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6. Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha

Authors:
  • Escuela de Sistemas Alimentarios Universidad Autónoma de Chiapas (UNACH)

Abstract and Figures

Los tratamientos fitosanitarios más utilizados para frutos infestados con huevos y larvas de moscas de la fruta son: 1) El bromuro de metilo en dosis de 48 g/m3/2 h para el caso del zapote-mamey infestado con Anastrepha serpentina y para toronja infestada con Anastrepha ludens. 2) El tratamiento por inmersión en agua caliente durante 75, 85 y 100 min y posteriormente enfriados por inmersión en agua para mangos de 375, 500 y 700 g, respectivamente, infestados con A. ludens y A. obliqua. 3) Vapor caliente para mango, toronja y naranja infestadas con A. ludens. 4) La irradiación, como tratamiento genérico en una dosis absorbida de 150 Gy. 5) El tratamiento de enfriado que consiste en la aplicación de 1.1, 1.67 y 2.22 °C durante 14, 16 y 18 días, respectivamente. Además, se han desarrollado los tratamientos por pulsos eléctricos, radiofrecuencias y microondas. Por otro lado, se están impulsando los estudios sobre los efectos fitotóxicos de los tratamientos poscosecha sobre la calidad de los frutos tratados, así como la caracterización de los patrones de mortalidad con base en la sensibilidad de los huevos y larvas de las diferentes especies de moscas de la fruta determinando las curvas de calentamiento, acumulación de calor y energía de activación.
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16. Tratamientos Fitosanitarios
de Poscosecha
EMILIO HERNÁNDEZ1*, MARYSOL ACEITUNO-MEDINA1,
TOSHIYUKI DOHINO2, JOSÉ CARO-CORRALES3,
GUY HALLMAN4
1 Programa Moscafrut SENASICA-SADER. Camino a Cacaotales s/n. Metapa
de Domínguez 30860 Chiapas, México.
2 Yokohama Plant Protection Station, Ministry of Agriculture, Forestry,
and Fisheries, Yokohama, Japan
3 Facultad de Ciencias Químico Biológicas, Universidad Autónoma de Sinaloa,
Culiacán, 80013 Sinaloa, México.
4 Phytosanitation, 3917 Estancia Drive, Oceanside, CA 92058, USA
* emilio.hernandez.i@senasica.gob.mx
Resumen. Los tratamientos fitosanitarios más utilizados para frutos infestados con huevos y
larvas de moscas de la fruta son: 1) El bromuro de metilo en dosis de 48 g/m3/2 h para el caso
del zapote-mamey infestado con Anastrepha serpentina y para toronja infestada con Anastrepha
ludens. 2) El tratamiento por inmersión en agua caliente durante 75, 85 y 100 min y posterior-
mente enfriados por inmersión en agua para mangos de 375, 500 y 700 g, respectivamente,
infestados con A. ludens y A. obliqua. 3) Vapor caliente para mango, toronja y naranja infestadas
con A. ludens. 4) La irradiación, como tratamiento genérico en una dosis absorbida de 150 Gy.
5) El tratamiento de enfriado que consiste en la aplicación de 1.1, 1.67 y 2.22 °C durante 14, 16
y 18 días, respectivamente. Además, se han desarrollado los tratamientos por pulsos eléctricos,
radiofrecuencias y microondas. Por otro lado, se están impulsando los estudios sobre los efectos
fitotóxicos de los tratamientos poscosecha sobre la calidad de los frutos tratados, así como la
caracterización de los patrones de mortalidad con base en la sensibilidad de los huevos y larvas
de las diferentes especies de moscas de la fruta determinando las curvas de calentamiento,
acumulación de calor y energía de activación.
1. Introducción
Las especies se vuelven colonizadoras cuando invaden un área o región, en la cual
están libres de enemigos naturales, presentan altas tasas reproductivas o de compe-
301
P. Montoya, J. Toledo y E. Hernández (eds.) Moscas de la
Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo, 2020.
S y G editores, Ciudad de México. pp. 301-331.
302 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
tencia, lo que provoca que causen serios daños a los cultivos y se convierten en plaga.
Los insectos plaga amplían su distribución utilizando sus mecanismos naturales de
dispersión; sin embargo, el comercio internacional y la modernización de los medios
de transporte son la forma más habitual de dispersión de plagas. Para disminuir
el riesgo de invasión por un insecto plaga, los países han establecido el servicio de
cuarentenas con la implementación de mecanismos para eliminar o dismuir el riesgo
de que individuos con capacidad de colonizar sean introducidos. Lo anterior obliga
a la aplicación de tratamientos fitosanitarios de poscosecha para la desinfestación de
frutas y hortalizas movilizadas de zonas infestadas a zonas libres. Hasta la fecha se
han desarrollado tratamientos con base en métodos químicos y físicos. Los métodos
químicos consisten en la aplicación de fumigantes en cámaras comerciales. Entre los
productos químicos que más se ha utilizado está el bromuro de metilo.
La demanda de mercado por productos libres de residuos químicos; además, de la
restricción en el uso de fumigantes por razones ambientales y de salud ha originado
el desarrollo de métodos físicos como tratamientos fitosanitarios de poscosecha. La
inmersión en agua caliente y vapor caliente son dos de los tratamientos que se uti-
lizan para el control de insectos en frutos frescos (mangos, papaya, cítricos, banano
y carambola), hortalizas en fresco (tomates, pepino, calabaza), bulbos y flores. Los
dos métodos son alternativas efectivas para sustituir el uso de productos químicos
usados para desinfestación de frutos y vegetales tropicales y subtropicales no suscep-
tibles al daño por calor. Los mangos mexicanos cuando presentan la posibilidad de
estar infestados con estados inmaduros de Anastrepha ludens (Loew), A. serpentina
(Wiedemann), A. obliqua (McQuart) y Ceratitis capitata (Wiedemann) y se desea ex-
portarlos deben ser sometidos a un tratamiento que puede ser: 1) inmersión en agua
caliente, 2) aire caliente húmedo forzado, 3) vapor caliente, 4) irradiación (Sharp
et al. 1989a, b, Mangan & Ingle 1994, Thomas & Mangan 1997, USDA/SAGARPA
1998, Hernández et al. 2012, FAO/CIPF 2016, Hernández et al. 2017, Hernández et
al. 2018).
2. Tipos de tratamientos
Los tratamientos utilizados actualmente para causar mortalidad de los estados in-
maduros de moscas de la fruta son: 1) Químicos (Bromuro de metilo) y 2) Físicos
(vapor caliente, aire caliente húmedo forzado, inmersión en agua caliente, bajas
temperaturas) (Fig. 1, Cuadro 1).
2.1 Tratamientos químicos
Los tratamientos químicos utilizados para frutos infestados con moscas de la fruta
se restringen, principalmente, al uso del bromuro de metilo (BM) (CH3Br), que es
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 303
el fumigante más utilizado en todo el mundo, por ser efectivo, de fácil aplicación,
requiere de poco tiempo de exposición y de amplio rango (Cuadro 1); de bajo nivel
de fitotoxicidad; además, puede utilizarse a bajas temperaturas. El bromuro de metilo
penetra en los frutos por absorción, lo cual es reversible en el momento de la airea-
ción para evaporar el producto e incrementar la penetración y difusión. El BM se
recomienda utilizarse a razón de 48 g/m3 por tres horas, 48 g/m3 por dos horas, 32
g/m3 por cuatro horas, en los tres casos a temperatura <21 °C y una presión atmos-
férica normal. Para el caso específico de frutos, la NOM-075-FITO-1997 establece
tratamientos de 40 g/m3 por dos horas y 24 g/m3 para mangos, y por 2 horas para
otros frutos, en ambos casos con 30 min de ventilación.
2.2 Tratamientos físicos fríos
El USDA-APHIS, Plant Protection and Quarantine Treatment Manual (USDA-
APHIS 2013), Treatment Schedule T107a USDA-2013 provee el tratamiento frío para
frutos infestados con la mosca del Mediterráneo (Cuadro 2), que incluye manzana,
toronja, kiwi, nectarina, durazno, ciruela, tangerina y algunos cítricos. El tratamiento
en frío consiste en almacenar los frutos a 0, 0.6, 1.1, 1.7 m o 2.2 °C por 10, 11, 12,
14 o 16 días, respectivamente (Cuadro 2). La Japan Plant Quarantine Association
Figura 1. Tratamientos fitosanitarios de mayor uso y en desarrollo para frutos infestados con huevos
y larvas de moscas de la fruta.
