Tesis:
Técnicas de imagen espectral para la supervisión y predicción de la madurez de melocotón en recolección y postrecolección.
- Autor: HERRERO LANGREO, Ana
- Título: Técnicas de imagen espectral para la supervisión y predicción de la madurez de melocotón en recolección y postrecolección.
- Fecha: 2010
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS
- Departamentos: INGENIERIA RURAL
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: LLEO GARCIA, Luordes
- Director/a 2º: DIEZMA IGLESIAS, Belen
- Resumen: Este trabajo se centra en el uso de técnicas ópticas como herramienta para la caracterización de la madurez en melocotón. La línea de investigación en la que se enmarca está orientada a contribuir al control de la calidad en melocotón y a mejorar el estado de madurez con el que la fruta llega al consumidor. El control de madurez en melocotón en post-cosecha es un tema controvertido, ya que el estado de madurez de la fruta debe ser suficiente para cumplir con las expectativas organolépticas del consumidor, y a su vez mantenerse por debajo del límite que permita el transporte y manejo comercial de la fruta. Preferentemente las medidas de madurez a aplicar deberían ser rápidas, no destructivas y aplicables en línea, permitiendo así un muestreo muy amplio de la población, ya que la madurez de melocotón puede ser muy variable para una población procedente de la misma cosecha y tratamientos. En este sentido, las técnicas de medida del espectro visible, se han considerado como un método apropiado, que se relaciona con un indicador estrechamente ligado al proceso de maduración: la degradación de la clorofila (el máximo de absorción de la clorofila se produce a 680 nm). A su vez, las técnicas de imagen espectral permiten detectar zonas de distinta madurez dentro del fruto. Esto es especialmente importante en melocotón, ya que la maduración no se produce homogéneamente sino que aparece precozmente en determinadas zonas como el ápice y los hombros del fruto. Así, el objetivo principal de esta tesis es la evaluación de técnicas ópticas espectrales para la caracterización de la calidad y madurez en melocotón, incluyendo medidas espectrales locales, imagen multiespectral e hiperespectral; así como la combinación de métodos ópticos con otros métodos no destructivos mecánicos. Con ello, se pretende apoyar el desarrollo de procedimientos para la clasificación de melocotón en clases de madurez, orientadas a servir de apoyo a la toma de decisiones en el manejo de la fruta en post-cosecha. La labor experimental de esta tesis se llevó a cabo entre los meses de junio a septiembre desde 2005 a 2008. Se analizaron frutos cosechados en distintos estados de madurez y se realizó un seguimiento a lo largo del proceso de post-cosecha. El trabajo se ha desarrollado en tres etapas: En la primera se ha desarrollado y validado una metodología para realizar una clasificación en estados de madurez a partir de la toma de imágenes multiespectrales de reflectancia a 680 nm (R68o) y a 800 nm (R800)- El método propuesto, a partir de las imágenes generadas por el índice R680/R800, permitió proponer cuatro clases de madurez, atendiendo a los resultados de análisis estadísticos no supervisados. Esta clasificación está relacionada con los valores de firmeza Magness-Taylor, principal referencia comercial para el manejo de esta fruta en post-cosecha. El sistema permitió la clasificación en cuatro grupos de madurez, que se relacionaron con recomendaciones para el manejo post-cosecha de melocotón: el 85% del grupo más inmaduro presentó valores de firmeza (MTF) por encima del mínimo recomendado en cosecha (MTF >45 N) y el 73% del más maduro correspondió a frutos demasiado blandos para su procesado en post-cosecha (MTF <18 N). Además, a través de este sistema de clasificación por imagen, se ha monitorizado la evolución la fruta a lo largo del proceso post-cosecha, comparando su clasificación antes y después del proceso de maduración y permitiendo predecir el estado de madurez tras dicho proceso (se identificó un 65% de los frutos que no madurarían tras el proceso de post-cosecha). Por otra parte, con el fin de poder proponer otros índices espectrales de madurez, se llevó a cabo un trabajo con imágenes hiperespectrales en colaboración con el centro Information and Technologies for Agro-Processes (ITAP), Cemagref, en Montpellier, Francia. En este trabajo se proponen y evalúan dos nuevos índices ópticos [Ind1 e Ind2, basados en distintas correcciones espectrales de la banda de absorción de la clorofila (680 nm). La evaluación se realiza en dos aspectos: la aptitud para distinguir grados de madurez en postcosecha y para evitar el efecto de la convexidad de los frutos sobre el valor del índice. El índice para el que se observaron mejores aptitudes fue Ind2, tanto comparado con el Ind1 como con otros índices de bibliografía. Por último, y también en colaboración con el centro ITAP (Cemagref), los procedimientos de análisis y los índices ópticos desarrollados en los trabajos anteriores se han integrado con medidas mecánicas no destructivas, mediante técnicas de análisis multivariante, con el fin de estimar firmeza y madurez en cosecha. Se observó que las medidas ópticas y mecánicas consideradas aportaban información complementaria a este respecto. La combinación de medidas ópticas y mecánicas de impacto permitió la estimación de firmeza Magness-Taylor con un error en validación de 5.55 N (10.9 % del rango considerado: 20.5 - 71.6 N) y R2=0.76. Tomando como referencia de madurez los valores medios de cada índice para fechas consecutivas de cosecha, las medidas ópticas permitieron registrar la madurez en cosecha, mientras que las medidas mecánicas permitieron observar, además, incidencias postcosecha que afecten a la firmeza de la fruta. Estos resultados sugieren una mejor aptitud de las medidas ópticas para la estimación de la madurez e indican las medidas mecánicas de impacto como una herramienta potencial para el control del manejo postcosecha de esta fruta.