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Boletín de la Papa - Vol. 3, No. 23
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Diciembre 15, 2001
ISSN 0124-5740

Para este numero le ofrecemos el articulo Mejoramiento para procesamiento y calidad culinaria, cuyo autor es Nelson Estrada Ramos. Este documento se incluye en el libro La biodiversidad en el mejoramiento genetico de la papa *, cuya publicacion fue auspiciada por CIP, IPGRI, PRACIPA, IBTA, PROINPA, COSUDE y el CID.

En documentos encontrara informacion sobre los textos incluidos en el sitio web de Redepapa.

La seccion de enlaces ofrece la direccion de cuatro sitios con informacion sobre entomologia.

* Este libro tiene un valor de US$15. Una mayor informacion sobre su contenido asi como el mecanismo para adquirirlo se encuentra en http://cipotato.org/papandina/publicaciones/pub02.htm Si encuentra algun problema utilizando este mecanismo, comuniquese con Jorge L. Alonso.

Disfrute de este ejemplar!

Jorge Luis Alonso G.
Claudia E. Méndez R.


EN ESTE NUMERO

     ARTICULO:  MEJORAMIENTO PARA PROCESAMIENTO Y CALIDAD CULINARIA

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MEJORAMIENTO PARA PROCESAMIENTO Y CALIDAD CULINARIA

portada Procesamiento de la papa: pasado, presente y futuro

Desde el tiempo de los incas, el hombre ha deshidratado las papas para calmar el hambre y alimentar a los soldados. Cuando los espanholes llevaron la papa a Europa, ocurrio algo semejante alli.

Durante la Revolucion Industrial, emergieron en Alemania e Inglaterra los procesos de deshidratacion para producir porciones secas -tiras de pedazos extraidos- y luego tajadas finas colocadas en recipientes calientes. En el siglo XIX emergio la fermentacion de la papa para obtener alcohol y fabricar almidon, y despues preparar las hojuelas de papa frita.

Segun Willard (1993), en el siglo XX las necesidades de las guerras mundiales originaron una tecnologia rapida para el secado y esto dio lugar a la produccion de pure de papa por su facil preparacion. Despues de la Segunda Guerra Mundial, en la era de los alimentos rapidos y la tecnologia de la congelacion, surgieron las papas a la francesa", que los norteamericanos observaron en las calles de Belgica. Ahora este producto es la fuente de las mayores ventas de papa mundialmente. Las tendencias recientes en tecnologia y empleo se concentran en productos deshidratados, incluyendo harina de papa, hojuelas, granulos y conglomerados, tajadas secas y otros productos congelados, especialmente derivados de papas pequenhas y sus pedazos. Productos variados como papas peladas, almidon, alcohol y papas precocidas tambien se han difundido.

En el futuro este procedimiento continuara ya que hace a la papa desprovista de agua mas manejable para el transporte, la venta y su preparacion para consumo. Probablemente se mejoraran los metodos para tener mas recursos disponibles y reducir los desperdicios, sin contaminar el ambiente y, ademas, se mejoraran las condiciones de mercado para el agricultor y el consumidor. Por eso el mejoramiento gen etico de la papa buscara desarrollar variedades cada vez mas adecuadas para el procesamiento industrial.

Las papas tienen usos muy variados. En la cosecha mundial de 1975 se empleo un 52% para consumo humano, un 34.5% para alimentacion animal, un 3.5% para almidon y alcohol y un 10% para semilla (Van der Zaag, 1976). La papa de consumo se emplea para uso fresco o procesa- do. En los paises industrializados la papa procesada ya llega al 80%; en los paises en desarrollo varia desde 5% a 20%.

Las papas de mejor calidad deben tener las siguientes caracteristicas externas: tamanho mediano (5-7 cm), buena forma, ojos superficiales, color de piel y pulpa segun las preferencias del mercado, libres de la mancha azul o negruzca, sin heridas, rajaduras, verdeamiento, corazon hueco o sarna, y con resistencia al lavado (Winiger y Ludwig, 1974; Howard, 1974; Gray y Hughes, 1978).