304 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
(1998) establece tres principios básicos para el uso aceptable del tratamiento de frio:
1) Conducción de calor y enfriamiento, 2) Efecto de la respiración del fruto, y 3)
Temperatura óptima para almacenaje.
El uso de los tratamientos de frío se fundamenta en que las bajas temperaturas
suspenden o retardan el crecimiento y desarrollo de los insectos, en algunos casos
producen diapausa. Temperaturas menores de 0 °C pueden congelar el cuerpo de los
insectos y finalmente causar la muerte. Cuando los insectos se enfrían, los compues-
Cuadro 1. Principales tratamientos fitosanitarios utilizados contra moscas de la fruta.
Tratamiento Características Ventajas/desventajas Propiedades
FUMIGACIÓN
Bromuro de
Metilo
1.5 a 2.5 lb/1000 ft3 a
20 ± 1 °C por 2 horas.
Amplio espectro.
Altamente tóxico.
Concentración
Temperatura de exposición
Tiempo de exposición
Penetración
Fosfina (H3P) 33 g/1000-1500 ft3
por 48-72 horas a
temperatura ambiente.
Altamente tóxico.
CALOR
Hidrotérmico 46 °C por 65, 75, 90 y
110 min.
Acelera maduración.
Aumenta la sensibilidad
al frío.
Temperatura del agua >46.1 °C
Temperatura del fruto al final
del tratamiento 45 °C
Vapor Aplicación en 3 etapas: Reducción de aromas.
1ª. 44 °C, 43% HR por
8 horas.
2ª. 44 °C, 100% HR
por 6 horas.
3ª. Enfriamiento.
Alto costo por uso de
cámaras con control de
T°, HR y generador de
vapor.
Acelera maduración.
Temperatura 15-60 °C
Humedad 60-98%
Tiempo de exposición
Tamaño y peso del producto
Vapor “Quick-
run up”
Aplicado en 3 etapas:
1ª. 42 °C, 40-60% HR
por 2 horas.
2ª. 49 °C, 100% HR
por 1 hora.
Tratamiento corto.
Efectivo contra huevos
y larvas de moscas de
la fruta.
Aire Forzado Aire caliente húmedo
forzado:
Mejor que el vapor
caliente.
Temperatura
Humedad
Tiempo de exposición
Tamaño y peso del producto
49±0.5 °C, 40-60%HR
por <1 hora. T° pulpa
= 47.2 °C.
Enfriamiento rápido
hasta 30 °C T° pulpa.
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 305
tos celulares sufren cambios físicos y químicos y con ello modifican el balance meta-
bólico. Además, la congelación de los líquidos celulares produce la condensación de
sales y formación de cristales que provocan daño mecánico a las células.
2.3 Tratamientos físicos térmicos
2.3.1 Vapor caliente
El vapor caliente consiste en el uso de una atmósfera saturada de aire húmedo ca-
liente, la cual resulta en la condensación sobre la superficie de los frutos, y con ello
genera calor latente. Los tratamientos de vapor caliente han sido utilizados desde
1929 cuando Baker et al. propusieron el vapor caliente contra la mosca del Medite-
rráneo (U.S. EPA 1996), hasta finales de los 1960 el vapor caliente se aplicaba utili-
zando cámaras con circulación forzada por simple ventilación, 1) La transferencia
de calor era demasiado tardada; 2) Los frutos eran dañados por el aire caliente; 3) La
transferencia de calor no era uniforme en todos los frutos. Lo anterior originó la apli-
cación del sistema de circulación horizontal de aire, sin embargo, aún no se lograba
la distribución uniforme del calor en la cámara, lo cual se logró con la aplicación del
principio de presión diferencial.
El auge del desarrollo del vapor caliente fue durante 1979 a 1982 como alternativa
al uso de fumigantes, originando grandes desarrollos de los sistemas de control de
temperatura y humedad aunado al avance de la computación. El uso de vapor calien-
te fue desarrollado bajo el principio de atmósfera saturada de vapor, lo que evita la
evaporación del agua de la superficie de los frutos y con ello evita la pérdida de calor.
Cuadro 2. Tratamientos de frío para frutos infestados con moscas de la fruta.
Tratamiento Frutos Especie Referencia
16 días a 1.0 ± 0.5 °C Naranjas Tercer instar de C. capitata. Hill et al. 1988
12 días a 1.1 ± 0.6 °C Carambolas Tercer instar de Ceratitis capitata,
Bactrocera cucurbitae, Bactrocera
dorsalis
Armstrong et al. 1995
21 días a 2 ± 0.5 °C Naranjas
Tangerina
Tercer instar de C. capitata y A.
fraterculus.
22 días a 2±0.5 °C
Gastaminza et al. 2009
Anastrepha fraterculus mostró una tolerancia similar para frío que C.
capitata.
Willink et al. 2006
14 días a 2 °C Mandarinas Huevos y tercer instar C. capitata. Santaballa et al. 2009
306 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
La condensación sobre el fruto ocurre cuando el vapor alcanza altas temperaturas y
los frutos son mantenidos a baja temperatura; con ello se genera cierta cantidad de
calor latente emitido por el cambio de fase de gas a líquido; además, la condensa-
ción incrementa en la superficie y facilita la conductividad del calor. El efecto de la
condensación es equivalente a la energía necesaria para alcanzar la temperatura del
fruto a 4 °C, asumiendo una relación de 1 cc de cada gota de agua sobre la superficie
de un fruto de 100 g.
La efectividad del vapor caliente depende de que la temperatura sea mayor a la
ambiental y la humedad sea mayor del 60%. Los contenedores de frutos son apilados
dentro de la cámara. La forma de chimenea y la ubicación de un extractor en un ex-
tremo de la cámara generan un vacío que a su vez produce una diferencia negativa
de presión que provoca el flujo de aire a través de los frutos.
2.3.2 Inmersión en agua caliente
El desarrollo de un tratamiento hidrotérmico requiere conocer la cinética de muer-
te térmica del estadio más resistente de la mosca, las propiedades termofísicas del
mango (conductividad térmica, densidad y capacidad calorífica), sus dimensiones y
el coeficiente convectivo de transferencia de calor entre la superficie del mango y el
agua de calentamiento (Aispuro-Coronel 2007, Caro-Corrales et al. 2014, 2015).
La cinética de muerte térmica se determina con base en los datos de mortalidad
y se realiza para cada fase biológica (huevos y/o larvas) (Mangan & Ingle, 1992 y
1994, Thomas & Mangan 1997, Matías-Hernández et al. 1998, Miyazaki & Dohino
2000, Thomas & Shellie 2000, Hernández et al. 2012, 2017, 2018, Dohino et al. 2016).
Las larvas de varias especies de moscas de la fruta mueren cuando son sumergidas
en agua caliente (46 °C) por 40 minutos (Matías-Hernández et al. 1998, Jang et al.
1996, 1999). En el caso de A. ludens, la sensibilidad a la temperatura fue determina-
da por Darby y Kapp (1934). Posteriormente se desarrolló y aprobó el tratamiento
cuarentenario por inmersión en agua caliente (Sharp et al. 1989, Hernández et al.
2017, 2018), estableciéndose en el “Work Plan for the Mexican Mango Treatment
and Preclearance Program” (USDA/SAGARPA 2018) que al final del tratamiento en
agua caliente a 46.1 °C, la temperatura promedio de la pulpa no debe ser menor de
45 °C. Mangos cv. “Tommy Atkins”, “Keitt”, “Kent” y “Haden” de hasta 500 y 700
g de peso deben ser tratados por 75 y 90 minutos, respectivamente. En el caso de
mangos cv. “Ataulfo” y “Manila” de 375 y 570 g de peso deben ser tratados durante
65 y 75 minutos, respectivamente. Posteriormente los frutos son enfriados al aire
libre a una temperatura ambiente de 27-21 °C (Sharp et al. 1989) o en agua a 27-21
°C durante 30 minutos (Hallman & Sharp 1990). Cuando los frutos son enfriados por
inmersión en agua se requiere que los frutos permanezcan 10 minutos adicionales
sumergidos en el agua caliente, con lo cual se obtiene que al final del tratamiento
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 307
la pulpa alcance temperaturas mayores o iguales a 45.1 °C (Hernández et al. 2007.
Hernández et al. 2017) (Fig. 2).
