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IX Simpósio Ibérico de Maturação e

Pós-Colheita

28 Actas Portuguesas de Horticultura

Lisboa, 2016

2ª Edição

28 Actas Portuguesas de Horticultura

IX Simpósio Ibérico de

Maturação e Pós-Colheita Lisboa, 2016

Organização

2ª Edição

IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita

Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 | 2ª Edição

Ficha Técnica

Título IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós-Colheita

Coleção Actas Portuguesas de Horticultura nº 28

Edição 2ª Edição

Propriedade e Edição Associação Portuguesa de Horticultura (APH)

Rua da Junqueira nº100, 1300-338 Lisboa

Editor Associação Portuguesa de Horticultura

Coordenação da Edição Carla Alegria & Domingos Almeida

Composição e Grafismo Carla Alegria

Suporte Eletrónico

Formato n.d.

ISBN 978-972-8936-25-9

Dezembro 2016

Esta publicação reúne as comunicações apresentadas no IX Simpósio Ibérico de

Maturação e Pós-Colheita sob a forma de ata científica.


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 | 2ª Edição i

IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós-Colheita

Lisboa, 2 a 4 de novembro de 2016

Comissão Organizadora

Amélia Branco (ISEG-Universidade de Lisboa)

Ana Cristina Ramos (INIAV, I.P. / APH)

António Calado (APH)

Carla Alegria (Universidade de Lisboa)

Daniel Valero Garrido (Universidad Miguel Hernandez)

Domingos Almeida (ISA-Universidade de Lisboa / APH)

Filipe Silva (Lusopera)

Luís Goulão (Universidade de Lisboa / APH)

Rui Maia de Sousa (INIAV, I.P. / APH)

Comissão Científica

Alfredo Aires (UTAD)


Carmen Merodio (ICTAN-CSIC)

Claudia Sánchez (INIAV, I.P.)

Daniel Valero Garrido (Universidad Miguel Hernández)

Domingos Almeida (ISA-Universidade de Lisboa)

Francisco Artés Hernández (Universidad Politécnica de Cartagena)

Graça Barreiro (INIAV, I.P.)

Inmaculada Recasens (Universitat de Lleida)

Jesus Val (Aula Dei-CSIC)

Josep Usall i Rodié (IRTA)

Juan Pablo Fernandez Trujillo (Universidad Politécnica de Cartagena)

Lorenzo Zacarias (IATA-CSIC)

Luís Goulão (Universidade de Lisboa)

Luís Palou (IVIA)

Manuel Jamilena Quesada (Universidad de Almeria)

Maria Dulce Antunes (Universidade de Algarve)

Maria Isabel Gil (CEBAS-CSIC)

Rosa Oria Almudi (Universidad de Zaragoza)

Secretariado


Organização

Associação Portuguesa de Horticultura (APH) e Sociedad Española de Ciencias

Horticolas


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 | 2ª Edição ii

Patrocinadores

AgroFresh, Bayer, Isocell, M&F Atmosferas, Syngenta

Apoios

Instituto Superior de Agronomia – Freshness Lab e Instituto Superior de Economia e

Gestão

Media Partner

Revista da APH


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 iii

Índice

Prefácio à 2ª Edição ........................................................................................................ 1

Domingos P.F. Almeida

SESSÃO PLENÁRIA

Efecto de los tratamientos pre-cosecha con salicilatos y jasmonatos sobre la calidad y

sistemas antioxidantes en ciruelas y cerezas .................................................................. 3

M. Serrano, S. Castillo, A. Martínez-Esplá, M.J. Giménez, P.J. Zapata, J.M. Valverde, F. Guillén, D.

Martínez-Romero, D. Valero

SESSÃO BIOLOGIA DA MATURAÇÃO E PÓS COLHEITA

Hormonal cross-talk in the regulation of ripening and over-ripening in sweet cherries 10

Verónica Tijero, Natalia Teribia & Sergi Munné-Bosch

Comportamiento postcosecha de tres mutantes insensibles a etileno en calabacín

(Cucurbita pepo L.) ........................................................................................................ 18

A. García, E. Aguado, Z. Megías, S. Manzano, M.M. Rebolloso, J.L. Valenzuela & M. Jamilena

SESSÃO ALTERAÇÕES FUNCIONAIS E NUTRICIONAIS NA SENESCÊNCIA,

AMADURECIMENTO E CONSERVAÇÃO

El tratamiento precosecha con SAMe estimula los sistemas antioxidantes en ciruela ... 24

A. Martínez-Esplá, M. Serrano2, D. Valero, P.J. Zapata, J.M. Valverde & S. Castillo

El ácido oxálico como herramienta pre-cosecha para mantener la calidad poscosecha de

alcachofa (Cynara scolymus L.) ..................................................................................... 29

Amadeo Gironés-Vilaplana, Alejandra Martínez-Esplá, Maria Emma García-Pastor, Juan Miguel

Valverde, Fabián Guillén & Pedro J. Zapata.

Crecimiento y maduración de la uva de mesa: parámetros fisiológicos y de calidad .... 37

M.E. García-Pastor, D. Valero, P.J. Zapata, D. Martínez-Romero, F. Guillén & M. Serrano

Efecto del jasmonato de metilo sobre el desarrollo de la uva en la planta y sus

implicaciones en la calidad durante la conservación ...................................................... 45

M. Serrano, M.E. García-Pastor, A. Gironés-Vilaplana, J.M. Valverde, P.J. Zapata & F. Guillén

¿Se puede mejorar la producción y calidad de alcachofa 'Blanca de Tudela' con Jasmonato

de Metilo? ....................................................................................................................... 53

P.J. Zapata, M. Serrano, J.M. Valverde, D. Martínez-Romero, F. Guillén & A. Gironés-Vilaplana.

Abscisic acid, a key phytohormone for antioxidant production in sweet cherries ......... 59

Paula Muñoz, Verónica Tijero, Natalia Teribia & Sergi Munné-Bosch

Efeito do tempo de refrigeração e da columela em Actinidia deliciosa ........................ 67

Vanessa Silva & Carlos J.O. Ribeiro


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 iv

SESSÃO CADEIA DE ABASTECIMENTO PARA A SATISFAÇÃO DO CONSUMIDOR

«Último quilómetro» da fruta e hortaliças: conceptualização e operacionalização ....... 75


Último quilómetro da pós-colheita: temperatura na cadeia de abastecimento de morango

........................................................................................................................................ 81

Rita G.A. Alcéo & Domingos P.F. Almeida

Biomarcadores de fermentación y deterioro en lechuga IV gama .................................. 88

Marín, A., Díaz-Mula H-M., Tudela, J.A., Moreno, M., Jordán, M.J.2 & Gil M.I.