La calidad interna involucra consistencia, textura, harinosidad, ausencia de ennegrecimiento en la forma cruda o cocida y buen sabor. La mejor calidad se relaciona con un buen contenido de vitaminas (A y C especialmente) y minerales como K y Mg.

El Cuadro 21.1 (http://redepapa.org/cuadro1.jpg) anota los requerimientos para las propiedades de cultivares de procesamiento, los cuales varian segun el producto buscado. Son importantes la forma, el tamanho, el contenido de solidos totales, contenido alto de almidon y contenido bajo de azucares reductores. Estos ultimos, si son altos, producen la decoloracion y un color muy oscuro en las papas fritas. Las papas de procesamiento para alcohol y almidon deben poseer un alto contenido de almidon y tambien es importante el contenido de amilasa y el tamanho del grano de almidon. Para cualquier uso, la papa no debe ser muy grande; el peso preferido esta entre 80 y 200 g. Los tuberculos ovales algo alargados son adecuados para el procesamiento. Los tuberculos redondos u ovales cortos sufren menos danho en el manejo. No hay suficientes datos sobre la herencia de la forma. Algunos cultivares muestran dominancia sobre otros respecto a su forma.

Tampoco hay definiciones sobre la herencia de la profundidad de los ojos, pero, si estos son muy profundos, se observa un efecto en la progenie.

Respecto al color de la pulpa, varian las preferencias segun paises entre blanco, crema y amarillo, y no importa el color en el caso de variedades para el procesamiento. El color amarillo de la pulpa es dominante sobre el blanco y los colores intermedios estan controlados por genes menores (Howard, 1978). El verdeamiento es importante por la demanda que hay para papa lavada y pre-empacada y la luz favorece la formacion de glicoalcaloides. La decoloracion de la papa se produce por la accion de la tirosina y el acido clorogenico, debido a la polifenol oxidasa, y se forma la melanina de color oscuro (Gray y Hughes, 1978).

Hay varios metodos quimicos para estimar la decoloracion de la papa. Algunas especies silvestres, como S. hjertingii, no sufren una decoloracion de la pulpa cruda (Firbas, 1961).

Las papas para coccion han sido clasificadas en cuatro tipos generales como resultado de trabajos de la Asociacion Europea de Papa (Cuadro 21.2 - http://redepapa.org/cuadro.jpg).

La desintegracion, consistencia (textura) y harinosidad se relacionan con el contenido de almidon y la separacion de las celulas al cocinar. Las proteinas y la proporcion de proteina/almidon influyen en la consistencia y la condicion aguanosa. Hay una correlacion positiva entre desintegracion, harinosidad y solidos totales (Holden, 1981).

El sabor, una caracteristica compleja, esta regulado por muchos componentes fisicos y quimicos (Linehan y Hughes, 1969; Winiger y Ludwig, 1974) y tal vez por los aminoacidos y nucleotidos libres (Buri et al., 1970).

Las pruebas organolepticas son siempre necesarias para evaluar la calidad (Boheler et al., 1984). Tambien se deben recolectar datos por varios anhos y en diferentes localidades, con repeticiones, antes de preparar un cuadro final.

Hay diferencias en harinosidad desde 4% (baja) hasta en diferentes progenies (Moller y Vogel, 1961). Es sorprendente que el sabor permanece mas bien estable bajo diferentes condicion tales (Neeman et al., 1967).

La decoloracion por coccion se debe a la formacion de acido clorogenico e iones de hierro. Hay tablas para medir el color. Los suelos pesados reducen la decoloracion. Es posible seleccionar este caracter en el estado temprano de mejoramiento (Dalianis et al 1966).

Una combinacion de componentes simples de calidad interna sabor parece imposible en la papa debido a los otros caracteres que deben considerarse, como alto rendimiento y resistencia a los factores bioticos y abioticos. Por ello, en el manejo de caracteres con programas de mejoramiento tratan de combinar solamente el genotipo con una expresion regular a buena en ambos padres. (Scheidt 1978).