Las pruebas de tolerancia de los frutos han indicado que pueden soportar hasta
46.1 °C durante 110 minutos, sin que la calidad se vea afectada (Shellie & Mangan
2001, Mangan & Shellie 2003, Hernández et al. 2012, 2018). Además, mangos infes-
Figura 2. [A] y [B] Calentamiento de un fruto de mango determinado por simulación. [C] Curvas
de calentamiento durante un tratamiento hidrotérmico. [D] Ganancia y pérdida de calor de un fruto
durante la inmersión en agua caliente.
308 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
tados con Anastrepha suspensa (Loew, 1862) tratados hidrotérmicamente y posterior-
mente sometidos a un proceso de hidroenfriado reduce el deterioro de la calidad de
los frutos y retarda el proceso de maduración (Hallman & Sharp 1990).
2.4 Atmósferas controladas
Estos métodos se utilizan para retrasar la maduración y prolongar la vida de anaquel
de productos frescos, básicamente consiste en atmósferas con alto contenido de CO2
y bajo nivel de O2. Frutos de mango manila no presentan ningún daño cuando son
expuestos a atmósferas controladas de 0 kPak O2 (kiloPascales de oxígeno) + 50 kPa
CO2 a 40, 42 y 43 oC y 50% HR durante 160 min y luego almacenados a 10 oC y 80%
HR durante 20 días. Condiciones de 0 kPak O2 + 50 kPak CO2 a ≥44 oC durante 160
min causan mortalidad de huevos y larvas de tercer instar de A. ludens y A. obliqua
(Ortega-Zaleta & Yahia 2000). Los mangos toleran exposiciones cortas a atmósferas
insecticidas con muy poco oxígeno y elevado bióxido de carbono. Sin embargo, la
exposición de mangos verde-maduros a niveles de oxígeno por debajo del 2% y/o
niveles de bióxido de carbono sobre el 10% durante más de varios días pueden inducir
decoloraciones en la piel, color grisáceo o palidez de la pulpa, maduración desigual,
y desarrollo de malos sabores debido al metabolismo de fermentación (acumulación
de acetaldehído y etanol) (Yahia & Vázquez-Moreno 1993). Los mangos manteni-
dos en atmósferas modificadas alargan la vida de anaquel manteniendo la fruta en
un ambiente con O2 de 3-5% y CO2 de 5-10%, entre 7 y 9 ⁰C (44.6 a 48.2 °F) y 90%
humedad relativa de la atmósfera.
La forma más común y práctica de crear atmósferas controladas es utilizando
cámaras especiales, recubrimientos, películas plásticas, bolsas de polietileno u otras
bolsas plásticas. Los biorrecubrimientos, como el quitosano modifican la tasa de
respiración de los frutos, por lo que funcionan como atmósferas modificadas y por
consecuencia aumentan la vida de anaquel de los frutos, inhiben el crecimiento de
hongos y el desarrollo de la larva de primer instar de la mosca mexicana de la fruta
(González 2008, Salvador-Figueroa et al. 2011, 2013).
2.5 Irradiación
El uso de la radiación ionizante es una de las alternativas que ofrecen mayor po-
tencial, principalmente por la seguridad, rapidez como tratamiento y por el menor
daño en la calidad de las frutas (Hallman & Loaharanu 2002, FAO/CIPF 2016abc). El
efecto de la irradiación en organismos vivos es impedir la división celular y con ello
la formación de nuevos tejidos. Cuando pasa a través del integumento de los insectos
interacciona con algunas moléculas formando iones, los cuales por su inestabilidad
se descomponen rápidamente en radicales libres que a su vez reaccionan con las
moléculas de ADN que al romperse ocurre la muerte del insecto; además, inhibe el
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 309
crecimiento del ganglio supraesofágico y disminuye la actividad de la fenoloxidasa.
En las larvas el daño causado por la irradiación consiste en alargamiento de las células
del intestino, lo que produce la incapacidad de la larva para alimentarse.
La dosis de irradiación es medida en gray (Gy), 1-Gy se refiere a la energía ab-
sorbida en J kg-1 de material. Un rad equivale a 0.01 Gy. Las fuentes de irradiación
ionizante utilizadas son: irradiación γ (producida por los isótopos de Cobalto-60 o
Cesio-137,) Partículas-β, o Rayos X. La capacidad de penetración de la radiación
gamma en la materia en forma de fotones posibilita su uso como tratamiento fito-
sanitario para todo tipo y tamaño de frutos sin restricción alguna.
El uso de radiación ionizante en insectos plaga de importancia cuarentenaria se
basa en dos criterios: el primero busca la inhabilidad del insecto para sobrevivir y/o
reproducirse después de ser irradiados en estado de huevo y/o larva (USDA-APHIS
1996). Segundo criterio, reducir la muerte inmediata del estado biológico tratado.
Cada especie de mosca de la fruta tiene diferentes tiempos de desarrollo y el efecto
de la radiación está en función de la biología y de la edad de cada especie (Hallman
& Worley 1999).
La radiación ionizante (≤1 kGy) como tratamiento fitosanitario para frutos fres-
cos fue autorizada en 1984 por la Food and Drug Administration en Estados Unidos,
mediante la norma 7CFR 305.30, la SAGARPA en México establece la radiación
como un tratamiento fitosanitario mediante la NOM-022-FITO-1995. Las dosis es-
tablecidas para A. ludens y A. obliqua corresponden a 150 Gy (7CFR 305.30/USDA/
APHIS) (Cuadro 3). Se ha determinado la dosis para un gran número de especies
de moscas de la fruta, y se ha caracterizado su efecto sobre la calidad de diferentes
tipos de frutos (Hallman 1999, Hallman & Loaharanu 2002). En 1986 se aplicó a
mango, Mangifera indica L. de Puerto Rico y en 1987 a papayas, Carica papaya L.
de Hawái, ambos exportados a Estados Unidos y vendidos con buena aceptación en
supermercados. Los estados de Texas y California aprobaron la aplicación de 150 Gy
para desinfestar guayabas, Psidium guajava L. infestadas por A. suspensa (Loew) pro-
venientes de Florida. La dosis de radiación aplicada como tratamiento fitosanitario
corresponde a la dosis que inhibe el desarrollo del estado más tolerante, la toleran-
cia a la radiación incrementa con la maduración del estado de desarrollo (Hallman
2001), para el caso de las moscas de la fruta el estado más tolerante presente en los
frutos corresponde a larvas de tercer estadio, lo cual garantiza que la dosis aplicada
al fruto que está infestado con huevos o larvas de primer, segundo o tercer estadio,
el tratamiento inhibe la emergencia de adultos irradiando huevos o larvas (Bustos et
al. 1992, Hallman & Worley 1999, Hallman 2000, Toledo et al. 2003). La radiación
aplicada a huevos previene el desarrollo del primer instar larval, aplicada en larvas
de primer instar evita el desarrollo del tercer instar y del adulto, cuando es aplicada
a larvas de segundo instar no hay desarrollo del tercer instar ni de la pupa, cuando
310 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
se aplica sobre el tercer instar se evita la pupación y la emergencia del adulto (Hall-
man 2000).
Comercialmente se han desarrollado cámaras para irradiación y sistemas de
convoy para irradiar a una velocidad determinada para exposición (Hallman 1999),
y se ha iniciado la construcción de plantas para irradiación comercial de productos
hortícolas.
2.6 Pulso eléctrico (PEF)
El modo de acción del PEF es por incremento de la permeabilidad de la membra-
na celular debido a la compresión causada por el potencial eléctrico cuando una
descarga eléctrica es aplicada. Pulsos eléctricos de 25 kV o más, inactivan bacte-
rias. Pequeños voltajes pueden inactivar organismos con células grandes, tal como
insectos, ya que el potencial eléctrico entre el interior y el exterior de la superficie
de la membrana celular, ΔV, es directamente proporcional al tamaño de la célula,
ΔV = (1/l-0.67a)a·E, donde l es la longitud de la célula, a es el radio, y E es la descarga
eléctrica aplicada. Por lo tanto, es posible producir un potencial de c.a. 1.5 (a·E), que
puede matar insectos por inactivación de las células por electro-permeabilización
(Hallman & Zhang 1997).
Cuadro 3. Dosis de irradiación como tratamiento fitosanitario para frutos infestados con moscas de
la fruta.