Último quilómetro da pós-colheita: causas de perdas de frutos e batata em condições de

loja simuladas ................................................................................................................. 93

Mariana Bernardo, Joana Fontes & Domingos P.F. Almeida

SESSÃO TECNOLOGIAS DE CONSERVAÇÃO E PROCESSAMENTO MÍNIMO E PATOLOGIA

PÓS-COLHEITA

Compuestos aromáticamente activos como biomarcadores del detioro en espinaca 'baby'

........................................................................................................................................ 99

Huertas María Díaz-Mula, Alicia Marín, Juan Antonio Tudela, Macarena Moreno, María José Jordán &

María Isabel Gil

Actividad antifúngica de aditivos alimentarios in vitro y como ingredientes de

recubrimientos comestibles a base de hidroxipropil metilcelulosa contra Alternaria

alternata en tomates cherry .......................................................................................... 107

María B. Pérez-Gago, Cristiane Fagundes, Alcilene R. Monteiro & Lluís Palou

SESSÃO PÓS-COLHEITA DE MAÇÃ E PERA

Interacción de los contenidos de calcio y nitrógeno en la calidad de manzanas tratadas

con 1-MCP .................................................................................................................... 115

Inmaculada Recasens, Francesc Xuclà & Tomás Casero

Use of a potassium permanganate ethylene absorbent to maintain quality in ‘Golden

Delicious’ apple during ULO cold storage ................................................................... 120

M. Sabater, C. Coureau & C. Tessier

Maçã (Malus domestica Borkh.) - do pomar à refrigeração ......................................... 126

Rita G. Pinheiro, Hortense A. Fernandes, António T. Rebelo, Ana Paula Silva & Carlos J.O. Ribeiro

Evolução do perfil sensorial de textura de pera Rocha durante o período de

armazenamento ............................................................................................................. 133

Kieza C. Santos, Rita G. Gonçalves, Carla Alegria & Domingos P.F. Almeida

Tratamientos físicos de bajo impacto para mitigar alteraciones fisiológicas de las

manzanas ...................................................................................................................... 139

Pérez M., Remón S., Díaz A., Redondo D. & Val J.


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 v

Storability of ‘Jonagold’ apple under extreme controlled atmosphere conditions ....... 146

A.A. Saquet

Mineral markers for distinguishing fruit physiological disorders ................................ 154

Díaz, A., Redondo, D. & Val, J.

SESSÕES POSTER

A possible upgrade of the Algarve Citrus protected geographical indication norm ... 159

Rosa Pires, Andreia M. Afonso, Ana M. Cavaco, Thomas Panagopoulos, Rui Guerra, António Brázio,

Leonardo Silva, Márcia Rosendo, Bernardo Cadeiras & M. Dulce Antunes

Algunas propiedades nutricionales de la ciruela silvestre Prunus divaricata Ledeb ... 167

M.F. García-Legaz, E. López-Gómez, P. Sánchez-Bel, I. Egea, M.T. Pretel & M.C. Martínez Madrid

Aplicación preventiva y curativa de extractos de piel de granada para el control de la

podredumbre verde en mandarinas ‘Clemenules’ ........................................................ 174

Verònica Taberner, María B. Pérez-Gago & Lluís Palou

Atividade antioxidante de Passiflora edulis Sims edulis ao longo da maturação ......... 182

Nathália B. Mercante de Souza, José Alberto Pereira, Maria de Fátima Lopes-da-Silva & Ricardo

Malheiro

Avaliação hedónica da textura de pera ‘Rocha’ após armazenamento sob diferentes

regimes ......................................................................................................................... 190

Kieza C. Santos & Domingos P.F. Almeida

Composição de frutos de maracujá-roxo, Passiflora edulis Sims edulis ao longo da

maturação ..................................................................................................................... 196

Nathália B. Mercante de Souza, José Alberto Pereira Ricardo Malheiro & Maria de Fátima Lopes-da-

Silva

Composição química de quatro espécies de cogumelos silvestres comestíveis

desidratados .................................................................................................................. 204

Ana Partidário, Manuela Lageiro, Cristina Serrano, Margarida Sapata, Armando Ferreira, Ana Cristina

Ramos & Helena Machado

Conservação de cogumelos silvestres comestíveis com aplicação de tecnologias de

transformação ............................................................................................................... 211

Margarida Sapata, Armando Ferreira, Ana Cristina Ramos & Helena Machado

Efecto de fungicidas triazoles sobre el crecimiento miceliar de Geotrichum candidum en

melocotón Crisom Lady ............................................................................................... 218

M.J. Rodríguez, P. Calvo, B. Velardo, J. Delgado, F. Sánchez, J. Fernández & M.J. Serradilla

Efectos de la aplicación pre-cosecha de ácido salicílico y ácido acetil salicílico en Ciruela

Suplumtwentyeight “S28” en la producción y sobre la calidad en la recolección y post-

recolección .................................................................................................................... 224

Salvador Castillo, Alejandra Martínez-Esplá, Maria Emma García-Pastor, Juan Miguel Valverde, Daniel

Valero & Domingo Martinez-Romero


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 vi

Efectos de los tratamientos de Metil Jasmonato y Ácido Salicílico en la reducción del

daño por frío en calabacín ............................................................................................ 231

S. Zapata, R. Carrera, S. Manzano, Z. Megías, A. García, E. Aguado, M.M. Rebolloso, J. L. Valenzuela &

M. Jamilena

Efectos de los tratamientos de Metil Jasmonato y Ácido Salicílico en la calidad

poscosecha y daños por frío de frutos de berenjena ..................................................... 238

R. Carrera, S. Zapata, S. Manzano, A. García, E. Aguado, M.M. Rebolloso, M. Jamilena & J. L. Valenzuela.

El incremento de los sistemas antioxidantes permite retrasar la maduración post-

recolección en ciruela ‘Black Splendor’ ....................................................................... 244

Daniel Valero, Alejandra Martínez-Esplá, Salvador Castillo, Pedro J. Zapata, Juan Miguel Valverde &

María Serrano

Energy metabolism and fruit quality of ‘Rocha’ pear as affected by oxygen partial

pressures and 1-methylcyclopropene............................................................................ 249

A.A. Saquet & D.P.F. Almeida

Estabilidade de sumo de limão concentrado congelado ............................................... 255

Maria João Trigo, Maria Beatriz Sousa, Ana Cristina Ramos, Maria Margarida Sapata, Armando

Ferreira, Carmo Serrano, Luís Andrada & Paula Martins

Evaluation of the internal quality of pomegranates using noninvasive Visible/near

infrared transmittance spectroscopy ............................................................................. 261

António Brazio, Ana Cavaco, M. Dulce Antunes & Rui Guerra

Insolubilização natural dos taninos durante a maturação de cultivares de caqui (dióspiro)

adstringentes e não-adstringentes ................................................................................. 269

M. AndréiaTessmer, C. Besada, Isabel Hernando, B. Appezzato-da-Glória, A. Quiles & A. Salvador

LIFE Cero Residuos: potencial aromático de pulpas de fruta de hueso tratadas por altas

presiones (HHP) y destinadas a alimentación infantile ................................................ 277

Eva Campo, María Pellicer, Mª Eugenia Venturini, Esther Arias, Sara Remón & Rosa Oria

Postharvest changes of fresh cilantro ........................................................................... 284

Pedro Figueiredo, Cristina E. Couto, Adriano A. Saquet & Domingos P.F. Almeida

Qualidade de frutos de Physalis peruviana L. em pós-colheita ................................... 290

Cristina Silva, Hortense Fernandes, Andreia Oliveira & Carlos Ribeiro

Qualitative characterization of arbutus berries snacks ................................................. 298

Ana I. Vieira, Adriana C. Guerreiro, Custódia L. Gago, M. Leonor Faleiro, M. Graça Miguel, Rosinda L.

