DESARROLLO FISIOLÓGICO DE LAS HORTALIZAS Y LAS FRUTAS

Ramírez Cáceres Viviansh Juliana

Zoffoli y Gaudlitz (2004) nos dicen que

los desórdenes fisiológicos son producto de alteraciones que ocurren en los

tejidos del fruto y se pueden generar en respuesta a un ambiente adverso,

especialmente a temperatura de la atmósfera. Las deficiencias nutricionales

durante el crecimiento y desarrollo del fruto, se manifiestan en la etapa de

postcosecha de la fruta, pero se inducen durante el crecimiento y maduración

del producto. La extensión de almacenaje de fruta de buena calidad es una

necesidad cada vez mayor en el sistema de producción de fruta fresca de

exportación. Los mercados de consumo se encuentran distantes y aumentan las

exigencias por un producto fresco, turgente y libre de desórdenes fisiológicos.

Muchos son los factores que determinan la producción de una fruta de óptima

calidad, todos ellos se deben producir y consolidar a través del manejo o

prácticas de precosecha que involucren las variables fisiológicas de la planta y

su aprovechamiento para el fruto. Una vez cumplidos estos requerimientos

básicos el mantenimiento de la calidad obedece a la correcta utilización de las

tecnologías de conservación existentes y a la respuesta de su implementación

en función de las variables fisiológicas del producto. El desarrollo, aplicación y

rigurosidad en la implementación de las tecnologías de postcosecha son

fundamentales en este resultado, ya que alteran las variables que afectan la

calidad de la fruta y, por lo tanto, influyen directamente en los procesos de

deterioro e inclusive en algunos casos pueden llegar a inducir problemas o

desórdenes que no existían en el momento del embalaje.

IICA (2016) sobre los productos frutihortícolas durante su período poscosecha

experimentan una serie de cambios asociados a las reacciones bioquímicas que se

llevan a cabo a nivel celular,

del mismo modo, la interacción con el ambiente condiciona la vida útil y la

calidad de estos alimentos. Dado a que todos los productos hortícolas frescos

siguen siendo organismos vivos, y en general esta es una de las características

distintivas de este tipo de productos, es de suma importancia familiarizarse con

los aspectos fisiológicos involucrados en el deterioro de los productos frescos.

Los aspectos fisiológicos determinan la duración de la vida útil pero también

ofrecen la solución a muchos de los problemas que se deberán enfrentar en el

manejo de dichos productos. Por tanto, el conocimiento de los aspectos

fisiológicos involucrados en el comportamiento poscosecha de un producto es

una herramienta básica de todo profesional que pretenda dedicarse a mejorar la

calidad e incrementar el periodo de vida útil de un producto hortícola.

1.1. Fisiología de un producto aún unido a la planta

Mientras un producto (ya se fruto, una raíz, una flor) permanece unido a

la planta madre recibe agua a través del xilema, nutrientes producto de la

fotosíntesis, así como estímulos. Un producto aún unido a la planta es capaz de

restituir el agua perdida por deshidratación, recibe el influjo de diferentes tipos

de hormonas, especialmente las relacionadas con el mantenimiento de la

funcionalidad de tejidos, además recibe fotoasimilados y nutrientes minerales

que les permite seguir creciendo y acumulando reservas (IICA, 2016, p.4).
 1.2. Fisiología del desarrollo y maduración de productos hortícolas

Es difícil hacer generalizaciones sobre el crecimiento de una planta, aún

más arriesgado es tratar de generalizar sobre el mecanismo de crecimiento de la

parte útil de la planta. En general, cualquier organismo vivo cumple una serie

de fases relativamente bien definidas. El desarrollo se inicia con la formación

de la parte comestible; se observa un endurecimiento del fruto, el crecimiento

de la raíz, tubérculo o bulbo, o el alargamiento del tallo. El desarrollo se

encuentra integrado por los procesos de premadurez y parte de la madurez. El

periodo de premadurez se inicia con el desarrollo y finaliza hasta que el

producto comestible puede ser utilizado. La madurez comienza antes de la

cosecha y puede continuar, después de la recolección. Esta se traslapa con el

periodo de premadurez y es seguida por la senescencia. La madurez finaliza

cuando se da un cambio en el patrón de crecimiento de la parte comestible o

cesa el agrandamiento natural del producto (IICA, 2016, p.4).