Especie Dosis (kGy) Referencia
Anastrepha ludens (Loew) 0.150 USDA-APHIS 1996
0.060 Bustos et al. 1992
0.070 Hallman & Martínez 2001
0.100 Bustos et al., 2004
Anastrepha obliqua (Macquart) 0.150 USDA-APHIS, 1996
0.060 Bustos et al. 1992
0.100 Bustos et al. 2004
Anastrepha serpentina (Wiedemann) 0.150 USDA-APHIS 1996
0.060 Bustos et al. 1992
0.100 Bustos et al., 2004
Anastrepha striata (Schiner) 0.040 Toledo et al. 2003
Anastrepha curvicauda Gerstaecker 0.150 Gould and Hallman 2004
Ceratitis capitata (Wiedemann) 0.225 USDA-APHIS 1996; Seo et al. 1973
0.250 Bustos et al. 1992
0.150 Bustos et al., 1992, Bustos et al. 2004
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 311
2.7 Radiofrecuencias y microondas
La aplicación de radiofrecuencias (RF) y microondas (MW) (10 MHz a 300 GHz)
transfiere el calor más rápido y eficientemente (3 a 5 °C/min) que los tratamien-
tos que utilizan aire y agua caliente (~1 °C/min), por lo que los frutos requieren
menor tiempo a temperaturas letales (Birla et al. 2004, Caro-Corrales et al. 2014).
La aplicación de un tratamiento por RF evita la pérdida de volátiles del fruto que
comúnmente se pierden durante los tratamientos hidrotérmicos (Birla et al. 2005).
El calentamiento con RF y MW se utiliza para frutos secos, cuando la humedad del
insecto es mayor que la del fruto huésped.
3. Desarrollo de un Tratamiento Fitosanitario de Poscosecha
El desarrollo de un tratamiento fitosanitario inicia con la determinación de las ca-
racterísticas biológicas, físicas y químicas que permiten describir la calidad de un
fruto o producto vegetal determinando. En el caso específico del desarrollo de un
tratamiento por inmersión en agua caliente, además de la información sobre el
producto vegetal que se desea tratar y de las especificaciones de los equipos para el
tratamiento y registro de la temperatura, se incluyen 1) la determinación del estado
de desarrollo con mayor tolerancia (Fig. 3), 2) prueba de eficacia y 3) prueba confir-
matoria (NAPPO 2011).
3.1 Información de los insectos
11. Determinación del estado de desarrollo con mayor tolerancia
12. Determinación de la relación tiempo-temperatura en la cual se realiza la
prueba de eficacia con el estado con mayor tolerancia
13. Prueba confirmatoria con al menos 30,000 insectos
14. Nombre científico del insecto
15. Origen de la colonia
16. Localidad, fecha de colecta, nombre científico y nombre común del hospe-
dero
17. Método de cría
18. Temperatura, humedad e iluminación en el cuarto de cría
19. Método de colecta del huevo
10. Composición de la dieta larvaria y del adulto
11. Tabla de vida y tiempo de desarrollo para cada estado de desarrollo en con-
diciones de cría
12. Eclosión, pupación y porcentaje de emergencia
13. Datos de mantenimiento, renovación, enriquecimiento de la colonia
312 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
3.2 Información de los frutos
Nombre científico y variedad del fruto hospedero
Peso y forma del fruto
Descripción y diferencias con respecto a otras variedades, incluir fotografías
Origen del fruto hospedero
Localidad y fecha de cosecha
Maduración a la cosecha (firmeza, azúcares, acidez, color e índice de almidón)
Maduración antes de la infestación y método de infestación (Fig. 4)
Almacenamiento después de la cosecha
Temperatura, humedad y duración en los cuartos de almacenaje en frío.
3.3 Características del equipo
Localidad e institución en donde se encuentra el equipo.
Descripción del equipo, capacidad, set points.
Especificaciones de los sensores y equipo de registro de la temperatura (Fig. 5).
Figura 3. Ciclo de vida general para una mosca de la fruta. Los estados inmaduros de huevo y larva de
primer, segundo y tercer instar son utilizados para el desarrollo de un tratamiento poscosecha.
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 313
3.3.1 Medición, calibración de los equipos para registro de temperatura.
Descripción de la calibración y características de los equipos.
Registro de la temperatura durante el tratamiento.
3.4 Estado de desarrollo con mayor tolerancia
Evaluar cada estadio de vida del artrópodo que está presente o en desarrollo
en la fruta o verdura o dentro de ella durante el periodo de cosecha o posterior
a éste.
Generar una curva dosis-respuesta para cada estadio de vida
* un mínimo de cinco (5) niveles de tratamiento que proporcione <100% de
mortalidad y un control sin tratamiento
* un mínimo de 50 especímenes de artrópodos por réplica
* un mínimo de (4) réplicas por nivel de tratamiento y control sin trata-
miento.
Figura 4. Tipos de infestación. [A] y [B] Corte superior, a, b,c se realiza un corte, se levanta la tapa y se
realiza una perforación para ventilación. [C] y [D] Corte medio en forma triangular. [E] y [F] Corte en
la epidermis, g, h, i, j corte en la epidermis, se realiza una perforación para ventilación. [G] Perforación
en un mango, k = perforación, l = se infesta, m = se tapa, n = se sella.
314 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
Un diseño que incluye 4 estadios, 1 temperatura al menos con 5 tiempos de tra-
tamientos, 4 repeticiones de 50 individuos. Lo cual indica que al menos se requieren
(4 × 1 × 5 × 4 × 50) 4,000 individuos para esta etapa. Si se incluyen 4 temperaturas
serían 16,000 individuos.
3.5 Prueba de eficacia con el estadio más tolerante
Un nivel mínimo de tratamiento equivalente al TL99 calculado en los ensayos
de estadio de vida más tolerantes.
Un control sin tratamiento.
Cuatro (4) réplicas por nivel de tratamiento.
Figura 5. Equipos utilizados para la determinación del estado más tolerante, prueba de eficacia y prueba
confirmatoria.
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 315
Un mínimo de 5,000 especímenes de artrópodos tratados y muertos, sin su-
pervivientes.
El número de artrópodos en el control sin tratamiento debería equivaler de 5
a 10% del total.
Un diseño que incluye 1 estadio (el más tolerante), 1 temperatura con 5 tiempos
de tratamientos, 4 repeticiones de 250 individuos. Lo cual indica que al menos se
requieren (1 × 1 × 5 × 4 × 250) 5,000 individuos para esta etapa si no hay sobrevi-
vientes. Se recomienda 1 estadio, 5 temperaturas, 5 tiempos, 6 repeticiones de 250 =
37,500 y sólo se debe encontrar uno vivo.
3.6 Prueba confirmatoria
El nivel mínimo de tratamiento determinado en la prueba de eficacia.
Un mínimo de 30,000 especímenes de artrópodos muertos sin supervivien-
tes.
Tres réplicas de 10,00 insectos cada una.
* Un diseño que incluye 1 estadio (el más tolerante), 1 temperatura con 1
tiempos de tratamientos, 3 repeticiones que sumen 30,000 individuos muer-
tos. Todos los niveles de experimentación deben incluir un tratamiento en
el cual no se obtengan sobrevivientes. Aunque en algunas las pruebas de
mortalidad de estadios específicos de moscas de la fruta se utiliza el concepto
Probit 9 que se refiere a una mortalidad equivalente a una letalidad de 4.5
D, es decir, de 4.5 reducciones decimales. La mortalidad es del 99.9968%,
lo que significa que de una población de 1 millón de larvas quedan sólo 32
supervivientes. La cual se interpreta para fines prácticos, iniciar con 30,000
individuos de los cuales no debe haber supervivientes, en caso de encontrar
un individuo vivo se debe incrementar hasta acumular 33,000 individuos
tratados y en caso de tres vivos se debe incrementar hasta acumular 100,000
individuos tratados.
* Tienen que determinarse las curvas de calentamiento para definir el tiempo
que permanece el fruto a temperatura letal para el estadio de desarrollo más
tolerante.
3.7 Determinación de la transferencia de calor
La tolerancia a la temperatura de los estados inmaduros de moscas de la fruta depen-
de de la sensibilidad del estadio específico, de las propiedades termofísicas del fruto
(conductividad térmica, densidad y capacidad calorífica), y del coeficiente convectivo
de transferencia de calor entre la superficie del mango y el agua de calentamiento.