Pato, Filomena Gomes & M. Dulce Antunes

Quality changes of minimally processed fresh and microwave cooking of faba bean seeds

...................................................................................................................................... 306

E. Collado, F. Artés-Hernández, E. Aguayo, F. Artés & P. A. Gómez

Reducción de las pérdidas postcosecha en ciruela ‘Angeleno’ mediante la aplicación de

films microperforados................................................................................................... 312

Belén Velardo, Mónica Palomino-Vasco, Julián Enrique Fernández-Sánchez & Manuel Joaquín Serradilla


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 vii

REPEAR: Desarrollo de una nueva solución natural y sostenible para el tratamiento post-

cosecha de pera ............................................................................................................. 320

C. Ghidelli, M. Herrero, S. Cabezón, J. Giné-Bordonaba & C. Larrigaudière

Sinergia entre aditivos alimentarios y calor para el control no contaminante de la

podredumbre amarga de los cítricos ............................................................................ 327

Lluís Palou, Nihed Jerbi, Verònica Taberner & Beatriz de la Fuente

Último quilómetro da pós-colheita: perda de água de frutos e batata em condições de loja

simuladas ...................................................................................................................... 335

Mariana Bernardo, Joana Fontes & Domingos P.F. Almeida

Último quilómetro da pós-colheita: temperatura em bagageiras de automóveis e

frigoríficos domésticos ................................................................................................. 342

Rita G.A. Alcéo & Domingos P.F. Almeida

Uso de Rosa Mosqueta como recubrimiento en ciruela 'Angeleno' ............................ 347

Alejandra Martínez-Esplá, María Emma García-Pastor, Diego Paladines, Amadeo Gironés, Salvador

Castillo & Domingo Martínez-Romero

Effect of orange peel in whole oranges’ spectra .......................................................... 352

Leonardo Silva, Ana M. Cavaco, M. Dulce Antunes & Rui Guerra

Lista de Participantes ................................................................................................... 361


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28


Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 | 2ª Edição 1

Prefácio à 2ª Edição

Este volume das Atas Portuguesa de Horticultura, o 28.º da série, é agora publicado em

segunda edição ampliada com uma seleção de 52 dos 73 estudos apresentados no IX

Simpósio Ibérico de Maturação e Pós-Colheita que decorreu em Lisboa entre 2 e 4 de

novembro de 2016 sob a égide da Associação Portuguesa de Horticultura e da Sociedad

Española de Ciencias Hortícolas.

Este congresso dá continuidade a uma série que, desde 1996, reúne a comunidade ibérica

que se dedica ao estudo e à utilização de conhecimento sobre a biologia da senescência e

do amadurecimento de fruta e hortaliças e a tecnologia da sua conservação e preparação

para o mercado. O primeiro simpósio ibérico coincidiu com o quarto simpósio espanhol,

cuja comunidade científica na área da biologia e tecnologia pós-colheita se começou a

reunir ainda na década de 1980. O alargamento da reunião espanhola aos investigadores

portugueses e a organização conjunta de nove edições nos últimos 20 anos é um exemplo

do espírito de colaboração e partilha na comunidade científica ibérica, não só na área da

pós-colheita, mas em diversas outras áreas das ciências hortícolas.

Os artigos aqui reunidos cobrem o espectro representativo da investigação ibérica na área

da biologia e da tecnologia pós-colheita, que acompanha a investigação internacional. As

comunicações apresentadas ao simpósio constituem contributos significativos sobre os

fundamentos biológicos das alterações de qualidade, os tratamentos e tecnologias para

modular a qualidade, nos seus distintos aspetos sensoriais, nutricionais e comerciais, de

fruta e hortaliças frescas e minimamente processadas e os seus processos de desinfeção e

de conservação. Novas abordagens à cadeia de abastecimento, como o «último

quilómetro» da pós-colheita hortofrutícola, são pela primeira vez conceptualizadas neste

congresso.

As comunicações científicas aos congressos são feitas de duas formas: oralmente ou em

painéis. É minha profunda convicção, já expressa em prefácio das Actas das II Jornadas

Ibéricas de Plantas Ornamentais que escrevi a 2004 para outro livro de atas, de ambas são

formas de comunicar ciência com a mesma dignidade. Diferem apenas porque um

formato preenche tempo no programa do congresso e o outro ocupa espaço. O valor da

ciência depende do conteúdo, não da forma como é comunicada nas reuniões.

Apraz também registar a participação de profissionais do negócio hortícola nesta reunião,

contribuindo com o seu conhecimento e absorvendo ativamente os resultados e

perspetivas partilhadas. De facto, a capacitação das empresas tem aumentado

significativamente, um número crescente de, licenciados, mestres e doutor com formação

avançada em pós-colheita trabalha em empresas ibéricas e o seu envolvimento da

organização, a sua ativa participação como oradores e a sua presença nos congressos

organizados pela Associação Portuguesa de Horticultura e pela Sociedad Española de

Ciencias Hortícolas. Esta edição do Simpósio Ibérico de Maturação e Pós-Colheita

continua a aprofunda esta tendência já verificada nas últimas edições: uma única

comunidade de produtores e de utilizadores de conhecimento, a debater abertamente



metodologias, resultados, interpretações e formas de abordagem, problemas existentes e

emergentes, num ambiente de abertura e de respeito mútuo.

Uma nota final para registar que estas Atas Portuguesa de Horticultura são publicadas

antes do início do simpósio de forma a estarem disponíveis para os participantes no

momento da acreditação na reunião. Entendemos que a utilidade das atas decresce com o

passar do tempo que se segue à reunião. Assim, sem que isto sirva de desculpa para

eventuais falhas de qualidade da publicação, no equilíbrio entre o tempo disponibilizado

aos autores para submeterem os manuscritos, aos revisores para os verificarem, e à

produção para editar as atas, os editores assumiram a prioridade de garantir o acesso dos

artigos no momento do simpósio.