El contenido de almidon y el de solidos totales estan corre estrechamente (Simmonds, 1987). Estos contenidos se determinan por varios metodos, como densidad (peso en el agua y aire) e inmersion de las papas en una canastilla calibrada, o usando soluciones salinas con densidades especificas. Tambien hay una correlacion alta (r = 0.51) entre solidos totales y maduracion tardia (Winiger y Ludwig, 1974). Varios autores hallaron que el alto contenido de solidos totales esta correlacionado negativamente con el alto rendimiento (Hunnius, 1969a; Maris, 1969).

Algunos cultivares de andigena en los Andes se caracterizan por su alto contenido de almidon, como Waycha e Imilla Blanca de Bolivia, Pastusa y Tuquerrenha de Colombia, Chola y Bolona de Ecuador y Ccompis de Peru. Varias especies silvestres, entre ellas s. stoloniferum, son valiosas para mejorar la calidad y el contenido del almidon.

El bajo contenido de azucares reductores es importante en el procesamiento de la papa. Temperaturas por debajo de 8°C en almacen aumentan estos azucares y para usar tales papas en la industria, se deben acondicionar a temperaturas de 18-20°C por 2-3 semanas. Se dispone de metodos colorimetricos y cintas para determinar los azucares reductores. Hay una correlacion baja entre alto contenido de solidos totales y azucares reductores. Todos los factores importantes para el procesamiento, incluyendo los solidos totales, azucares reductores y su aumento a bajas temperaturas, y el ennegrecimiento, estan controlados por factores gen eticos (Stricker, Hunnius, Schilling y Munzert, sin publicar).

Empresas como Fritolay en Estados Unidos tienen programas especificos de mejoramiento de la papa para el procesamiento. La empresa McDonalds exige para el procesamiento de sus productos el cultivar Russet Burbank, aun cuando obtenga productos en otros paises.

Aunque el contenido de proteina en la papa es mas bien bajo, su calidad biologica es excelente. En Europa y Norteamerica el consumo diario de la papa da a la poblacion un tercio de la proteina requerida (Burton, 1974) y como estas personas tienen otros alimentos altos en proteina, su dieta alimenticia esta bien balanceada. Pero no ocurre asi en los paises en desarrollo, donde especialmente en los tropicos una buena parte de la alimentacion se basa en los carbohidratos. En los Andes mucha gente de bajos recursos consume entre 200 y 300 kg/ capita/ anho y necesitaria mas alimentos con proteina en un mayor porcentaje, incluyendo leguminosas o proteinas de origen animal.

Moller (1965) y Munzert y Scheidt (1978) hallaron una alta correlacion positiva entre solidos totales y proteina. Pero no se sabe si la proteina es necesaria en el procesamiento, aunque la mayoria de los cultivares preferidos por la industria tienen un contenido de proteina superior al promedio. La proteina cruda en la papa consiste' en un 50% de proteina verdadera y un 50% de nitrogeno no proteico. Hunnius et al. (1973) y Desborough y Lauer (1977) lograron aumentar la proteina en un alto porcentaje en clones de S. phureja en cruzamientos 4x x 2x.

Los glicoalcaloides, factores decisivos en la aceptacion de nuevas variedades

Varios glicoalcaloides son componentes de las hojas y los tuberculos de la papa. Gregory (1984) senhala que la falta de evaluacion de los glicoalcaloides en un programa de fitomejoramiento puede resultar en una perdida de esfuerzos, tiempo y dinero.

Si las concentraciones de glicoalcaloides son muy altas (mas de 50 mg/ 100 9 de peso fresco), las papas se vuelven toxicas y venenosas para el hombre ya los animales. Por ello es indispensable observar el contenido de glicoalcaloides en los nuevos cultivares que un programa de mejoramiento lanza al mercado, y ver su estabilidad en varias regiones. El contenido de glicoalcaloides debe ser inferior a 15 mg /100 9 de peso fresco.

Solanum tuberosum contiene a y S-solanina a y S-chaconina y leptina, y lleva una union doble de aglucon que ocasiona mal sabor. Los aglucones pertenecen a la clase esteroide. Los que poseen una union doble con aglucones causan una quemazon y sabor amargo en la papa cuando sobrepasan ciertos niveles de concentracion. Se ha introducido el alcaloide demisina en cruzamientos con S. demissum y chaconina en cruzamientos con S. chacoense.