316 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
Durante el tratamiento hidrotérmico el calor se transfiere simultáneamente por con-
vección y conducción. La transferencia de calor por convección se presenta desde el
medio de calentamiento (agua) hasta la superficie del fruto (cáscara); mientras que
la transferencia de calor por conducción se presenta dentro del mango desde la su-
perficie del fruto hasta el punto frío de la pulpa (interfaz pulpa-hueso), de tal forma
que al sumergir el fruto en el fluido, el calor que se transfiere del fluido al centro del
fruto encontrará dos resistencias: la resistencia externa a la transferencia de calor por
convección en el agua que rodea al sólido y la resistencia interna a la transferencia de
calor por conducción dentro del sólido. En el Cuadro 4 se describen las temperaturas
de varias variedades de mango durante la aplicación del tratamiento hidrotérmico e
hidroenfriado comercial.
El tiempo de inmersión de los frutos en el hidroenfriado fue de 30 min para las
cuatro variedades de mango.
4. Medición de la eficacia del tratamiento
Mientras que el límite máximo de plaga indica que existe riesgo cuando existe pro-
babilidad de que sobreviva al menos una pareja con posibilidades de apareamiento
o una hembra grávida sobreviva en un envío (Landolt et al. 1984, Mangan et al.
1997).
La determinación de la probabilidad de que un individuo sobreviva se realiza
de un ensayo de tres niveles, 1) determinación del estadio más tolerante, 2) prue-
ba experimental o de eficacia y 3) prueba confirmatoria a escala comercial. En los
cuales en caso de utilizar infestación artificial el número de individuos tratados se
Cuadro 4. Parámetros de tiempo (min) y temperatura (°C) durante la aplicación del tratamiento hidro-
térmico e hidroenfriado comercial para frutos de mango en Tapachula, Chiapas.
Parámetro Mango
cv Keitt
500 g
Mango
cv Keitt
700 g
Mango
cv Ataulfo
375 g
Mango
cv Ataulfo
570 g
Temperatura del agua al inicio del hidrotérmico 47.2 ± 0.1 47.1 ± 0.1 47.1 ± 0.1 47.2 ± 0.1
Temperatura inicial del mango ( °C) 28.2 ± 0.5 28.4 ± 0.7 31.0 ± 0.4 28.5 ± 0.1
Temperatura del fruto al final del hidrotérmico 45.2 ± 0.1 45.4 ± 0.1 45.3 ± 0.2 45.0 ± 0.1
Temperatura del agua al final del hidrotérmico 46.3 ± 0.1 46.3 ± 0.1 46.3 ± 0.1 46.3 ± 0.1
Temperatura del fruto al final del hidroenfriado 33.1 ± 0.1 35.2 ± 0.9 32.7 ± 0.5 32.7 ± 0.2
Tiempo de inmersión en el hidrotérmico (min) 85 100 65 75
Tiempo que permanece el fruto a más de 45 °C 15 25 15 10
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 317
determina en base al número de sobrevivientes en el control, mientras que en caso
de utilizarse infestación artificial la supervivencia en el control debe ser mayor del
90% (Hernández et al. 2007).
El nivel de confianza del tratamiento se determina de acuerdo a:
( )
1 1 n
u
C p= −
.
En donde pu es la proporción de infestación máxima permitida en frutos para ex-
portación (0.0001) y n es el número de insectos en la prueba. El tamaño de muestra
o número de insectos que se deben utilizar en las pruebas para lograr un 95% de
confianza (C, como proporción) se determina con base en la ecuación (Couey &
Chew 1986):
( ) ( )
log(1 0.95) / log(1 )
u
n p= −
 
 
. La probabilidad de que 2 insectos
sobrevivan al tratamiento de desinfestación se determina en base a la ecuación (Man-
gan et al. 1997):
2
/2
1NR
P e
= −
 
 
. Donde N corresponde al número de frutos y R es
el producto de la probabilidad de infestación por fruto y la eficacia del tratamiento
a un nivel de Probit 9.
5. Efecto del tratamiento poscosecha sobre la calidad de los frutos
Un fruto es de calidad si tiene las características adecuadas para la finalidad que
fue producido y las conserva al ser consumido. En el pasado, la calidad se limitaba
generalmente al producto, y se consideraba escasamente el punto de vista del consu-
midor. Actualmente, es necesario considerar la calidad del producto en sí mismo, y
de forma relevante que quien tiene la última palabra es el consumidor, ya que de él
depende la aceptación final. La calidad de los frutos es un factor clave en la comer-
cialización de los frutos, ya que los consumidores exigen cada vez estándares más
altos, tanto en los parámetros fisicoquímicos relacionados con la madurez, como su
apariencia externa. La vida de los frutos puede dividirse en tres etapas fisiológicas:
1) crecimiento, 2) maduración y 3) senescencia. La etapa más importante y compleja
en el desarrollo de los frutos, es el proceso de maduración, que pueden dividirse a su
vez en dos fases, la fase de maduración fisiológica y la fase sensorial. El crecimiento
y maduración fisiológica sólo se completa en el árbol. Mientras la maduración sen-
sorial hace referencia al proceso por el cual, los frutos adquieren las características
sensoriales que los definen como comestibles. En general, esta etapa es un proceso
que comienza durante los últimos días de la maduración fisiológica y que irreversi-
blemente conduce a la senescencia de la fruta.
De manera particular, las condiciones a las que las frutas son sometidas a trata-
mientos cuarentenarios que involucran calor dependen de la sensibilidad de la plaga
que se desea eliminar y de la etapa del ciclo de vida en la que el insecto se encuentra,
así como de la resistencia de las frutas a la transferencia de calor por conducción. Las
altas temperaturas promueven cambios en el metabolismo, la respiración, el sistema
nervioso y el sistema endocrino de los insectos; sin embargo, éstos pueden presentar
318 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
termotolerancia, la cual se debe a una proteína que se encarga de proteger las células
contra el estrés térmico (Sosa-Morales et al. 2011). Los tratamientos térmicos son fre-
cuentemente utilizados como métodos cuarentenarios porque han demostrado altos
niveles de eficacia (Hernández et al. 2017), sin embargo, la rapidez de calentamiento
dentro de la fruta es lenta, resultando en tiempos prolongados de tratamiento, por
lo que se ven afectados atributos sensoriales como el sabor y/o color (Hernández et
al. 2018, Birla et al. 2005).
Por otro lado, la irradiación como tratamiento cuarentenario de alimentos es
una tecnología que puede ser aplicada a temperatura ambiente sin alterar la tem-
peratura del producto. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que la irra-
diación también tiene impacto sobre la calidad de los frutos. Los cítricos reducen
significativamente el contenido total de ácido ascórbico cuando las dosis de irra-
diación son elevadas (Contreras-Oliva et al. 2011). Por otro lado, se ha reportado
que dosis de irradiación entre 150 y 400 Gy aplicadas en naranjas para la elimina-
ción de la mosca de la fruta y otras plagas, han originado lesiones en la piel de los
frutos. La aplicación de los tratamientos fitosanitarios se ha difundido debido a su
eficiencia para el control de plagas, a pesar de disminuir la calidad de los frutos;
sin embargo, para minimizar estas pérdidas de calidad se continúa investigando la
aplicación de nuevas estrategias a los protocolos ya establecidos, así como, el desa-
rrollo de nuevas tecnologías, tanto para el control de plagas como para mantener
la calidad.
Actualmente, el término “calidad” involucra atributos fisicoquímicos, sensoria-
les, nutricionales y de inocuidad (Figs. 6 y 7). La calidad sensorial es el reflejo de la
composición química del fruto, ya que determina las características sensoriales que
evalúa directamente el consumidor con sus sentidos, color, aroma, sabor y textura.
Mientras la calidad nutritiva se define como “el valor nutritivo” al proporcionar ma-
cronutrientes (proteínas, hidratos de carbono), micronutrientes esenciales (vitami-
nas) y funcionales (antioxidantes). Por otro lado, el aumento de la importancia para
la salud de consumir alimentos no contaminados por agentes patógenos o sustancias
tóxicas adquiere cada día mayor vigencia en los ámbitos nacional e internacional. De
este modo, la comercialización de alimentos inocuos y con altos estándares de calidad
se convierte poco a poco en la clave del éxito en el comercio internacional.
Los índices de calidad fisicoquímicos pueden ser considerados como tradicio-
nales, su aplicación suele ser sencilla y los resultados se obtienen en poco tiempo,
aunque su correlación con el grado de madurez y con la calidad, son dependientes
del criterio del consumidor, que rara vez es completamente satisfactoria. Los índi-
ces más utilizados son: color externo (color de la cáscara), color interno (color de
la pulpa), firmeza, contenido de sólidos solubles totales (contenido de azúcares) y la
acidez titulable.
