta y reducir las pérdidas. Se han desarrollado diversas tecnologías para manejar el metabolismo de la fruta junto con las bajas temperaturas, incluidas las atmósferas controladas (Argenta et al., 2000, Bekele et al., 2016, DeEll y Ehsani-Moghaddam, 2012, Ho et al., 2013), aplicación de 1-metilciclopropeno, 1 MCP, (Both et al., 2018, Koushesh Saba and Watkins, 2020, Nock and Watkins, 2013, Watkins, 2006, Yang et al., 2016), aplicación de aminoetoxivinilglicina (Anese et al., 2020, Petri et al., 2010, Whale et al., 2008) y, más recientemente, tratamiento con vapor de etanol (Ji et al., 2019, Jin et al., 2013, Nunes et al., 2019, Pesis, 2005, Thewes et al., 2021b , Weber et al., 2016, Weber et al., 2020). Todas estas tecnologías ayudan a reducir el metabolismo de la fruta y prolongar la vida útil.  

Particularidades del vapor de etanol

Sin embargo, cuando el metabolismo de la fruta se maneja con vapor de etanol, la temperatura a la que se exponen las frutas al etanol puede conducir a una interacción particular. El etanol es un metabolito intermediario del metabolismo de la fruta y se convierte activamente en otros compuestos, como los ésteres etílicos (Nunes et al., 2019, Thewes et al., 2017, Thewes et al., 2021b, Weber et al., 2020, Wright et al., 2015). Por lo tanto, evaluar la interacción entre la temperatura del tratamiento con vapor de etanol y las especies de frutas en la producción de etileno y la tasa de respiración es fundamental, ya que no está claro cómo interactúan estos factores con el metabolismo de la fruta. Además, conocer estas interacciones es importante para las recomendaciones prácticas del uso de etanol.  

Objetivos del estudio

Los objetivos de este estudio fueron: i) determinar el efecto de la temperatura en la tasa de vaporización del etanol, ii) determinar el efecto de la temperatura en la tasa de absorción de las especies de frutas y cultivares, iii) comprender la relación entre la temperatura a la que se aplica el etanol, el metabolismo del etileno y la tasa de respiración de la fruta, y iv) evaluar la interacción entre la temperatura a la que se someten los frutos al tratamiento con etanol sobre los metabolitos producidos por ellos como respuesta al tratamiento con etanol. La velocidad de vaporización del etanol se realizó en un experimento de recipiente vacío a 2, 10 y 20 °C. Se realizaron cuatro experimentos para identificar la tasa de absorción de etanol en manzanas 'Maxi Gala' y 'Cripps Pink', uvas de mesa 'BRS Isis' y caquis 'Rojo Brillante' a 2, 10 y 20 °C. Los metabolitos producidos por la fruta como respuesta al tratamiento con etanol se determinaron mediante análisis HS-SPME-GC/MS.  

Resultados

Nuestros investigacioines mostraron que la tasa de vaporización del etanol aumenta exponencialmente con la temperatura y tiene una relación lineal con el tiempo. Además, la temperatura y la especie/cultivar de la fruta afectaron la tasa de absorción de etanol, con la tasa de absorción más alta a 20 °C. Además, la tasa de absorción de vapor de etanol se correlacionó positivamente con la tasa de respiración cuando todas las especies/cultivares de frutas se evaluaron juntas, lo que demuestra que el metabolismo de la fruta afecta la tasa de absorción de etanol. La temperatura impactó el metabolito producido por la fruta a partir de la aplicación de etanol, evidenciando la posibilidad de manejar los compuestos volátiles producidos a partir del etanol en base a la temperatura de tratamiento del etanol.  

Diferentes reacciones según la especie

La especie frutal tiene un impacto decisivo si el etanol se esterifica o se transforma en acetaldehído, predominantemente esterificado en manzanas y uvas, y convertido en acetaldehído en caquis. El tratamiento con vapor de etanol redujo el metabolismo del etileno en manzanas a 20 °C, aunque el etanol aumentó el etileno en caquis a 2 °C. Además, la tasa de respiración generalmente no se vio afectada o se redujo en la fruta tratada con etanol en comparación con la fruta no tratada de la misma especie/cultivar.   (*) Citas en el artículo original   Fuentes Fabio Rodrigo Thewes, Auri Brackmann, Vanderlei Both, Vagner Ludwig, Lucas Mallmann Wendt, Flavio Roberto Thewes & Francis Júnior Soldateli. (2023). Dynamics of ethanol and its metabolites in fruit: The impact of the temperature and fruit species. Postharvest Biology and Technology Volume 197: 112209. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925521422003775 https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2022.112209