Frente a los retos que implica conservar las fresas en buen estado para su comercialización, estudiantes de Ingeniería de Alimentos de la Universidad del Valle, en Colombia, han desarrollado un recubrimiento orgánico que reduce las pérdidas ocasionadas por hongos y microorganismos. Esta innovación permite extender la vida útil de la fruta, preservando sus propiedades nutricionales, fisicoquímicas y sensoriales, y se perfila como una alternativa natural a los fungicidas sintéticos tradicionales.

Colombia es el decimoquinto productor de fresa a nivel mundial y el tercero en Latinoamérica, con más de 100.000 toneladas al año. Su cultivo, que abarca más de 13.000 hectáreas, se concentra en la región Andina, a altitudes entre los 2.000 y 2.800 metros sobre el nivel del mar. Aunque el sector ha crecido progresivamente en el país, se enfrenta a desafíos importantes, como las dificultades para mantener la cadena de frío y garantizar un manejo adecuado del fruto, lo que favorece la proliferación de bacterias, hongos y virus, además de daños mecánicos que disminuyen su calidad y vida útil.

Ante este panorama, Angie Lizeth Quintero Pinilla y Esteban Flórez Jaramillo decidieron, en el marco de su trabajo de grado y de la convocatoria del Sistema de Control de Proyectos de Investigación de la Universidad del Valle, desarrollar una solución para prolonar la vida útil de la fresa. “Nos interesamos en la fresa porque es una fruta ampliamente consumida por sus cualidades sensoriales y nutricionales, y porque tiene una gran importancia económica a nivel mundial, nacional y local. Particularmente, Tuluá es uno de los principales productores en el Valle del Cauca. Sin embargo, debido a sus características fisiológicas, la fresa presenta pérdidas significativas en todas las etapas de su producción, situación que se ve agravada por el sistema productivo del país”, explica Quintero Pinilla sobre las motivaciones del proyecto.

La investigación, bajo la dirección de las profesoras Anna María Polanía y Cristina Ramírez Toro, se inició con la identificación de los principales agentes biológicos responsables del deterioro de la fresa: los hongos Aspergillus niger, Rhizopus stolonifer y Botrytis cinerea, que se presentan como moho y pueden afectar tanto la calidad del fruto como la salud humana. “Una vez reconocimos estos microorganismos, comenzamos a experimentar con bacterias con capacidad antifúngica; es decir, que pudieran reducir el crecimiento de los hongos. Para ello, analizamos el desarrollo de los hongos en presencia de estos microorganismos”, cuenta Flórez Jaramillo, quien destaca el valioso apoyo del grupo de investigación de Microbiología y Biotecnología Aplicada, de la Escuela de Ingeniería de Alimentos de Univalle, en la gestión de las cepas bacterianas empleadas en los experimentos.

Tras las pruebas, los estudiantes identificaron Lactiplantibacillus plantarum como la bacteria con mayor capacidad para inhibir el crecimiento fúngico. Este microorganismo, inocuo para los seres humanos, realiza fermentación láctica, un proceso biológico en el que los azúcares se transforman en ácido láctico, lo que, junto con otros mecanismos, puede contribuir a la conservación de los alimentos. “Lo siguiente que hicimos fue generar un entorno óptimo para el desarrollo de las bacterias, de modo que pudieran cumplir su función contra los hongos. Para eso, utilizamos bacterias del género Weissella confusa para producir un exopolisacárido, una sustancia secretada por diversos microorganismos que los protege, facilita la captura de nutrientes y mejora su comunicación y adherencia”, detalla Lizeth Quintero Pinilla.

El recubrimiento con efecto antifúngico combina las células vivas de Lactiplantibacillus plantarum con un exopolisacárido

Combinando las células vivas de L. plantarum con el exopolisacárido, los estudiantes crearon la base del recubrimiento, cuyo efecto antifúngico buscaron potenciar sin alterar las características fisicoquímicas de las fresas. Para ello, decidieron incorporar otros compuestos a la mezcla, como glicerol (agente plastificante que ayuda a mantener la flexibilidad del recubrimiento), alginato de sodio (aditivo que actúa como gelificante y estabilizador, lo que permite mantener la firmeza del alimento y la estabilidad de la sustancia), Tween 80 (emulsificante que contribuye a mantener la homogeneidad de la mezcla, reduciendo la tensión superficial de sus componentes y mejorando la textura resultante) y ácido oleico (tensoactivo que facilita la adherencia del recubrimiento a la superficie de la fresa).

Para definir la proporción ideal de cada ingrediente, realizaron una revisión bibliográfica de estudios científicos relacionados, formularon diversas mezclas y las aplicaron sobre fresas. Estas fueron sometidas a pruebas para evaluar variables como la acidez, el pH, la pérdida de peso, la firmeza y los grados Brix, brindando datos que fueron analizados para facilitar la identificación de la mejor composición para el recubrimiento. “Haciendo esas pruebas, logramos definir una mezcla que generaba una pérdida mínima de peso, mantenía la textura y no afectaba el sabor de la fresa”, señala Flórez Jaramillo.

El resultado final del proceso fue la creación de un recubrimiento orgánico que reduce la proliferación de hongos y microorganismos, incluso en ausencia de refrigeración, además de incrementar la resistencia de la fruta frente a presiones mecánicas, como golpes durante su transporte.

Aunque este recubrimiento todavía debe superar obstáculos para su uso a escala industrial, como el desarrollo de maquinaria para su aplicación eficiente y la estandarización en la producción del exopolisacárido, se perfila como una innovación con gran potencial para transformar el sector a nivel mundial, según sus autores. Su principal valor radica en ser una alternativa natural a los fungicidas sintéticos tradicionales.

Esta investigación se presentó en el XIV Congreso Iberoamericano de Ingeniería de Alimentos (CIBIA), celebrado en Ecuador, y en el XII Congreso Colombiano de Ingeniería Agrícola, Biosistemas y Afines (CIABA), que tuvo lugar en Bogotá. “Ha sido muy interesante nuestra participación en esos congresos, pues son espacios de divulgación científica donde uno aprende mucho. Sin embargo, el sueño real es que este recubrimiento se comience a aplicar, así sea a pequeña escala”, afirman los investigadores, que están a la espera de la publicación de un artículo científico sobre su investigación en una revista indexada.