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 319
Los atributos de calidad de frutos que han sido propuestos y/o estudiados como
efecto de la aplicación de tratamientos fitosanitarios, principalmente usando inmer-
sión en agua caliente e irradiación, se clasifican como fisicoquímicos, nutricionales
y sensoriales (Fig. 6).
5.1 Atributos fisicoquímicos
5.1.1 Color externo (color de la cáscara)
La determinación del color se realiza por medio de colorimetría, método fisico-
químico que no requiere de la destrucción del fruto. La medición se realiza con
un dispositivo llamado colorímetro, cuya función es describir la coloración de la
epidermis de la fruta objeto de medición, para ello se utilizan tres parámetros: L*,
Figura 6. Pruebas de calidad para determinar el efecto del tratamiento fitosanitario de frutos infestados
con los estados inmaduros de moscas de la fruta.
320 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
a*, b*, siguiendo el estándar de la Comisión Internacional en Iluminación (C.I.E.),
(apertura de diámetro de 8 mm, plano blanco de referencia, iluminación estándar D
65 y observador de 10°). La luminosidad o brillo viene descrita por L*. El color negro
presenta una luminosidad de 0, mientras que el blanco presenta una luminosidad
de 100. Los parámetros a* y b* se utilizan para evaluar la saturación (c) y el tono
(°Hue); la saturación nos da la pureza de un color y el tono es el color propiamente
dicho. Donde a* representa la intensidad de color verde o rojo y b* la intensidad de
color azul o amarillo.
El color se mide con base al índice de saturación (Cromaticidad) c = (a2 + b2)½ y
al ángulo de tono Hue (°H) = arctan (b/a). El procedimiento que se debe seguir para
realizar las mediciones con el Colorímetro Minolta 400, son las siguientes:
a) Calibrar el colorímetro. Para ello es necesario colocar el cabezal de medida
sobre el plano de calibración presionar la función “calibrate” hasta que el
aparato indique que esté preparado.
b) Poner el sistema en modo de medida al accionar el botón “measure”.
c) Trazar tres círculos de 5 cm, uno en la zona basal, otro en la apical y el tercero
en la parte ventral.
d) Realizar la medición sobre la superficie de la muestra a medir.
e) Anotar los valores de los parámetros L*, a*, b*.
f) Registrar el promedio de los tres círculos de (L*, a*, b*).
5.1.2 Color interno (color de la pulpa)
Al igual que el color de la cáscara se empleará la misma metodología con la diferencia
de que en esta técnica hay destrucción total del fruto, se toman lecturas de la parte
más cercana a la semilla.
5.1.3 Firmeza
Este parámetro se mide con un penetrómetro y/o durómetro; en el primero se debe
destruir la fruta por que se tiene que retirar cáscara y existe penetración del fruto y
el segundo tiene la ventaja de medir la dureza sin destruir el fruto. Es determinada
en dos puntos de pulpa del eje polar de cada fruto utilizando.
El método que implica la utilización de un durómetro incluye las siguientes
etapas:
a) Equipar un penetrómetro profesional con el pistón adecuado (punta de 11
mm).
b) Cortar con un cuchillo el pericarpio de la fruta en dos puntos de la parte
ecuatorial del fruto.
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 321
c) Asegurar que la aguja indicadora de presión del dispositivo se encuentre
marcando cero.
d) Presionar de forma vertical el aparato, colocando la punta de éste junto donde
se ha efectuado el corte con una mano, mientras que con la otra se sujeta en
fruto que debe de estar sobre el soporte de apoyo.
e) Presionar hasta que se haya introducido 10 mm a una velocidad constante.
f) Anotar este primer valor, y realizar el mismo procedimiento para el otro punto
ecuatorial.
g) Expresar los resultados en Newton, libras-f o kilogramos-f (1kg-f = 1lb-f ×
2.2).
5.1.4 Sólidos solubles totales (SST) o contenido de azúcares
Como los azúcares son los componentes mayoritarios en el zumo de la fruta, este
análisis se utiliza como un estimador del contenido de azúcares en la muestra por lo
que es más frecuente determinar el contenido total de éstos en porciento. Frecuen-
temente se consideran a los °Brix como equivalentes de los sólidos solubles totales
porque el mayor contenido de sólidos solubles en el jugo de las frutas son azúcares.
Los sólidos solubles totales se determinan de acuerdo con el manual de la AOAC
(1998, 1999). La técnica más común de medición de este parámetro requiere de un
refractómetro (Refractómetro digital modelo PAL-α Marca Atago).
El método incluye las siguientes etapas en forma directa o por dilución:
a) Cortar del fruto y utilizar un exprimidor, el zumo obtenido se deposita en el
vaso de precipitado de 250 ml.
b) Tomar una muestra del zumo con la pipeta Pasteur para depositarlo, en forma
de gota, sobre el prisma del refractómetro.
c) La medición se realiza en una pantalla directamente según el tipo de refrac-
tómetro. El valor leído se anota en grados Brix.
Los resultados se expresan en °Brix, que son ajustados considerando el factor de
dilución. Se utilizan 10 g de muestra molida y se le adicionan 50 ml de agua destilada
previamente neutralizada. Se homogeniza durante 30 segundos utilizando un agita-
dor de vidrio y se filtra con malla de tela. Se colocan dos gotas en el refractómetro y
se ajustan mediante la siguiente ecuación.
( )( + )
= SST diluido masa de agua masa de muestra
SST Masa de muestra
5.1.5 Determinación de pH y acidez titulable
El pH se determina de acuerdo con el manual de la AOAC (1999), el fundamento
está basado en la medición electrométrica de la actividad de los iones hidrógenos pre-
322 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
sentes en una muestra del producto mediante un aparato medidor de pH (potenció-
metro). Se prepara un filtrado utilizando 10 g de pulpa previamente homogenizada
en licuadora con 50 ml de agua neutra (pH 7). A dicho filtrado se le determina el
pH utilizando un potenciómetro previamente calibrado a 4 y 7. Los resultados son
ajustados considerando el factor de dilución.
Acidez titulable. El fundamento está basado en la neutralización de los iones hi-
drógenos con una solución valorada de hidróxido de sodio (NaOH), en presencia de
una solución indicadora (fenolftaleína). Se determina utilizando el método 942.15B
de la AOAC (1999). De la solución anterior se afora a 100 ml y se toman 10 ml de
la solución aforada; se adicionan de dos a tres gotas de fenolftaleína y se titula con
hidróxido de sodio 0.1 N hasta alcanzar un vire de color. Cuando en las muestras no
se alcance a percibir el vire de color se titula hasta que la muestra alcance un pH de
8.1 ± 0.2. Se registran los ml gastados de NaOH y se sustituyen en la ecuación.
( )( )( )
(%) 100
V N M
Acidez titulable A
= ×
Donde:
V = volumen gastado de NaOH (ml)
N = Normalidad del NaOH
M = Miliequivalentes del ácido orgánico correspondiente.
A = Alícuota o extracto titulado.
5.1.6 Pérdida de peso
La pérdida de peso se registra utilizando una balanza digital. Los valores se expre-
san en porcentaje de pérdida de peso y se calcula utilizando la ecuación (Shellie &
Mangan 2001).
( )
(%) 100
Pi Pf
PP Pi
= ×
Donde: PP (%) = Porcentaje de pérdida de peso
Pi = Peso inicial
Pf = Peso final (al día de la determinación)
En la Figura 7 se representa gráficamente la variación de cada uno de los atri-
butos de calidad para mangos cv. Ataulfo sometidos a tratamiento de inmersión en
agua caliente.
6. Atributos sensoriales
El análisis sensorial es la disciplina científica utilizada para evocar, medir, analizar
e interpretar las reacciones a aquellas características de alimentos y otras sustancias,
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 323
que son percibidas por los sentidos de la vista, olfato, gusto, tacto y oído (Lawless &
Heymann, 2010). Esta disciplina intenta aislar las propiedades sensoriales y aportar
información útil para el desarrollo de productos, control durante la elaboración,
vigilancia durante el almacenamiento, entre otras. Las pruebas de análisis sensorial
permiten traducir las preferencias de los consumidores en atributos bien definidos
para un producto. La información sobre las preferencias de aceptabilidad se obtienen
empleando métodos de análisis denominados pruebas orientadas al consumidor.
