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La calidad de los alimentos vegetales como las ensaladas que se comercializan ya limpias, cortadas y listas para su consumo, lo que se conoce como cuarta gama y uno de los negocios con más futuro de la industria agroalimentaria, se mide por una serie de atributos. Uno de los principales es la apariencia, es decir, la frescura y el color, dado que se trata de un aspecto que influye de manera decisiva en la decisión final de compra por parte del consumidor.

El motivo es que, obviamente, no es lo mismo si las hojas parecen frescas y son verdes brillantes, o si por el contrario presentan una apariencia más bien marchita y amarillenta. También resultan fundamentales propiedades como la textura (si está crujiente y firme), el sabor (gusto y olor), el valor nutritivo y todo lo relacionado con la seguridad alimentaria, que incluye la ausencia de residuos químicos y de contaminación microbiológica.

Sin embargo, la calidad de los productos hortofrutícolas puede verse afectada por diversos factores previos a la cosecha, durante el crecimiento de la planta y el desarrollo del cultivo; y posteriores, durante el procesado y las condiciones de conservación. Las diferentes etapas que se producen durante el cultivo determinan la calidad de las hortalizas en el momento de la recolección, así como su posterior vida útil comercial y el posible desarrollo de desórdenes fisiológicos durante el periodo de conservación.

Una de las líneas de investigación del Laboratorio de Calidad y Seguridad de Alimentos Vegetales del Departamento de Ciencia y Tecnología de los Alimentos Frescos del Cebas-CSIC se centra precisamente en estudiar todos aquellos factores que suponen un riesgo microbiológico y que llevan a la pérdida de calidad de la materia prima y del producto procesado a lo largo de su vida útil, explican María Isabel Gil y Ana Allende, dos de las investigadoras del grupo.

Los factores precosecha son muy diversos y están interrelacionados entre sí. Unos dependen de la propia planta, que necesita luz, aportes de agua y de nutrientes (nitrógeno, potasio, fósforo, calcio,...) para su buen desarrollo, y otros son de tipo genético, ambiental y de cultivo. Allende señala que es fundamental «vigilar» la calidad del agua de riego, los productos fitosanitarios y los fertilizantes, «a fin de que no constituyan un riesgo potencial de contaminación del producto y que puedan ser un problema para la salud de los consumidores».

Además de las buenas prácticas agrícolas, la variable climatológica también ejerce una gran influencia en la calidad y valor nutricional de los productos agrarios, tanto por el efecto de la intensidad y calidad de la luz que reciben, como por las temperaturas a las que están expuestos. En particular, las investigadoras han estudiado el impacto de las condiciones climatológicas extremas y el posible aumento del riesgo microbiológico en los cultivos.

De este modo, las altas temperaturas durante el periodo previo a la cosecha pueden originar alteraciones de color en la planta, e incluso de sabor, textura u olor. En la etapa agronómica, las principales prácticas del grupo del Cebas van encaminadas a estudiar aspectos como la optimización de las dosis de riego para garantizar una mayor calidad y seguridad alimentaria de las hortalizas.

También se evalúan cuáles son las variedades más óptimas para su transformación en un producto de cuarta gama, principalmente aquellas que mantienen un mejor aspecto y textura a lo largo de toda la conservación. El motivo, explica Gil, es que las hortalizas requieren una vida útil de al menos siete días, «para que puedan ser distribuidas y consumidas en el hogar». Además, se trata de una manera de introducir novedades, «porque los consumidores siempre quieren nuevos ingredientes y sabores», sostiene.

Una vez se produce la recolección, el principal reto es mantener las propiedades organolépticas y evitar que se produzcan contaminaciones cruzadas entre producto no contaminado y producto contaminado. Uno de los factores más importantes que influyen en el periodo postcosecha es la temperatura. Así, Allende apunta que la práctica más aconsejable para prolongar la vida útil al máximo es comenzar con la reducción de la temperatura del producto «inmediatamente después de la recolección».

Las variables que se ven directamente afectadas por los cambios de temperatura son la respiración, la transpiración y la producción de etileno, que acelera los procesos naturales de maduración y envejecimiento. Las tres se encuentran vinculadas a procesos que implican el deterioro y la pérdida de atributos de calidad del producto vegetal, y se ven reducidas con la disminución de la temperatura de almacenamiento.

La humedad relativa es otro de los factores postcosecha a considerar durante esta fase. La pérdida de agua depende del déficit de vapor de agua que, cuanto menor sea, también lo serán las pérdidas de agua y, por tanto, de calidad.

El tercer elemento a tener en cuenta es la composición de la atmósfera de almacenamiento. Los alimentos están expuestos a la acción de factores físico-químicos y microbiológicos externos, como la luz, el oxígeno, la humedad y los microorganismos, que pueden influir negativamente en la calidad y seguridad del producto, y que con el tiempo conducen a su deterioro, con el añadido de que los alimentos frescos son los más sensibles.

El envase tiene como función básica minimizar la acción de estos agentes, interponiéndose entre el alimento y su entorno, y no se trata de un mero contenedor, sino que desempeña un papel activo para garantizar su calidad y evitar las oxidaciones por la acción del oxígeno.

Gil es la responsable de este apartado y trabaja en el diseño de envases que permitan una mejor optimización de las películas plásticas para el envasado de las hortalizas, para lo que se utilizan tecnologías como el láser, que permiten modificar la permeabilidad del plástico a la carta, así como los tratamientos anti-vaho.