Para el analisis de glicoalcaloides, se han elaborado metodos gravimetricos y colorimetricos. Las publicaciones de sanford y sinden (1972) y posteriores dan bastantes instrucciones para determinar el TGA (contenido total de alcaloides) y se han analizado muchos cultivares de Norteamerica. El TGA es generalmente bajo (menos de 20 mg/100 g) en los cultivares de papa, pero puede aumentarse peligrosamente por condiciones de estres abiotico o biotico, o por la exposicion excesiva de los tuberculos a la luz.

Estos glicoalcaloides tambien pueden aumentar por el empleo de algunas especies o entradas en los programas de mejoramiento, a pesar de que la mayoria de las especies tienen un bajo contenido de alcaloides en los tuberculos. El sistema de la herencia de los glicoalcaloides no es bien conocido y dentro de cada especie hay mucha variabilidad.

Debido a la complejidad de los analisis ya la presencia de muy variados alcaloides (demisina, tomatina, chaconina, solamarina, solamargina, solasonina, leptina, commersonina, etc.), un analisis requiere una tecnologia muy precisa y completa que solo unos pocos laboratorios pueden realizar, que incluye la cromatografia de gas y de tejido delgado o combinaciones. Por eso no es facil adoptar una rutina de analisis (Gregory, 1984).

Ross et al. (1978) emplearon un panel de cinco personas para un analisis organoleptico y encontraron que cuando dos o mas personas daban una calificacion de malo o picante, el contenido de alcaloides estaba encima de 10 mg/100 g. El contenido de alcaloides puede variar hasta un 70% segun localidades y anhos. Tuberculos dejados a la luz por 10 semanas pueden aumentar los alcaloides hasta 4 veces.

El TGA en los cultivares y especies silvestres de papa esta controlado por genes mayores y menores (Ross, 1966; Sanford y Sinden, 1972). Los genotipos dominantes se pueden descartar al comienzo de los cruzamientos con pruebas de sabor. Sin embargo, prevalece en muchos casos un contenido bajo o mediano de TGA, lo cual es mas dificil de detectar en mucho material parental.

Los valores de TGA de los cruzamientos con tales progenitores resultan similares en los hibridos y muestran variaciones continuas desde un bajo contenido hasta altas concentraciones. Por eso es necesario analizar los cultivares que se liberan en un programa y complementar esto con pruebas organolepticas con los grupos de hibridos avanzados que son mas numerosos y para los cuales resulta mas dificil o costoso analizarlos quimicamente.

Para los caracteres de calidad, lo ideal es lograr cultivares con buena estabilidad, sin tener necesariamente los mejores caracteres, que pueden resultar mas dificiles de mantener. Cultivares alemanes con alta estabilidad son Berolina, Grata, Isabel, Jessica, Nicola y Prima (Ross, 1986); en Estados Unidos son Russet Burbank, Kennebec, Katahdin y Superior; en otras partes de Europa son Bintie, Alpha, Desiree, Spunta, Majestic y Maris.

Factores que afectan la calidad de la papa

Herencia del peso especifico y sus efectos en la calidad de la papa

Ruttencutter et al. (1979), en estudios de seleccion para la gravedad especifica, hallaron que la poblacion seleccionada tuvo un valor de peso especifico (PE) de 1.070, y la no seleccionada de 1.060. Al hacer la estimacion de hereditabilidad en el sentido estrecho, el promedio fue de 0.428, que resulto ser significativo.

Por otra parte, la harinosidad puede variar entre clones que tengan un PE igual, y asi Katahdin fue mas harinosa que Cherokee (Lujan y smith, 1964). Sin embargo, dentro de la misma variedad o clon, la harinosidad si esta altamente correlacionada con el PE.

Lujan y smith (1964) tambien indicaron que la mejor manera de medir la harinosidad es por la coccion en agua, pero no a presion smith (1955) indico que la mejor papa para hervir y servir en sopa o en guisos es la no harinosa porque no se desintegra; en cambio, la papa harinosa es buena para el horno o para pure. Los factores como color de piel, tipo de ojos y brillo, entre otros, son ajenos a la calidad y no son de mayor importancia para el consumo.