Figura 7. Efecto de la inmersión en agua caliente sobre la calidad del mango cv. Ataulfo.
324 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
Arrabal & Ciappini (2000) señalan que estas pruebas deben realizarse exclusivamente
con consumidores y no con evaluadores entrenados. El catador evalúa simplemente
el grado de aceptabilidad del producto y su preferencia.
La escala más utilizada es la escala hedónica de 9 puntos, y sus variantes de 7, 5
y 3 puntos (Fig. 8). Es la prueba recomendada para la mayoría de los estudios, o en
proyectos de investigación estándar, donde el objetivo es simplemente determinar
si existen diferencias entre los productos en la aceptación del consumidor. A los
panelistas se les pide evaluar muestras codificadas de varios productos, indicando
cuánto les agrada cada muestra, marcando una de las categorías en la escala, que
va desde "me gusta mucho" hasta "me disgusta mucho". Las muestras se presentan
en recipientes idénticos, codificados con números aleatorios de 3 dígitos. Para el
análisis de los datos, los puntajes numéricos para cada muestra se tabulan y analizan
utilizando análisis de varianza (ANOVA) con la prueba de Tukey = 0,05), para
determinar si existen diferencias significativas en el promedio de los puntajes asig-
nados a las muestras.
Figura 8. Calidad sensorial del mango cv. Ataulfo.
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 325
Un ejemplo de este tipo de análisis sensoriales, es el que presenta Hernández et
al. (2018), en donde se compara el efecto de dos tipos de tratamientos cuarentena-
rios, inmersión en agua caliente e irradiación, sobre la calidad sensorial de frutos de
mango cv. Ataulfo. En este estudio se empleó una escala hedónica de 5 puntos (Fig.
8) y consumidores no entrenados quienes evaluaron la preferencia de atributos de
sabor, olor, color y apariencia en frutos sometidos a inmersión de agua caliente y
empleando diferentes dosis de irradiación, 150 y 500 Gy. Los resultados obtenidos
indican que de los cuatro atributos evaluados, el color, el sabor y la apariencia, son los
atributos en donde el consumidor percibió las mayores diferencias entre los distintos
tratamientos incluyendo el testigo (control, sin tratamiento).
7. Atributos nutricionales
Dado que las frutas y verduras son las fuentes predominantes en la dieta de vitamina
A (como caroteno) y vitamina C, la mayoría de los estudios que examinan los efectos
de los tratamientos cuarentenarios en la calidad de frutas o verduras se han centrado
en estos nutrimentos.
Con respecto a la irradiación, existe una jerarquía general de la sensibilidad a la
irradiación de las vitaminas, siendo las vitaminas A, C, E y la tiamina (B1) las más
sensibles (Cuadro 5) (Kilcast 1994).
Los minerales y macronutrientes tienen baja sensibilidad a las dosis de irradia-
ción de ≤1 kGy, pero mangos cv. Tommy Atkins irradiados a 1.0, 1.5 y 3.1 kGy no
mostraron diferencias en los niveles totales de carotenoides inmediatamente después
de la irradiación (Reyes & Cisneros-Zevallos 2007). Después de 18 días de alma-
cenamiento, los niveles de carotenoides aumentaron en los mangos no irradiados,
pero no en los mangos irradiados. Sin embargo, la diferencia en los niveles totales
de carotenoides fue sólo significativamente menor en la fruta irradiada con 3.1 kGy.
Cuadro 5. Sensibilidad general de vitaminas en frutas y hortalizas a la irradiación
Sensibilidad alta Sensibilidad media Sensibilidad baja
Vitamina C Beta-Caroteno Vitamina D
Tiamina Vitamina K (Vegetales)
Vitamina E Riboflavina
Vitamina A Vitamina B6
Vitamina B12
Niacina
Ácido pantoténico
326 Moscas de la Fruta: Fundamentos y Procedimientos para su Manejo
En otro estudio de mangos Tommy Atkins, el contenido de carotenoides fluctuó, sin
un efecto claro de la irradiación a 1.0, 1.5 y 3.1 kGy. Los niveles de carotenoides au-
mentaron en el testigo después de 5 y 10 días, pero luego disminuyeron después de 21
días. La irradiación con 1.0 y 1.5 kGy inicialmente incrementó los niveles de carote-
noides, y en el día 21, los niveles se mantuvieron más altos que los del mango no irra-
diado. Los niveles de carotenoides en mangos irradiados con 3.1 kGy inicialmente no
fueron diferentes al testigo, pero fueron más altos el día 21 (Moreno et al. 2007).
En los mangos Tommy Atkins, los niveles de compuestos fenólicos fueron si-
milares o aumentaron en los mangos irradiados con 1 kGy, tanto inmediatamente
como hasta 21 días después de la irradiación (Moreno et al. 2007; Reyes & Cisneros-
Zevallos, 2007). La capacidad antioxidante fluctuó durante el almacenamiento, pero
los niveles fueron generalmente similares entre los mangos irradiados y del grupo
testigo (Moreno et al. 2007).
8. Atributos de inocuidad
La inocuidad alimentaria adquiere cada día mayor vigencia en los ámbitos nacional
e internacional. La disponibilidad de alimentos de buena calidad sanitaria es un re-
querimiento generalizado, cuya demanda aumenta a medida que la población gana
conciencia de la importancia para la salud de consumir alimentos no contaminados
por agentes patógenos o sustancias tóxicas. A diferencia del tratamiento de irra-
diación el cual, hasta cierto grado puede garantizar inocuidad, el tratamiento por
inmersión en agua caliente presenta riesgos importantes en este ámbito. El gradiente
térmico entre el agua de enfriamiento y la pulpa caliente del mango puede dar lugar a
una diferencia de presión que puede forzar la entrada de agua caliente al interior del
fruto. Si el agua está contaminada con microorganismos, el mango puede ser conta-
minado (Bartz y& Showalter, 1981). En los Estados Unidos, Salmonella es el agente
causante del mayor número de casos de enfermedades bacterianas transmitidas por
los alimentos, especialmente con brotes relacionados con los productos agrícolas y
con frutas y verduras frescas cultivadas en el país. En 2001 se produjo un brote que
incluía 26 infecciones por Salmonella. Este brote fue causado por Salmonella sero-
grupo Saintpaul y estuvo relacionado con el consumo de mangos frescos importados
de Perú. Los investigadores sospecharon que los mangos se contaminaron en forma
cruzada durante el tratamiento postcosecha con aguas que no fueron cloradas ade-
cuadamente (Beatty et al. 2004). La posibilidad de que la Salmonella se introduzca
en los mangos durante la exposición al agua caliente seguida del enfriamiento, fue
probada y verificada por Penteado et al. (2004) en los mangos Tommy Atkins culti-
vados en Florida y más tarde por Bordini et al. (2007) en los mangos Tommy Atkins
cultivados en Brasil.
Tratamientos Fitosanitarios de Poscosecha 327
9. Consideraciones finales
Los tratamientos desarrollados son altamente efectivos, sin embargo, los datos sobre
su efecto en la calidad de los frutos tratados son escasos. De acuerdo con ello, los
trabajos futuros sobre el ajuste y desarrollo de tratamientos fitosanitarios de posco-
secha deben incluir su efecto sobre la calidad fisicoquímica, nutricional y sensorial.
Además, deben de desarrollarse tratamientos combinados y considerando todo el
proceso de manejo y enfriado hasta y durante su comercialización.
10. Referencias
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pha ludens Loew), bajo un modelo de acumulación de tiempo letal en un proceso hidrotérmico
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Autónoma de Sinaloa. Culiacán, Sinaloa. 114 pp.
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Article
Insect invasions of new territories cause problems globally for agriculture. The Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata, is a polyphagous, multivoltine tropical species that has greatly expanded its geographic distribution from its native origin. The first detections of C. capitata in the Neotropical region were recorded in South America, followed by several locations in Central America. Here, we review the historical invasion of Medfly in the Neotropics, discussing possible invasion pathways and the biological and economic aspects that support its successful invasions. We highlighted the prevention and management strategies for this pest and discussed the perspective for public policies covering bio-invasions in the region.