Domingos Almeida


Sessão Plenária


Efecto de los tratamientos pre-cosecha con salicilatos y jasmonatos

sobre la calidad y sistemas antioxidantes en ciruelas y cerezas

M. Serrano1*, S. Castillo2, A. Martínez-Esplá2, M.J. Giménez2, P.J. Zapata2, J.M.

Valverde2, F. Guillén2, D. Martínez-Romero2 & D. Valero2

1Dept. Biología Aplicada. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela, Alicante,

España. [email protected] 2Dept. Tecnología Agroalimentaria. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela,

Alicante, España.

Resumen

En esta ponencia presentamos algunos de los resultados obtenidos en el proyecto

AGL2012-35402 realizado por el Grupo de Post-recolección de la Universidad Miguel

Hernández. El objetivo fundamental del proyecto fue evaluar el efecto de los tratamientos

de ciruelas y cerezas, durante su desarrollo en el árbol, con diferentes concentraciones de

ácido salicílico (AS), ácido acetil salicílico (AAS), salicilato de metilo (SaMe) y

jasmonato de metilo (JaMe) sobre el proceso de crecimiento y maduración de los frutos,

así como su influencia sobre algunos parámetros de calidad, organoléptica, nutritiva y

funcional, tanto en el momento de la recolección, como durante su conservación posterior

a baja temperatura. En general, los tratamientos aumentaron el crecimiento de los frutos

en el árbol, aunque la dosis más efectiva de cada compuesto fue diferente dependiendo

de la especie y de la variedad. Además, algunos parámetros de calidad, como peso y

firmeza fueron más elevados en los frutos de los árboles tratados, así como su contenido

en compuestos bioactivos, como fenoles y antocianinas y su actividad antioxidante,

diferencias que se mantenían durante la conservación. Finalmente, también se encontró

un aumento significativo en la actividad de los enzimas antioxidantes, como catalasa

(CAT), peroxidasa (POD), ascorbato peroxidasa (APX) y superóxido dismutasa (SOD),

como consecuencia de los tratamientos. Así pues, estos tratamientos podrían considerarse

como una herramienta eficaz para incrementar la calidad de estos frutos y sobre todo, sus

sistemas antioxidantes, en el momento de la recolección comercial y para su

mantenimiento durante la conservación.

Palabras clave: Prunus salicina L., Prunus avium L., crecimiento, maduración, salicilato

de metilo, ácido salicílico, ácido acetil salicíliso, salicilato de metilo, fenoles,

antioxidantes.

Abstract

In this presentation we show the main results obtained from the Project AGL2012-

35402 of the Post-Harvest Group of the Miguel Hernández University. The main

objective of this project was to evaluate the effect of plums and sweet cherry treatments

with salicylic acid (SA), acetyl salicylic acid (ASA), methyl salicylate (MeSa) and methyl

jasmonate (MeJa) on growth and ripening process of fruits, as well as their effects on fruit

quality parameters and bioactive compounds at harvest and during cold storage. In general

these treatments increased fruit growth on tree, although the most effective dose was

dependent on fruit species and cultivar. In addition, some parameters related with fruit

quality, such as weight, firmness, content on bioactive compounds and antioxidant

activity were enhanced by jasmonate and salicylate treatments. Finally, a significant

increase was also found in the antioxidant enzymes catalase (CAT), peroxidase (POD),


Sessão Plenária


ascorbate peroxidase (APX) and superoxide dismutase (SOD) as a consequence of

treatments. Thus, jasmonates and salicylates treatments could be a useful tool to increase

plum and sweet cherry quality and specially their antioxidant system, both antioxidant

compounds and antioxidant enzymes, at harvest and during storage.

Keywords: Prunus salicina L., Prunus avium L., growth, ripening, salicylic acid, acetyl

salicylic acid, methyl salicylate, methyl jasmonate, phenolics, antioxidants.

Introducción

Ciruelas y cerezas son frutos muy importantes en España, con una producción de

200.000 y 100.000 toneladas, respectivamente, siendo España el quinto productor

mundial de cerezas y el décimo de ciruelas (FAOSTAT, 2015). Ambos frutos son muy

apreciados por los consumidores, por su elevada calidad, determinada por sus

propiedades organolépticas (apariencia, color, textura, sabor, aroma), nutritivas y

funcionales. Estas propiedades funcionales dependen de su contenido en compuestos

bioactivos, con capacidad antioxidante (fenoles, antocianinas, carotenoides y vitaminas)

y beneficios para la salud de los consumidores (McCune et al., 2011; Tomás-Barberán et

al., 2013). Todos estos parámetros de calidad incrementan con la maduración en el árbol,

aunque existen diferencias importantes entre especies y variedades (Gil et al., 2002; Díaz-

Mula et al., 2008; 2009; Serrano et al., 2005; Serradilla et al., 2012). Sin embargo, durante

la manipulación, conservación y transporte, los frutos continúan su proceso de

maduración y senescencia que generalmente conlleva a pérdidas de calidad, debido a

deshidratación, ablandamiento, pérdidas de acidez y aroma, cambios en el color y

compuestos bioactivos y aparición de podredumbres. Para disminuir al máximo estos

procesos de deterioro es fundamental enfriar los frutos lo antes posible después de la

recolección. No obstante, la aplicación sólo de frío puede no ser suficiente para mantener

la vida útil del producto el tiempo necesario para su comjercialización. En este sentido,

se han obtenido buenos resultados con la combinación del frío y otros tratamientos post-

recolección, como conservación en atmósferas modificadas, recubrimientos comestibles,

1-metilciclopropeno, calcio o calor (Remón et al., 2003; Valero & Serrano, 2010; Valero

et al., 2013; Guillén et al., 2013).

El ácido salicílico (AS) se considera una hormona vegetal con importantes

funciones en el desarrollo de la planta, relacionadas fundamentalmente con los

mecanismos de defensa frente al ataque de patógenos y de herbívoros y al estrés abiótico

(Hayat & Ahmad, 2007; Peleg & Blumwald, 2011). Además, tratamientos post-

recolección de diferentes frutos con AS o sus derivados ácido acetilsalicílico (AAS) y

salicilato de metilo (SaMe), han mostrado beneficios reduciendo las podredumbres, los

daños por frío y retrasando el proceso de maduración durante la conservación, tanto en

frutos climatéricos como no climatéricos (Sayyari et al., 2011a,b; Fatemi et al., 2013; Yin

et al., 2013). Sin embargo, la información del efecto de estos tratamientos, aplicados

durante el desarrollo de fruto en el árbol, sobre los parámetros de calidad y los sistemas

antioxidantes es escasa, ya que se limitan a su efecto disminuyendo el ataque fúngico, en

fresa (Babalar et al., 2007), jujube (Cao et al., 2013) y cereza (Yao & Tian, 2005).