II. Desarrollo del fruto.

El crecimiento del fruto sigue típicamente una curva sigmoide o doble sigmoide,

Portal frutícola (2019) indican que

 Existe una primera fase de crecimiento muy activo, donde esta

principalmente implicada los procesos de división celular.

 En una posterior fase lineal tienen lugar procesos de elongación celular y de

acumulación de compuestos.

 Fase de desaceleración del crecimiento.

Así, el crecimiento del fruto es consecuencia de procesos de división celular

que se intensifican en el tiempo dando lugar a una curva exponencial, para luego
 cesar paulatinamente al tiempo que el alargamiento y engrosamiento celular van

adquiriendo importancia. Distintas partes del fruto y la propia semilla siguen

patrones de desarrollo distintos. Por ejemplo, el pericarpo suele tener un desarrollo

más tardío en el caso de los pomos. En cada tipo de fruto los patrones de desarrollo

son distintos (Portal frutícola, 2019)

III.Formación del fruto

Portal frutícola (2019) indica que

el proceso que marca el inicio de la formación del fruto es el cuajado. Por una

serie de señales generalmente hormonales, tienen lugar el comienzo del

crecimiento de las paredes del ovario u otras estructuras que van a generar el

fruto. Este proceso depende de una serie de requisitos:

 Yemas florales maduras bien formadas y nutridas.

 Régimen de temperatura adecuado para la polinización y fecundación o

partenocarpia.

 Aporte adecuado de fotoasimilados. Es importante el suministro de

fotoasimilados para que se pueda desarrollar adecuadamente el fruto, que

requiere una alta demanda energética.

3.1. Factores que modulan el crecimiento del fruto

Portal frutícola (2019) indican los siguientes factores:

 Temperatura.

 Irradiancia.

 Estado hídrico de la planta. Fundamental para el desarrollo final del

fruto (tamaño final adecuado).

 Factores genéticos.
  Fitohormonas. Son los compuestos más directamente implicados en el

desarrollo del fruto. El propio fruto va a ser capaz de sintetizar

diversas fitohormonas.

 Auxinas, giberelinas e incluso citoquininas fomentan el desarrollo de

los frutos. El ácido abscísico a través de la síntesis de etileno,

promueve la abscisión, provocando la caída de los frutos (auxinas y

etileno).

IV.Maduración del fruto

La maduración del fruto supone la fase final del desarrollo del fruto en la que se

producen una serie de cambios en su apariencia, sabor y textura que conducen

finalmente a la senescencia y abscisión. El Portal frutícola (2019) describe lo

siguiente:

 Cambios de coloración en el pericarpo (síntesis y degradación de

pigmentos: pérdida de cloro las acompañada de la síntesis de carotenoides

y otros pigmentos).

 Descenso en el contenido de almidón.

 Incremento en la concentración de azúcares. El contenido de azucares

(sólidos solubles) van siendo cada vez mayores, cambiando el índice de

madurez a lo largo del tiempo. El índice de madurez viene determinado

por la relación entre la concentración de azúcares, denominados sólidos

solubles, y los ácidos libres.

 Reducción de la concentración de ácidos.

 Ablandamiento de tejidos (poligalacturonasa: ataca en concreto a las

pectinas, produciendo el reblandecimiento de componentes de la pared

adquiriendo una estructura cada vez más blanda.

 Síntesis de compuestos volátiles, que en muchas ocasiones van a favorecer

la dispersión del fruto.

Según Blandon (2012), todo esto es de suma importancia en postcosecha

en relación a los siguientes aspectos:

 Desarrollo de índices de madurez o cosecha.

 Definición de técnicas y frecuencia de cosecha.

 Exigencias de calidad del mercado (características externas/composición

interna).

 Forma de consumo del producto (natural/procesado).

 Aplicación de técnicas adecuadas de manejo, conservación, transporte y

comercialización.

 Vida potencial útil postcosecha.