Los ambientes postcosecha son diseñados para reducir la tasa de respiración al mínimo requerido, mantener los procesos metabólicos vitales y extender la vida del producto al máximo. Dependiendo de la composición de gases que se utilicen para la conservación, se puede retardar o acelerar el deterioro.

La investigadora expone que para las hortalizas de hoja procesadas se emplean habitualmente plásticos semipermeables para alargar su vida útil. La otra manera de cambiar el ambiente que rodea a la hortaliza es más activa, mediante el empleo de diferentes proporciones gaseosas (dióxido de carbono, nitrógeno, oxígeno,...) para disminuir la tasa respiratoria.

El envasado en atmósfera modificada, con bajo oxígeno, permite retardar la velocidad de pardeamiento (marchitamiento) del borde del corte. Sin embargo, avisa que si el oxígeno es demasiado bajo, «se puede inducir la fermentación, con emisión de etanol».

Biomarcadores

Uno de los grandes problemas asociados con la calidad de las hortalizas de hoja es su corta vida útil, limitada por la pérdida de frescura, debido principalmente al pardeamiento del corte, al desarrollo de malos aromas y a la pérdida de textura. A ello hay que añadir las dificultades para garantizar su seguridad alimentaria, puesto que son uno de los cinco grupos de alimentos con mayor riesgo de contaminación por microorganismos patógenos, apunta Allende.

Al tratarse de alimentos que se consumen frescos y que no experimentan ningún tratamiento térmico a la hora de consumirlos, llevan implícito un riesgo para la salud de las personas, puesto que se puede producir una mala práctica durante su cultivo o en el proceso de manipulación, después de la recolección.

El mayor peligro es que las bacterias relacionadas con las intoxicaciones alimentarias pueden adherirse rápidamente al tejido durante el cultivo, coexistir con las bacterias epífitas (aquellas que viven en la parte aérea de la planta) y persistir por largos periodos de tiempo. El Laboratorio de Calidad y Seguridad de Alimentos Vegetales Frescos del Cebas ha evaluado los factores pre y postcosecha que influyen en la capacidad de colonización de los patógenos del tejido vegetal a través de aperturas naturales y tejidos dañados.

Los factores de riesgo más comúnmente asociados a las hortalizas de hoja son el agua de riego, los fertilizantes y la presencia de animales salvajes y domésticos durante la precosecha, mientras que el lavado se ha resaltado como uno de los principales problemas durante el procesado. Por este motivo, las investigadoras señalan que las empresas dedicadas a la producción de hortalizas de cuarta gama deben utilizar todas las estrategias de intervención para reducir los factores de riesgo microbiológico, tanto durante la producción como en el procesado, siendo la prevención la mejor estrategia.

La baja prevalencia de patógenos en las hortalizas frescas, inferior al 1%, hace que el uso de microorganismos indicadores (sirven para analizar la seguridad que ofrecen los alimentos en cuanto a patógenos y sus toxinas) sea el método más utilizado por los organismos oficiales para detectar, por ejemplo, la presencia de bacterias perjudiciales o controlar la contaminación de origen fecal.

Por otro lado, el lavado de los vegetales es una de las etapas más críticas para su procesado en cuarta gama, puesto que se deben eliminar los restos de suciedad y la carga microbiana presente en la superficie del tejido, una de las principales responsables de la pérdida de calidad. Esta fase también sirve para enfriar el material vegetal y eliminar los exudados (sustancias líquidas) que se producen tras el corte y que pueden favorecer el crecimiento microbiano.

Gil asegura que el principal problema en hortalizas de hoja procesadas en fresco es el pardeamiento. El motivo es que los daños físicos, como el corte o el troceado, afectan a su fisiología. Los cortes durante el procesado rompen las membranas celulares, permitiendo la interacción entre enzimas y sustratos, e inician el proceso de pardeamiento que altera el color y reduce el valor comercial de las verduras, hasta el punto de que no pueden ponerse a la venta y ocasiona pérdidas económicas.

El Cebas emplea la metabolómica para estudiar los cambios en los metabolitos relacionados con el pardeamiento enzimático. La metabolómica es la disciplina encargada de identificar metabolitos desconocidos, esas pequeñas moléculas orgánicas que intervienen en los diferentes procesos celulares y que revelan cómo funciona.

Así, algunos metabolitos primarios o secundarios son posiblemente los responsables de las diferencias entre materias primas, prácticas agrícolas, operaciones de procesado y condiciones de conservación, y podrían ser usados como biomarcadores potenciales para determinar su calidad y vida útil.

El mal olor es otro de los problemas en las hortalizas de hoja procesadas en fresco. Las dos investigadoras del Cebas estudian el uso de compuestos gaseosos y volátiles para controlar el estrés y deterioro de los tejidos vegetales y retrasar estas alteraciones.

Para los consumidores, la firmeza es otro de los factores más importantes para determinar la frescura del producto. Gil explica que las últimas tendencias en las empresas agroalimentarias se dirigen a utilizar brotes jóvenes (hojas de pequeño tamaño cosechadas en estado inmaduro) de lechugas, espinacas y canónigos como ingredientes en las mezclas de ensaladas de cuarta gama, en lugar de cabezas enteras cortadas. Así se reduce la superficie de corte del producto y se evita el tono pardo en los cortes.