Por otra parte, el ácido jasmónico y su derivado jasmonato de metilo (JaMe) se

encuentran ampliamente distribuidos en las plantas superiores y son también elicitores o

moléculas señal implicados en muchas respuestas fisiológicas, fundamentalmente

relacionadas con la estimulación de los sistemas de defensa frente a diferentes tipos de

estrés, tanto biótico como abiótico (Creelman & Mullet, 1997). La mayoría de los estudios

del efecto del JaMe en la calidad del fruto se han realizado como tratamientos post-

cosecha y han demostrado su eficacia en reducir los daños por frío y los problemas de


Sessão Plenária


podredumbres en granada (Sayyari et al., 2011a), papaya (González-Aguilar et al., 2003)

y melocotón (Meng et al., 2009), así como una estimulación de la maduración en frutos

climatéricos como mango, melocotón, tomate, ciruela y manzana, a través de un

incremento en la síntesis de etileno (Peña-Cortés et al., 2005; Khan & Singh, 2007). Por

el contrario, la implicación de los jasmonatos en los procesos de desarrollo y maduración

del fruto se han estudiado en menor profundidad, aunque el potencial del JaMe para su

aplicación con fines comerciales es elevado puesto que ha sido reconocido por la FDA

como “Generally Recognised as Safe” (FDA-EPA-2013). Así por ejemplo, algunos

trabajos con melocotón y manzana han puesto de manifiesto que el efecto de los

tratamientos pre-cosecha con JaMe sobre el proceso de maduración del fruto en el árbol,

así como su implicación en la evolución de la calidad durante la conservación post-

cosecha, dependen de la concentración y del momento del desarrollo en el que se realizan

los tratamientos (Rudell et al., 2005; Ziosi et al., 2008; Martínez-Esplá, et al., 2014).

En esta ponencia presentamos algunos de los resultados obtenidos en el proyecto

AGL2012-35402 realizado por el Grupo de Post-recolección de la Universidad Miguel

Hernández. El objetivo fundamental del proyecto fue evaluar el efecto de los tratamientos

de ciruelas y cerezas, durante su desarrollo en el árbol, con diferentes concentraciones de

ácido salicílico (AS), ácido acetil salicílico (AAS), salicilato de metilo (SaMe) y

jasmonato de metilo (JaMe) sobre el proceso de crecimiento y maduración de los frutos

en el árbol, así como su influencia sobre algunos parámetros de calidad, organoléptica,

nutritiva y funcional y en los sistemas antioxidantes, tanto en el momento de la

recolección, como durante su conservación posterior a baja temperatura.

Material y métodos

Material Vegetal y Diseño Experimental. Los experimentos se realizaron

durante los años 2013-2015, en el caso de ciruelas en una finca comercial de la empresa

El Ciruelo, situada en Cieza (Murcia, España), con ciruelas Prunus salicina L., de las

variedades ‘Black Splendor’ (BS) y ‘Royal Rosa’ (RS), ambas de piel morada, pero con

pulpa roja y amarilla, respectivamente, y en los experimentos con cerezas (Prunus avium

l.) se usaron las variedades ‘Sweet Heart’ (SH) y ‘Sweet Late’ (SL) de la empresa Fincas

Toli, S.L., situada en Jumilla (Murcia, Spain) y la variedad ‘Lapins’ de la empresa

‘Cerezas Aitana’, situada en Alcoy (Alicante, Spain). Todos los tratamientos se realizaron

a concentraciones de 0,5, 1 y 2 mM, mediante espray foliar (conteniendo 0,5 % de Tween

20) y se repitieron en tres momentos claves del desarrollo de los frutos, en la fase de

endurecimiento del hueso, al inicio de la segunda fase de crecimiento rápido y dos

semanas antes de la recolección.

Principales resultados

Después del primer tratamiento con cada uno de los compuestos se midió el

diámetro de los frutos y se tomaron muestras semanalmente para analizar la evolución de

los diferentes parámetros relacionados con el crecimiento y la maduración. Los resultados

mostraron que los tratamientos con JaMe aumentaron el crecimiento de las ciruelas,

siendo la concentración más efectiva 0,5 mM en la variedad BS y 2 mM en la variedad

RR. En el momento de la recolección comercial los valores de firmeza y acidez fueron

más elevados en los frutos tratados con JaMe, mientras que no se afectó el contenido de

sólidos solubles. Además, el contenido en fenoles totales y la actividad antioxidante

aumentaron durante las dos últimas semanas de maduración en el árbol y fueron más

elevados en las ciruelas tratadas con JaMe que en las controles. Se determinó el perfil de

compuestos fenólicos por HPLC-DAD-MS en las dos variedades de ciruela y se

encontraron diferencias importantes entre ellas, siendo el ácido neoclorogénico el fenol


Sessão Plenária


mayoritario en BS y el kanferol en RR. Sin embargo, este perfil fenólico no se vio

afectado por el tratamiento con JaMe (Martínez-Esplá et al., 2014).

Las ciruelas control y las tratadas con JaMe se conservaron durante 9 días a 20 ºC

y a 2 ºC más 1 día a 20 ºC durante 50 días. Se puedo comprobar que el tratamiento con

JaMe a 2 mM aceleró el proceso de maduración post-recolección, mientras que con la

dosis 0,5 mM el efecto fue el contrario, ya que se redujo la tasa de producción de etileno,

el ablandamiento y las pérdidas de acidez, tanto en BS como en RR. Además, los mayores

niveles en el contenido en fenoles, actividad antioxidante y actividad de las enzimas

antioxidantes que se encontraron en los frutos tratados en el momento de la recolección

se mantuvieron durante 50 días de conservación a 2 ºC, lo que podría contribuir al retraso

en la maduración post-recolección que se encontró en los frutos tratados (Zapata et al.,

2014).

El tratamiento de las cerezas de las variedades SH, SL y Lapins con AS, AAS y

SaMe también incrementó el crecimiento de los frutos, en las tres variedades estudiadas,

siendo las concentraciones más efectivas 0,5 para AS y 1 mM para AAS y SaMe. Por otra

parte, no se encontraron efectos de los tratamientos en los parámetros de calidad, como

contenido en sólidos solubles, acidez, sabor o aroma, aunque los tratamientos sí que

incrementaron el contenido en antocianinas, fenoles y actividad antioxidantes de las

cerezas, así como la actividad de los enzimas antioxidantes CAT, POX, APX y SOD

(Giménez et al., 2014; 2015). Además, los parámetros de calidad se mantuvieron en

niveles más elevados en las cerezas de los árboles tratados durante su conservación post-

recolección, así como su contenido en compuestos antioxidantes y la actividad de los

enzimas antioxidantes, con un retraso evidente en la evolución del proceso de maduración

post-recolección, lo que conllevó a un mantenimiento de su calidad (Giménez et al.,

2016). Resultados similares se obtuvieron con los tratamientos de ciruelos con estas

concentraciones de SA, ASA y SaMe, con respecto al incremento del tamaño del fruto y

de su contenido en compuestos bioactivos y de actividad de los enzimas antioxidantes

(datos no publicados).