Smith y smith (1960) encontraron que para el procesamiento y la obtencion de buenas papas fritas, los solidos totales, que estan directamente relacionados con el PE, son de gran importancia. Los tuberculos con un PE de 1.090 produjeron un 10.5% mas papa frita en peso y absorbieron un 22% menos de aceite que las papas con un PE de 1.065. Ademas, si el PE es mas alto, la papa frita sera de mejor color, es decir, mas clara.

Las temperaturas de 10 a 12°C para la papa almacenada son mejores que temperaturas de 4 a 5°C, ya que a estas temperaturas se forman azucares reductores (glucosa) que contribuyen a producir papas fritas de color oscuro. El reacondicionamiento de las papas almacenadas a estas bajas temperaturas puede hacerse, dejandolas entre 12 y 15°C por dos o tres semanas para mejorar las papas fritas. smith (1957) sugirio una prueba para el consumidor: para saber si la papa tiene un buen PE, el consumidor debe disolver 450 9 de sal en un galon de agua (3.75 L) y luego introducir las papas en el agua. Las que se hunden produciran mejores papas fritas y papas a la francesa.

Otro factor importante en la calidad de la papa es el ennegrecimiento al ser cocinada. Rieman et al. (1944) atribuyeron esto a factores ambientales como bajas temperaturas en almacen y sustancias del suelo en el cultivo. Consideraron tambien la existencia de un factor gen etico e indicaron que el ennegrecimiento de la pulpa un factor mas bien recesivo, segun cruzamientos que hicieron de Katahdin y sebago (pulpa blanca) con Hinderburg (pulpa oscura). smith (1958) atribuyo el color oscuro en la coccion al contenido de hierro. Para solucionar este problema, sugirio el uso de quelatos, gas S02 a 20°C, NaSHO3, o gluconato de sodio, los cuales inactivan el ion metalico del hierro. La operacion se debe hacer en tuberculos sin pelar, despues de la cosecha.

Otro factor negativo es el ennegrecimiento interno de la pulpa, llamado en ingles «bruising disease» o "black spob", que se debe a elementos minerales que causan un desorden fisiologico en el tejido. El nitrogeno parece aumentar este desorden y el potasio tiende a controlarlo. Pero el factor mas decisivo en esta incidencia es el alto PE Gacob, 1959). Massey et al. (1952) encontraron una correlacion muy alta (0.933) entre la mancha negra y un alto PE.

Las localidades tambien influyen en la calidad, asi como un manejo en pos cosecha para evitar golpes a los tuberculos. Los cultivares con mayor resistencia a los danhos por golpes son Ashworth, Pontiac y Kennebec (tuberosum) y Monserrate tuberosum x andigena).

Contenido de solanina y clorofila

La sintesis de solanina y clorofila que se realiza en los tuberculos expuestos a la luz intensa es variable y no hay una relacion entre ellas. Isenberg y Gull (1959) colocaron un grupo de cultivares a 144 horas de luz fluorescente con 75 bujias/pie y encontraron que Katahdin desarrollo la mayor cantidad de solanina (2 mg/100 g), pero fue el que tuvo menos verdeamiento. En cambio, Cherokee se verdeo rapidamente y solo tuvo un aumento moderado de solanina.

La clorofila, que produce un color verdoso o amarillento, no es danhina a la salud, pues esta se come en muchas verduras, pero parece que hace dificil la coccion de la papa. El verdeamiento depende de la variedad, tipo de tuberculo, edad del tuberculo e intensidad y tiempo de exposicion a la luz (Isenberg y Gull, 1958). Si la papa esta fresca y es de piel delgada, se verdea el doble que cuando ha estado almacenada por varios meses. El color de la piel o su textura (aspera) pueden «enmascarar» el contenido de clorofila. Raspando un poco la piel, se puede observar que tan profunda esta la clorofila en la pulpa. No se puede concluir que los tuberculos con piel crema o clara sean mas susceptibles al verdeamiento. Este es un caracter controlado por varios genes. Los cultivares Kennebec y Cherokee se verdean casi el doble que Katahdin y los tres tienen la piel crema.