4.1. Madurez fisiológica

Una fruta se encuentra fisiológicamente madura cuando ha logrado un

estado de desarrollo en el cual ésta puede continuar madurando

normalmente para consumo aún después de cosechada. Esto es una

característica de las frutas climatéricas y otras que se cosechan verde-

maduras y posteriormente maduran para consumo en postcosecha (Blandon,

2012, p. 3).

4.2. Madurez hortícola

consumo u otro fin comercial. La madurez hortícola puede coincidir o no

con la madurez fisiológica” (Blandon, 2012, p. 3).

4.3. Madurez de consumo u organoléptica

“Estado de desarrollo en que la fruta reúne las características

deseables para su consumo (color, sabor, aroma, textura, composición

interna)” (Blandon, 2012, p. 3).

4.4. Cuando y por qué es importante homogeneizar y anticipar la

maduración

Seipasa (2020) menciona que, en los cultivos, la maduración se define como

la etapa que tiene lugar desde el final del crecimiento y desarrollo del fruto

hasta su senescencia.

Es un proceso determinante, ya que de él depende que el fruto reúna

las condiciones óptimas para su consumo, tanto desde el punto de

vista alimentario como físico (color, textura y otras propiedades

organolépticas). La madurez fisiológica de la fruta coincide con el

momento de la cosecha. Adelantar esta madurez en exceso o

postergarla demasiado implica riesgos ante posibilidad de que

aparezcan trastornos fisiológicos. Las frutas inmaduras pueden no

aportar las cualidades organolépticas de sabor y textura que el

consumidor espera encontrar. Por otra parte, aquellas excesivamente

maduras son más propensas a ablandarse y a perder sabor. La

maduración de las frutas y hortalizas también es un proceso con

radica en alcanzar el equilibrio en el momento de la cosecha. En este

punto, los índices de madurez deberían ser óptimos, tanto para

asegurar la calidad comestible de las frutas y hortalizas como para

permitir el tratamiento postcosecha para su comercialización.

4.5. La maduración y el etileno

El etileno es la hormona vegetal responsable de regular los diferentes

procesos durante la maduración de los frutos. En los frutos climatéricos

(aquellos que pueden seguir madurando una vez recolectados, como por

ejemplo tomates, manzanas, peras o plátanos) la maduración conlleva un

incremento en la producción de etileno, por lo que el tratamiento con este

elemento contribuye a acelerarla. En los llamados frutos no climatéricos

(aquellos que no pueden continuar con la maduración una vez separados de

la planta, como por ejemplo la naranja, uva, fresa, pimiento o pepino) el

etileno actúa acelerando la degradación de las clorofilas, que son los

pigmentos responsables del color verde de los frutos. Conviene tener en

cuenta que en ciertas variedades de naranjas o mandarinas la salida al

mercado exige un determinado grado de coloración (Seipasa, 2020).

4.6. Procesos de maduración de las frutas

DECCO (2015), describe los siguientes procesos:

 Cambios composicionales: Durante su desarrollo y maduración,

las frutas experimentan una serie de cambios internos de sus

componentes, que son más evidentes durante la maduración de

consumo.
  Desarrollo del color: Con la maduración por lo general disminuye

el color verde de las frutas debido a una disminución de su

contenido de clorofila y a un incremento en la síntesis de

pigmentos de color amarillo, naranja y rojo.

 Desarrollo del sabor y aroma: El sabor cambia debido a la

hidrólisis de los almidones que se transforman en azúcares. Su

sabor pasa de ser ácido a ser más dulce, debido a que su pH se

eleva cuando madura. El aroma se desarrolla por la formación de

una serie de compuestos volátiles que les imparten un olor

característico a las diferentes frutas.

 Cambios en firmeza: Por lo general, la textura de las frutas

cambia debido a la hidrólisis de los almidones y de las pectinas,

por la reducción de su contenido de fibra y por los procesos

degradativos de las paredes celulares. Las frutas se vuelven

blandas y más susceptibles de ser dañadas durante el manejo

postcosecha.