En trabajos previos se ha comprobado que tratamientos que retrasan el proceso de

maduración post-recolección y mantienen la calidad de los frutos también mantienen una

mayor actividad de los enzimas antioxidantes (Tareen et al., 2012; Wang & Zheng, 2005;

Wang et al., 2015). Esto es de gran importancia, ya que la acumulación de O2.- puede

activar la formación de más radicales libres de oxígeno (ROS), como OH y 1O2, lo que

conllevaría a la peroxidación de lípidos de membrana y proteínas y a la aceleración de los

procesos de senescencia (Hodges et al., 2004; Mondal et al., 2009). Así pues, la mayor

actividad de los enzimas antioxidantes, junto con la mayor concentración de compuestos

antioxidantes, encontrados en ciruelas y cerezas como consecuencia de los tratamientos

con salidilatos y jasmonatos podría contribuir a una eliminación eficaz de los ROS

generados durante el proceso de maduración y por tanto, a un retraso de la maduración

post-recolección y aun mantenimiento de la calidad y vida útil de los frutos.

Conclusiones

En general, los resultados de este proyecto mostraron que los tratamientos con

JaMe, SA, AAS y SaMe podrían ser prometedores para incrementar la calidad de las

ciruelas y cerezas en el momento de la recolección y sobre todo su contenido en

compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes, lo que contribuiría a incrementar

las propiedades beneficiosas para la salud que nos aporta el consumo de estos frutos. Por

otra parte, la mayor actividad de las enzimas antioxidantes, junto con la mayor

concentración de compuestos antioxidantes, contribuiría a una eliminación más eficaz de

los radicales libres que se generan asociados a los procesos de maduración y senescencia,


Sessão Plenária


lo que conllevaría a retrasar estos procesos y al mantenimiento de la calidad durante

mayores períodos de tiempo.

Agradecimientos

Agradecemos a las empresas “El Ciruelo, S.A.”, Fincas Toli, S.L. y Cerezas

Aitana, S.L. la provisión del material vegetal y el asesoramiento técnico durante el cultivo

y la financiación al Ministerio Español de Economía y Competitividad y a la UE (fondos

FEDER, AGL2012-35402/ALI).

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Sessão Biologia da Maturação e Pós Colheita


Hormonal cross-talk in the regulation of ripening and over-ripening in

sweet cherries

Verónica Tijero*, Natalia Teribia & Sergi Munné-Bosch

*Department of Evolutionary Biology, Ecology and Environmental Sciences, Plant

Biology Section, Faculty of Biology, University of Barcelona, Av. Diagonal 643, 08028,

Barcelona, Spain. [email protected]

Abstract

Currently, sweet cherry fruits (Prunus avium L.) are highly appreciated by

consumers worldwide because of their visual and organoleptic characteristics. As a non-

climacteric fleshy fruit, the biochemical and physical changes that occur during the

ripening process are known to be regulated by abscisic acid (ABA). To better understand

the interplay between ABA and the other phytohormones in this complex process, sweet

cherries were harvested from an exploited orchard at different developmental stages, from

green stages to harvest time, and during over-ripening at two temperatures (4ºC and

23ºC). We measured the endogenous levels of ABA, indole-3-acetic acid (IAA), GA1,

GA3 and GA4, and the cytokinins, trans-zeatin (tZ), trans-zeatin riboside (tZR), and

isopentenyl adenosine (IPA), by using UHPLC-ESI-MS/MS. Furthermore, we analysed

fruit quality parameters, such as fruit mass, anthocyanin accumulation and sugar contents

both during pre- and post-harvest. Results revealed high concentrations of IAA, GA3, tZ

and tZR, at first stages of growth, which decreased during ripening. In contrast, ABA and

IPA concentrations increased during ripening on the tree. ABA, as well as GA4 and IPA,

positively correlated with anthocyanins accumulation and sugar levels, while tZ showed

a negative correlation with these quality parameters, thus suggesting a possible hormonal

cross-talk in the regulation of quality parameters during ripening. During postharvest,

ABA concentrations decreased at 23ºC, while they increased at 4ºC, thus suggesting ABA

may inhibit the over-ripening process in sweet cherries, an aspect that warrants further

investigations. It is concluded that (i) not only ABA, but also other phytohormones may

control ripening of sweet cherries, (ii) the hormonal balance, rather than a single

phytohormone, regulates fruit ripening, and (iii) the same hormone can exert different

roles during pre- and post-harvest, depending whether the fruit is attached or detached,

consequently receiving or not, other signals from the tree.

Keywords: ABA, phytohormones, pre-harvest, post-harvest, Prunus avium L.

Introduction

Some biochemical and physiological modifications occur during fleshy fruit

ripening, leading to colour, flavour and texture changes. In some cases, these changes are

regulated by ethylene, which increments before the respiration burst at the onset of

ripening in climacteric fruits (Barry & Giovannoni, 2007). Contrary, non-climacteric

fruits do not depend on ethylene to start this process. Indeed, several studies suggest that

abscisic acid (ABA) regulates ripening in these fruits, as it is known to be involved in

sugar and anthocyanin accumulation (Kumar et al., 2014; Leng et al., 2014; Miret et al.,

2014)

Over the past decade, sweet cherries (Prunus avium L.) have become a fruit highly

appreciated by consumers, due to its organoleptic properties, like colour, sweetness or

acidity, along with their nutrient and vitamin content (Serrano et al., 2005), with a

mailto:[email protected]




significant worldwide distribution (FAO, 2015). As a non-climacteric fruit, their ripening

process in the tree require a high concentration of ABA (Luo et al., 2013; Wang et al.,

2015), thus, improving its quality from fruit set to harvest time. After their harvest, sweet

cherries are usually cold stored to prevent over-ripening and a loss of quality (Meheriuk

et al., 1995), although little is known about the role of ABA during this process.

It has been described that other phytohormones such as auxins, gibberellins (GAs)

and cytokinins (CKs) are involved in the ripening process of non-climacteric fruit like

strawberries, grapes or sweet oranges (El-Otmani et al., 1995; Symons et al., 2012).

However, further investigation is needed to unravel the possible interplay of these

hormones during the growth and ripening process in sweet cherry fruits.

The aim of this study was to get some insights in the possible role of auxins, GAs

and CKs in growth and ripening of sweet cherries, focusing on the endogenous levels

during its development in orchard trees, as well as the role of ABA during ripening and

over-ripening under two different postharvest conditions. In addition, we simultaneously

analysed different parameters associated to the ripening process and fruit quality, such as

fruit biomass, anthocyanins accumulation and total soluble sugars to total acidity ratio

(TSS/TA), as a flavour indicator determining consumer’s acceptance (Crisosto et al.,

2003).