Isenberg y Gull (1958) dan los siguientes consejos para evitar el verdeamiento: 1) no poner las papas dentro de bolsas plasticas, 2) almacenarlas en sitios con poca luz, 3) colocar las papas en vitrinas sin luz directa, 4) si entra mucha luz en el almacen por el techo, se deben proteger las papas para que no reciban la luz directamente, 5) las papas no deben estar mas de tres dias a la vista del publico.

Perdidas de postcosecha

Segun Booth y Shaw (1981), las causas principales de perdidas en poscosecha son fisicas, bioticas y fisiologicas, o una combinacion de ellas. (Causas fisicas, fisiologicas y bioticas - http://redepapa.org/causasfisicas.jpg)

Periodo de reposo

En algunos casos se prefieren cultivares con un periodo de reposo corto, pero en general los de reposo largo son mas deseables por su mejor almacenamiento y adecuado brotamiento para la siembra del siguiente anho. Los cultivares difieren mucho en su periodo de reposo. Las especies cultivadas diploides (phureja, stenotomum y goniocalyx) tienen un periodo mas corto (0-1 mes ). Las tuberosum lo tienen un poco mas largo (2-3 meses) y las andigena lo tienen de 3-5 meses. Otros actores que influyen son la temperatura, humedad, atmosfera en el silo y cantidad de luz (Booth y Shaw, 1981 ). El aumento del CO2 debido a la escasa ventilacion y produccion de mas calor estimula el brotamiento. Hay productos empleados comercialmente para evitar el brotamiento en papas de consumo, como el PPC, CIPC, TCNB y el acido maleico (este se aplica al follaje).

Thompson et al. (1980) estudiaron el periodo de latencia en papas diploides y su control gen etico empleando cruzamientos de stenotomum (mayor latencia) x phureja (sin latencia). Encontraron que toda la variancia genetica fue del tipo aditivo y su hereditabilidad en sentido estrecho fue alta (0.73). Segun esto, se puede hacer un progreso significativo mediante la seleccion masal para aumentar el periodo de reposo. El ambiente en general, excepto el calor, no afecta el reposo.

(1) La reproduccion de este capitulo fue autorizada por el propio autor. La bibliografia citada esta disponible en la version impresa del documento.

SOBRE EL AUTOR

Nelson Estrada Ramos <nerbee@col-online.com> es Ingeniero Agronomo, PhD de la Universidad de Winsconsin. Ha trabajado como fitomejorador del Institutio Colombiano Agropecuario, Centro Internacional de la Papa, en Lima, Peru, Instituto Boliviano de Tecnologia Agropecuaria y Cooperacion Suiza, en Bolivia, y ultimamente, de la Universidad Nacional de Colombia.


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1. Modelos de dinámica de nutrientes en el suelo y la planta
Walter Bowen y Raúl Jaramillo. CIP-IFDC. 1999.
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2. Aplicación del medidor portátil de clorofila en los programas de fertilización nitrogenada en patata de siembra
Arregui L. M, Merina M. y Mingo-Castel A. M. En: PATATA 2000. 3-6 de julio, España.
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3. Manejo integrado de plagas en papa
por Alberto Vigiani y Miriam Serrano. Universidad Nacional de Jujuy, Argentina. 2001.
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4. Así se controla el gorgojo de los Andes
CIP-CARE-USAID. 1995 (Plegable Divulgativo)
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5. Uso de brotes: Alternativa para incrementar la produccion de tuberculos-semilla de calidad
Fausto Merino, Fausto López y Manuel Pumisacho. INIAP. Ecuador. 1997.
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6. Trampas de caida tipo malla y trampas pegajosas para la evaluación de adultos de de gusano blanco (Premnotrypes vorax) y polilla guatemalteca (Tecia solanivora) en condiciones de campo
Ricardo Galindo P. y Jeannette Amparo E. CORPOICA. 2001 (Plegable Divulgativo)
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http://www.trifolio-m.de/info_service/workshops/Proceedings_Brasil_2.pdf

Workshop "Neem and Pheromones" presentado en la Universidad de Uberaba, Brasil, entre el 15-16 de mayo de 2001 (Documento PDF).



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