Assessment of current drying practices for South American pepper varieties (Capsicum spp.) with respect to final product quality

Abstract

Worldwide fresh and dried Capsicum species are used as ingredients in foods and medicines. In Peru and Bolivia, with large percentages of population occupied in agriculture and living below the poverty line, capsicum is among the most important agricultural products. However, especially small-scale farmers face reduced sales due to market restrictions on low quality products. Many studies show that dried Capsicum especially is often contaminated with mycotoxins, secondary metabolites of microbes, which pose significant health risks to consumers. As fungal growth depends on moisture content, drying is a critically important postharvest process. The current practice is largely open-air sun drying of capsicum, a fruit with high water content, which allows for quick infection by microbes. Additional processing like milling can further increase contamination. Another aspect of Capsicum processing that addresses livelihood of local people is the high content of carotenoids that are responsible for the red colour. Carotenoids have an important role in human nutrition as they are metabolised to vitamin A after ingestion. In many developing countries vitamin A deficiency causes severe health problems and losses of up to 53 % of the initial carotenoid content during drying have been reported due to sensitivity to heat and UV radiation. This study evaluated the prevailing postharvest system of the Capsicum drying in Peru and Bolivia with a focus on microbial contamination and carotenoid degradation. Drying processes of several locally grown Capsicum cultivars were observed and products were sampled at various postharvest points. Different quality parameters including moisture content, colour, microbial contamination, mycotoxin content and beta-carotene were determined by standard methods. By reverse analysis of the production chain, critical control points were identified where measures can be taken to improve product quality. As a result, recommendations for improved manufacturing practices are given. By analysis and optimisation of the current drying techniques, product quality can be improved and value increased, generating new market opportunities that can increase income of local farmers. Furthermore, increasing nutritional value and decreasing the presence of mycotoxins will contribute to the health and well-being of consumers of dried capsicum.

En todo el mundo, las especies frescas y secas de Capsicum se utilizan como ingredientes en alimentos y medicinas. En Perú y Bolivia, con grandes porcentajes de población ocupada en la agricultura y que vive por debajo del umbral de la pobreza, el capsicum es uno de los productos agrícolas más importantes. Sin embargo, especialmente los pequeños agricultores se enfrentan a una reducción de las ventas debido a las restricciones del mercado a los productos de baja calidad. Numerosos estudios demuestran que el Capsicum seco, especialmente, suele estar contaminado con micotoxinas, metabolitos secundarios de microbios, que suponen importantes riesgos para la salud de los consumidores. Como el crecimiento de los hongos depende del contenido de humedad, el secado es un proceso poscosecha de importancia crítica. La práctica actual es en gran medida el secado al sol al aire libre del pimiento, un fruto con alto contenido en agua, lo que permite una rápida infección por microbios. El procesado adicional, como la molienda, puede aumentar aún más la contaminación. Otro aspecto de la transformación del pimiento que afecta a los medios de subsistencia de la población local es su alto contenido en carotenoides, responsables de su color rojo. Los carotenoides desempeñan un papel importante en la nutrición humana, ya que se metabolizan en vitamina A tras su ingestión. En muchos países en vías de desarrollo la deficiencia de vitamina A causa graves problemas de salud y se han registrado pérdidas de hasta el 53 % del contenido inicial de carotenoides durante el secado debido a la sensibilidad al calor y a la radiación UV. Este estudio evaluó el sistema de poscosecha predominante del secado de Capsicum en Perú y Bolivia con un enfoque en la contaminación microbiana y la degradación de carotenoides. Se observaron los procesos de secado de varios cultivares de Capsicum cultivados localmente y se tomaron muestras de los productos en varios puntos poscosecha. Se determinaron mediante métodos estándar diferentes parámetros de calidad, como el contenido de humedad, el color, la contaminación microbiana, el contenido de micotoxinas y el betacaroteno. Mediante un análisis inverso de la cadena de producción, se identificaron los puntos críticos de control en los que pueden tomarse medidas para mejorar la calidad del producto. Como resultado, se ofrecen recomendaciones para mejorar las prácticas de fabricación. Mediante el análisis y la optimización de las actuales técnicas de secado, se puede mejorar la calidad del producto y aumentar su valor, generando nuevas oportunidades de mercado que pueden incrementar los ingresos de los agricultores locales. Además, el aumento del valor nutritivo y la disminución de la presencia de micotoxinas contribuirán a la salud y el bienestar de los consumidores de pimiento deshidratado.