Article
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The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), is one of the most important pests of cultivated plants. Its control is mainly based on the application of acaricides with concomitant adverse environmental and human health effects. Consequently, we examined the potential of using temperature as an alternative. To that end, we conducted bioassays of the temperature-mortality response of eggs, larvae, protonymphs, deutonymphs, and adult females of T. urticae. Groups of 20 individuals from each stage were placed on 4-cm diameter bean leaf (Phaseolus vulgaris L.) discs. A stream of air at the designated temperature was passed over the disc at a rate of 3.7 6 1 m s�1) for 2 6 1 s. Mortality was evaluated at 24 h (larva, protonymph, deutonymph, and female) or 72 h (egg) after exposure. Based on preliminary mortality responses, we selected 10 temperatures with a response range between 0 and 100% mortality. Those were 30, 35, 40, 45, 47, 50, 53, 55, 60, and 658C [SD, 6 1.5 for each]). In total, 30 replications were conducted, and each repetition included these temperatures and untreated controls. The median lethal temperature ranged from 41.88C for adult females to 46.98C for eggs. The lethal temperature to kill 95% of the exposed individuals ranged from 558C for females to 62.58C for eggs. There were no survivors at 658C (eggs), 608C (larva, protonymph, and deutonymph), or 558C (adult females).
Article
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Irradiation disinfestation is being used in Florida and elsewhere to overcome biological barriers to trade. More potential exists. This research examined radio susceptibility of two pests in Florida, the root weevil Diaprepes abbreviatus and the papaya fruit fly, Toxotrypana curvicauda. The root weevil was found to be quite susceptible to radiosterility; 50 Gy prevented eclosion of eggs laid by irradiated adults. A dose of 150 Gy prevented adult emergence from mostly third instar papaya fruit flies naturally infesting papaya fruit; lower doses were not tried.
Article
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Market demand exists in the United States for fresh mango (Mangifera indica L.) fruit weighing >700 g, yet fruit of this size cannot be imported for lack of a quarantine treatment against fruit flies (Diptera: Tephritidae). Therefore, the objectives of this research were to evaluate the influence of fruit infestation method on mortality of late third instar, fruit fly larvae after fruit were immersed in hot water, and to generate dose mortality and fruit quality data for mangoes >700 g. Results suggested that artificial infestation is preferable to cage infestation because artificial infestation eliminates the direct influence of fruit weight loss on the heat dose delivered to the fruit center. Other advantages of artificial over cage infestation include: fruit maturity at treatment is similar to commercial application, mortality of untreated control fruit can be calculated, larval maturity is uniform and observable, and larvae can be placed into the slowest heating part of the fruit. Infesting with 50 rather than 25 larvae per fruit was preferred because the number of larvae placed into the fruit did not influence mortality and twice as many larvae were evaluated using the same number of fruit. The dose mortality and fruit quality data generated in this research suggest that immersion in water at 46.1°C for 110 minutes may provide Probit 9 level quarantine security against Mexican fruit fly (Anastrepha ludens Loew) for mangoes weighing up to 900 g without adversely affecting fruit market quality.
Article
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Pulsed electric field (PEF) has been studied as a means to inactivate microorganisms in liquid prepared foods to prolong shelf life and prevent food poisoning. PEF is thought to inactivate microbes by permeabilizing the cell membrane and has less adverse effects on nutritional quality and flavor of the food than traditional thermal pasteurization or sterilization methods. The goal of quarantine treatments are similar to the goal of food pasteurization in that any quarantined insects present in the commodity must be prevented from reproducing using techniques which are not significantly detrimental to the quality of the commodity. Traditional quarantine treatments include fumigation, heat, cold, and ionizing irradiation. PEF was applied to Mexican fruit fly, Anastrepha ludens (Loew) (Diptera: Tephritidae), eggs and feeding third instars. The treatment disintegrated some of the eggs. Percentage egg hatch was progressively reduced to a minimum of 2.9% as voltage was increased to a maximum of 9.2 kV/cm(2) delivered in ten 50 mu s pulses. Nevertheless, no first instars treated as eggs with greater than or equal to 5.0 kV (ten 50 mu s pulses) survived to the third instar. PEF did not kill third instars immediately; however, they displayed a variety of pathological symptoms including sluggishness, elongated, larviform, and partial pupariation, and development of necrotic spots throughout the body. No third instars treated with > 2.0 kV survived to the adult stable. Therefore, PEF has been shown to control insects, although considerable entomological and engineering work would be needed before a PEF-based treatment might become practical.
Article
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The combination of insecticidal atmosphere (IA) with short cold exposure periods has been effective in controlling the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata (Wiedemann). In the present work, 'Valencia' orange quality was assessed on fruit exposed to IA (95% CO2) at 23, 28, or 33 °C for 20 h; next stored at 1 °C for 8, 16, or 24 days; and then kept at 20 °C for 7 days to simulate shelf life. Physicochemical, sensory, and nutritional quality parameters were analyzed on treated and control (air-exposed) fruit. No significant negative effects on fruit quality were observed in IA-treated 'Valencia' oranges. In addition, the exposure of oranges to 95% CO2 at 28 °C reduced the weight and firmness loss compared with fruit kept in air. Ethanol content increased in the fruits exposed to 95% CO2 at 28 or 33 °C, but sensory quality was not adversely affected.
Article
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Quarantine treatments against tephritids generally have been concerned only with eggs and larvae because the larva leaves the fruit to pupate in the soil. However, irradiation would usually be applied after fruits are packed, and some packed fruits, such as citrus, could conceivably sit at ambient conditions for a few days before being irradiated, allowing 3rd instars to emerge and pupate within the packaging. Pupae are generally more tolerant of irradiation than are larvae and eggs. This research evaluated tolerance of immatures of Mexican and West Indian fruit flies, Anastrepha ludens (Loew) and A. obliqua (Macquart), respectively, to ionizing radiation from a 137Cs source. Although tolerance to irradiation generally increased with increasing stage of development, the insect immediately preceding 2 developmental milestones (pupariation and larval to pupal molt) was usually more susceptible than 24 h earlier. We recommend that fruits to be irradiated not remain at ambient temperatures for enough time to enable 3rd instars to develop to the phanerocephalic pupal stage, which is ≈3 d at 25°C for the 2 species studied. The 1st d of the phanerocephalic pupa is ≈40% more tolerant of irradiation than the 3rd instar, whereas the insect 24 h earlier is only ≈14% more tolerant. Mexican fruit fly 3rd instars inside grapefruits, Citrus paradisi Macf., were notably more tolerant of irradiation than 3rd instars in ambient air.
Article
1 The potential of ionizing radiation as a disinfestation treatment for insects other than tephritid fruit flies is discussed. Radiation quarantine treatments are unique in that insects are not killed immediately but rendered sterile or incapable of completing development. 2 The most tolerant insect stage to radiation is that which is most developed. Female insects, but not always mites, are sterilized with equal or lower doses than males. 3 Insects irradiated with sterilizing doses usually have shorter longevities than non-irradiated ones. Low oxygen conditions often increase tolerance to radiation. 4 Insects in diapause are not more tolerant of radiation than non-diapausing ones. 5 Some pests of several groups, such as aphids, whiteflies, weevils, scarab beetles, and fruit flies, may be controlled with doses < 100 Gy. Some lepidopterous pests and most mites require about 300 Gy. Stored product moths may require as much as 1 kGy to sterilize, and nematodes could need >4 kGy. 6 Even though application of irradiation to pallet-loads of produce could mean that up to three times the minimum required dose is applied to the perimeter of the pallet, many fresh commodities tolerate doses required for quarantine security against many quarantined pests. Irradiation is arguably the most widely applicable quarantine treatment from the standpoint of commodity quality.
Article
‘Manila’ mangos (Mangiferaindica L.) were exposed to controlled atmospheres (CA) (0 kPa O2+50 kPa CO2) at 40, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 and 49°C for 160 min, cooled in water at ambient temperature, and then stored at 10°C and 80% RH for up to 20 days. Relative to non-treated controls, fruit heated at 40, 42 and 43°C did not show any external or internal injury, while those subjected to 44°C developed slight injury after 10 days and severe injury after 20 days. Fruit subjected to ≥45°C had severe injury after storage for 10 days and the injury increased very significantly after storage for 20 days. Fruit exposed to 49°C and stored for 20 days had 100% injury. Weight loss was similar in control and in heat-treated fruit. Fruit firmness losses decreased as the temperature increased to 46°C and then increased. Chroma of exocarp and mesocarp decreased, while hue angle value of mesocarp increased as temperature increased. Based on the extent of fruit injury, CA is tolerated by ‘Manila’ mangos at