Material and methods

Experimental design and sampling

For the ripening on the tree study, we obtained samples of sweet cherries (Prunus

avium L. var. Prime Giant) from an exploited orchard at Lleida, NE Spain. Six fruits per

tree from eight trees were randomly harvested at seven developmental stages, from 26

and 4 days before its harvest time, starting from 30th April in 2015. All samplings were

performed between 9 and 10 a.m., local time. A second experiment was performed with

10 kg of sweet cherries from the same fruit cultivar and orchard. These cherries were

brought to the laboratories 3 days after its commercial harvest. The ones with no visual

defects were used for the experiment. Sampling was held in darkness, half of the fruits

were kept under room temperature conditions (23±2º C), and the other half were stored

in a cold chamber (4±1º C). In both cases, six fruits from each postharvest temperature

were randomly sampled daily during one week. For all experiments, sweet cherry samples

were immediately frozen in liquid nitrogen and stored at -80º C until analyses.

Fruit quality parameters

Fruit biomass was estimated by weighing sweet cherry fruits immediately at each

sampling time, after transferring them to the laboratory in bags, with high humidity to

avoid desiccation. Anthocyanin content was determined as described in Gitelson et al.,

2001. Briefly, 200 mg per sample were extracted in 1 mL methanol twice and 1% HCl

was added for anthocyanin measurement at 530 nm spectrophotometrically. Total

anthocyanins were calculated using the molar extinction coefficient of cyaniding-3-

glucoside as a reference (Siegelman & Hendricks, 1958). For the TSS/TA ratio, we

considered TSS as glucose and fructose content analysed with HPLC. Samples were

extracted with 1 mL ethanol 80%, and were detected with a differential refractometer

(adapted from Gerrits et al., 2001). TA were calculated using equivalents of malic acid

after the determination of titratable acidity with 0,1 N NaOH, to neutralise all titratable

protons (Latimer, 2012).

Hormone profiling

Hormones endogenous levels were determined by ultrahigh-performance liquid

chromatography coupled to tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS) as previously

described (Müller & Munné-Bosch, 2011). In short, 100 mg per sample were extracted in




200 µL of methanol:isopropanol:acetic acid (50:49:1, v/v/v), using ultrasonication and

vortexing. Deuterium-labelled internal standards of each hormone analysed were added

and after centrifugation at 600 g during 10 min, the pellet was re-extracted using the same

procedure. The supernatants were collected and filtered through a 0,22 µm PTFE filter.

Phytohormones levels were analysed by UHPLC-ESI-MS/MS. Quantification was made

considering recovery rates for each sample by using the deuterium-labelled internal

standard.

Statistical analysis

Data were analysed by using one-way and two-way factorial analysis of variance

(ANOVA). Multiple comparison tests were carried out using Tukey HSD post-hoc test

and Bonferroni post hoc test. In addition, correlation analysis using the Spearman’s rank

correlation were made. In all cases, differences were considered significant at a

probability level of P<0,05. All statistical tests were performed by SPSS 22.0 statistical

package.

Results and discussion

Sweet cherries are highly appreciated by consumers due to their quality and

properties. We measured quality parameters of sweet cherries var. Prime Giant at

different points of development, like fruit biomass (Fig. 1), which increased 18,5-fold

from 26 days before harvest (DBH) to 3 days after harvest (DAH), achieving the

maximum of 20,74 g at that point. After a week of postharvest storage, there was a fruit

biomass reduction of 20% in sweet cherries stored at 23º C, while biomass was

maintained in fruits kept at 4º C. During preharvest, anthocyanins began to accumulate

visually at 19 DBH, but continued increasing further up during over-ripening, reaching

its highest level (773,3 µg/g) after 5 days of postharvest at 23º C. Anthocyanin content

remained low at 4º C during over-ripening (Fig. 1). We measured TSS/TA (Fig. 1) as a

flavour indicator and it showed an increment during ripening on the tree, due to sugars

accumulation. During postharvest, no significant differences between room temperature

and cold storage were observed.

Sweet cherry, as a non-climacteric fruit, depend on ABA endogenous levels to

determine its fruit quality, regulating anthocyanins and sugars accumulation (Luo et al.,

2013). In our experiment, ABA content (Fig. 2) incremented from 15 ng/g to 580 ng/g

during ripening on the tree. Moreover, we observed a strong-positive correlation with

quality parameters (Table 1) during preharvest, which is in agreement with previous

studies. However, we found that ABA was negative correlated to anthocyanin levels

during postharvest (Table 1). In storage at 23º C, ABA concentration decreased during

sweet cherries over-ripening (Fig. 2). In contrast, ABA levels at 4º C were enhanced 5

days after sweet cherry harvest, and then decreased further, although they remained

higher compared to ABA levels at 23º C. Thus, this data suggest that ABA has an

inhibitory role in over-ripening during cold storing of sweet cherry fruits.

The role of other phytohormones during development and ripening of non-

climacteric fruits has been described. However, in sweet cherries, little is known about

the possible implication of auxins, GAs and CKs during this process. Hormonal profiling

results showed auxin indole-3-acetic acid (IAA) high concentration at 26 DBH, when

fruit was small and green (10 days after fruit set, approximately), but a sharply decrease

at 23 DBH, remaining constant through the ripening process (Fig 3). In strawberries and

grapes, auxins are growth regulators, increasing fruit size by stimulating cell expansion,

and are inhibitors of ripening (Symons et al., 2012; Kumar et al., 2014; Fortes et al.,

2015). Hence, our results suggested a similar role in sweet cherry fruits. Among

gibberellins measured, GA3 levels peaked at 19 DBH, to decrease thereafter (Fig 3) when




anthocyanins started to accumulate, hinting a possible function as a promoter of cell

expansion (Lenahan & Whiting, 2006). trans-Zeatin (tZ) and trans-zeatin riboside (tZR)

concentration was higher at first stages of fruit development (Fig. 3), but remained at

lower levels through sweet cherries ripening process, acting as a fruit growth regulator,

and suggesting a possible role as a ripening inhibitor (Kumar et al., 2014), as we found a

negative correlation between tZ and quality parameters (Table 1). In contrast, isopentenyl

adenosine (IPA) showed a positive correlation with anthocyanin content and TSS/TA

ratio (Table 1), but its levels were low (<0,5 ng/g) (Fig. 3).

Conclusion

ABA plays an important role in the regulation of sweet cherry fruit ripening

process, positively promoting anthocyanins and sugars accumulation, quality parameters

appreciated by consumers. In contrast, ABA can act as an inhibitor of over-ripening

during postharvest conditions. In addition, our results suggest that other phytohormones,

such as auxins, GAs and CKs, may be controlling fruit development and ripening on the

tree, and not only ABA regulates this process. Although, endogenous hormonal profiles

hint an interplay with quality parameters, further research is needed to better understand

the whole engine of ripening in sweet cherries and other non-climacteric fruits

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Tables and Figures

Table 1. Spearman’s rank correlation analyses between endogenous levels of

phytohormones and quality parameters during pre and postharvest. Correlations

coefficients with significant P-values are given after one or two asterisks (P<0,05 and

P<0,01, respectively). No asterisk indicates correlation was not significant.