V. Senescencia

La formación de semillas y frutos va asociada a un proceso de envejecimiento del

resto de la planta. La senescencia puede terminar con la muerte de toda la planta,

como en la mayoría de las herbáceas (senescencia monocárpica), o sólo de algunos

tejidos y órganos, como en plantas plurianuales (senescencia policárpica). Asimismo,

la senescencia se pude diferenciar según el tejido en el que tenga lugar, como  foliar:

Cuando una hoja deja de ser fotosintéticamente rentable, suele iniciarse su proceso de

senescencia  floral: Una vez ha tenido lugar la antesis y la polinización, los

estambres, la corola, los pétalos y los sépalos inician su proceso de senescencia. 

tejidos, especialmente en frutos carnosos (Blandon, 2012, p. 3).

La senescencia también puede ser climatérica o no climatérica, según sea inducida

o no por etileno. Las células senescentes permanecen metabólicamente activas durante

todo el proceso, aunque sufren un cambio de metabolismo encaminado al reciclaje de

nutrientes. Señales hormonales o ambientales, asociadas a factores como la edad del

tejido, iniciarán cascadas que activarán o inactivarán muchos genes, lo que conducirá a

una reorganización estructural y metabólica. Finalmente, una vez finalizado el

reciclaje celular, se perderá la integridad celular, de forma irreversible. El patrón de

senescencia está bien establecido. Así, en hojas se pierde primero la integridad de los

cloroplastos, mientras que la del núcleo se mantiene hasta el final. A su vez, para

asegurar el transporte de nutrientes reciclados, los tejidos vasculares en torno al órgano

senescente son los últimos en envejecer. La síntesis de carbohidratos cesa y tiene lugar

la degradación de las proteínas, clorofilas, lípidos y ácidos nucleicos, que requiere la

síntesis de enzimas hidrolíticos (proteasas, nucleasas, lipasas y clorofilasas). Ello

implica la activación específica de ciertos genes. La respiración se mantiene alta hasta

el final de la senescencia. La degradación de clorofila en hojas y frutos deja ver la

pigmentación dada por los carotenoides. Muchas especies, además sintetizan nuevos

carotenoides, y otros pigmentos de origen fenilpropanoide, como antocianinas y

flavonoides que confieren nuevos colores a las hojas y a los frutos maduros antes de la

abscisión. Otras rutas de síntesis de fenilpropanoides producirán lignina y taninos, así

como fitoalexinas y ácido salicílico como protectores frente a patógenos. El

metabolismo oxidativo produce especies activas de oxígeno que disparan los

mecanismos antioxidantes celulares. El balance entre producción de especies de

oxígeno y su retirada por los mecanismos antioxidantes parece ser un regulador del
 programa de senescencia. Cuando los mecanismos antioxidantes son desbordados, el

estrés oxidativo conducirá irreversiblemente a la muerte celular como fase final de la

senescencia (Blandon, 2012, p. 4).

Desarrollo fisiológico de un fruto

FUENTE: (Anónimo, 2006).

Zoffoli, J. y Gaudlitz, N. (2004). Desordenes fisiológicos de postcosecha en

frutos. Departamento de Fruticultura y Enología. Recuperado de

https://www7.uc.cl/sw_educ/agronomia/desorden_fruta/index.html

IICA (2016). Poscosecha y Buenas Prácticas de Producción orientadas a la

Agricultura Familiar. Recuperado de https://mfiles.iica.int/CTL/CPC/LEC/M2.pdf

Portal frutícola (2019). Fisiología del crecimiento y maduración de frutos.

Recuperado de https://www.portalfruticola.com/noticias/2019/05/28/fisiologia-del-

crecimiento-y-maduracion-de-frutos/

Seipasa (2020). Maduración de frutas y hortalizas: cuándo y por qué es

importante homogeneizarla y anticiparla. Recuperado de

https://www.seipasa.com/es/blog/claves-en-la-maduracion-de-frutas-y-hortalizas/

DECCO (2015). Procesos de cambio de maduración en frutos. Recuperado de

Deccoiberica.es/procesos-cambio-maduracion-de-la-fruta/

Blandon, S. (2012). Fisiología de Poscosecha. UNI. Recuperado de

https://exa.unne.edu.ar/biologia/fisiologia.vegetal/Fisiologiaposcocsecha.pdf
 Anónimo (2006). Frutas y hortalizas. Recuperado de

https://www.fio.unicen.edu.ar/usuario/gmanrique/images/FrutHort1_Apunte.pdf