¿Cómo se puede saber si la fruta ha alcanzado su madurez óptima sin recogerla, tocarla o realizar alguna prueba que pueda dañarla? Un equipo de investigación del Departamento de Química Analítica y Química Orgánica de la Universitat Rovira i Virgili (URV) ha encontrado la respuesta aplicando espectroscopia de infrarrojo cercano y medio a las hojas más cercanas a la fruta. Descubrieron que esta técnica permite obtener información confiable sobre el estado de desarrollo de la fruta sin dañarla.
El estudio aborda un desafío común en el sector frutícola: las técnicas tradicionales para evaluar la calidad de la fruta, como medir la firmeza, el contenido de azúcar o la acidez, requieren recolectar y analizar muestras, lo que significa que parte del cultivo se destruye y no puede venderse. Además, las técnicas espectroscópicas aplicadas directamente a la fruta pueden dejar marcas en su piel. La propuesta de este equipo de investigación se centra un poco más lejos de la fruta, analizando las hojas cercanas, lo que les permite determinar los cambios fisiológicos que ocurren a medida que la fruta madura sin necesidad de tocarla.
© Universitat Rovira i Virgili (URV)
La técnica que utilizaron en su investigación, la espectroscopia de infrarrojo cercano y medio, dirige un haz de luz a una muestra (en este caso, las hojas) y, a partir de la luz que es absorbida o reflejada, se obtiene información sobre su composición sin alterar ni destruir la muestra. "Las hojas experimentan cambios fisiológicos y bioquímicos a medida que la fruta madura, debido a la conexión directa entre el metabolismo de las hojas y el de la fruta. Y estos cambios se reflejan en su huella espectral," explica Daniel Schorn, investigador del grupo de investigación ChemoSens en la URV que participó en este estudio. Al aplicar esta técnica semanalmente a las hojas más cercanas a la fruta, el equipo de investigación ha logrado "leer" el estado de desarrollo de la fruta sin tocarla.
El equipo de investigación ha sometido las hojas cercanas a la fruta a la técnica de espectroscopia de infrarrojo cercano y medio. El estudio se realizó en un huerto comercial en Artesa, Lleida, donde se monitoreó la maduración de la fruta en doce árboles de nectarinas durante once semanas. Durante este tiempo, se tomaron muestras de la superficie superior e inferior de las hojas, y se registraron factores como orientación, altura y posición relativa al tronco. Los análisis estadísticos mostraron que el factor con mayor influencia en los espectros de las hojas es el tiempo, es decir, el progreso de la maduración. Los resultados también indican que combinar los datos espectrales de ambos lados de la hoja produce modelos predictivos más precisos, ya que cada lado presenta diferentes características en términos de composición y respuesta ambiental.
Según el equipo de investigación, este sistema podría transformar la forma en que se monitorean los cultivos para su punto óptimo de cosecha, ya que facilita la toma de decisiones en tiempo real y puede contribuir a la modernización de la agricultura de precisión. Además, la técnica puede aplicarse directamente en el campo sin necesidad de destruir ninguna fruta. Aunque los modelos aún necesitan ser refinados, especialmente para mejorar las estimaciones de propiedades como la acidez, los investigadores destacan el enorme potencial de la técnica para ahorrar tiempo y producción, y aumentar la calidad de la fruta disponible en el mercado.
El sistema permite monitorear el punto óptimo para la cosecha de la fruta. "La principal ventaja es que podemos anticipar el desarrollo de la fruta sin dañarla y sin necesidad de utilizar herramientas complejas. Analizar las hojas es más rápido, más limpio y compatible con el monitoreo en campo," explica Schorn. Esto también permite a los productores identificar qué árboles o ramas tienen fruta en el punto óptimo de consumo y programar las cosechas para diferentes días, seleccionando solo aquellas nectarinas que ya han alcanzado el estado de madurez deseado y dejando el resto en el árbol hasta que estén listas.
El uso de hojas para determinar la condición de madurez de la fruta abre el camino para la optimización de la gestión de cultivos con cosechas ajustables y una menor dependencia del muestreo destructivo.
Referencia: Spectroscopic Analysis of Proximal Leaves as a Method for Studying Nectarine Ripening. Jokin Ezenarro, Daniel Schorn-García, Ángel García-Pizarro, Montserrat Mestres, Laura Aceña, Olga Busto y Ricard Boqué. Artículo ASAP de ACS Agricultural Science & Technology. DOI: 10.1021/acsagscitech.4c00760
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