Preharvest Postharvest

Hormones Anthocyanins

(µg/g FW) TSS/TA

Anthocyanins

(µg/g FW) TSS/TA

ABA 0,446** 0,656** -0,531** -0,103

IAA 0,19 -0,143 0,022 -0,081

GA1 0,002 0,016 0,048 0,047

GA3 0,073 0,112 -0,154 -0,239

GA4 0,341* 0,314* 0,038 -0,050

tZ -0,307* -0,633** -0,279 -0,281

tZR 0,027 -0,222 -0,309* -0,207

IPA 0,390** 0,489** -0,556** -0,369**




Figure 1. Quality parameters during pre and postharvest. Data are the mean±SE of n=8

(preharvest) and n=3 (postharvest). Statistical analyses were performed by one and two-

way ANOVA follow by a Bonferroni post hoc test. Results of statistics are shown in the

inlets. Letters indicate significant differences between DBH, and one or two asterisks are

shown when differences between temperature at any given time point are significant or

highly significant (P<0,05 and P<0,01, respectively). NS, not significant.




Figure 2. Endogenous ABA concentration during pre and postharvest. Data are the

mean±SE of n=8 (preharvest) and n=3 (postharvest). Statistical analyses were performed

by one and two-way ANOVA follow by a Bonferroni post hoc test. Results of statistics

are shown in the inlets. Letters indicate significant differences between DBH, and one or

two asterisks are shown when differences between temperature at any given time point

are significant or highly significant (P<0,05 and P<0,01, respectively). NS, not

significant.




Figure 3. Endogenous phytohormones concentration during ripening process. Data are

the mean±SE of n=8. Statistical analyses were performed by one-way ANOVA follow by

a post hoc Tukey test. Results of statistics are shown in the inlets. Letters indicate

significant differences between DBH (P<0,05). NS, not significant.




Comportamiento postcosecha de tres mutantes insensibles a etileno en

calabacín (Cucurbita pepo L.)

A. García1, E. Aguado1, Z. Megías1, S. Manzano1, C. Martínez1, M.M. Rebolloso2, D. Garrido3,

J. L. Valenzuela1 & M. Jamilena1.

1Departamento de Biología y Geología; 2Departamento de Agronomía. Escuela Superior de

Ingeniería. Campus de excelencia internacional en Agroalimentación (CeiA3), CEIMBITAL,

Universidad de Almería, Almería, España. 3Departamento de Fisiología Vegetal, Facultad de Ciencias, Universidad de Granada, Granada,

España.

Resumen

El calabacín (Cucurbita pepo L.) es uno de los cultivos más importantes de la horticultura

protegida de Almería. En la Universidad de Almería hemos desarrollado una plataforma de

mutantes de C. pepo compuesta por más de 3800 familias M2. Tras realizar un screening de la

colección para insensibilidad a etileno, hemos identificado tres familias mutantes insensibles a

esta hormona (ein1, ein2, ein3). Puesto que la tolerancia al frío de calabacín está asociada con una

disminución de la producción de etileno, y los tratamientos con 1-MCP disminuyen los daños por

frío y la pérdida de peso de este fruto, hemos comparado el comportamiento postcosecha de los

frutos de plantas WT y mutantes ein1-3. Las plantas se cultivaron bajo las mismas condiciones

de invernadero, y los frutos en el mismo estadio de desarrollo se conservaron a 4 ºC durante un

total de 14 días. A los 0, 7 y 14 días de almacenamiento en frío se evaluaron los daños por frío,

la pérdida de peso, así como la producción de etileno y la respiración. Las mutaciones ein1 y ein3

redujeron significativamente el índice de daños por frío de los frutos de calabacín, pero la

mutación ein2 los aumentó. La pérdida de peso de los frutos no se vió significativamente afectada

en ninguna de los tres mutantes. Los frutos de los mutantes insensibles a etileno produjeron todos

ellos más etileno inducido por frío, aunque la tasa de respiración fue similar a la mostrada por los

los frutos WT. Se discute el papel de los genes EIN1, EIN2 y EIN3 en la regulación de la

producción de etileno y la calidad postcosecha de los frutos de calabacín.

Palabras clave: insensibilidad etileno, daños por frío, producción de etileno, tasa de respiración

Abstract

Zucchini (Cucurbita pepo L.) is one of the most important crops in protected horticulture

of Almería. At the University of Almería we have developed a mutant platform of C. pepo

composed of more than 3800 M2 mutant families. After screening the collection for ethylene

insensitivity, we have identified three mutant families that were insensitive to this hormone (ein1,

ein2, ein3). Since we have previously reported that cold tolerance in zucchini was associated with

reduced ethylene production, and that treatments with 1-MCP decrease chilling injury and weight

loss of this fruit, here we have compared the postharvest fruit quality from WT and mutant plants

in each one of the ethylene insensitive families (ein1-3). Plants were grown under the same

greenhouse conditions, and the WT and ein fruits at the same stage of development were stored

at 4 °C for a total of 14 days. At 0, 7 and 14 days cold stored fruits were evaluated for chilling

injury, weight loss, and ethylene production and respiration rate. The ein1 and ein3 mutations

reduced chilling injury index in the fruit, but ein2 mutation increased it. The fruit weight loss was

not significantly affected in any of the three mutants. The fruits of ethylene insensitive mutants

all produced more cold-induced ethylene, although the respiration rate was similar to that shown

by the WT fruits. The role of EIN1, EIN2 and EIN3 genes in the regulation of ethylene production

and postharvest fruit quality is discussed.

Keywords: ethylene insensitivity, chilling injury, ethylene production, and respiration rate.




Introducción

La mayor parte del calabacín que se produce en Almería y en España está destinado a la

exportación. Es por tanto deseable que los frutos mantengan su calidad postcosecha durante su

transporte y comercialización. El mantenimiento de la calidad del fruto dependerá de su manejo

y de la tolerancia al frío que presente la variedad. La mayor parte de las variedades de calabacín

son sensible a los daños por frío (DF) en los frutos, lo que se traduce en distintos síntomas en el

fruto, tales como hundimientos y picado de la superficie del fruto, acompañados de pérdida de

peso y ablandamiento (Serrano et al., 1998; Martínez-Téllez et al., 2002; Megías et al., 2014).

Aunque el fruto de calabacín es no-climatérico, previamente hemos demostrado que la tolerancia

al frío de algunas variedades está asociada con una disminución de la producción de etileno y en

los metabolitos asociados al estrés oxidativo (Megías et al., 2014, 2015, 2016; Palma et al., 2016).

En la Universidad de Almería hemos desarrollado una colección de 3.800 familias

mutantes de calabacín mediante tratamiento con etilmetanosulfonato (EMS) sobre la línea pura

MUC16. Puesto que conocemos que el etileno regula negativamente la calidad postcosecha y los

daños por frío de esta hortícola (Megías et al., 2014, 2015, 2016), la detección de mutantes

alterados en la percepción de esta hormona podría suponer un avance para la mejora genética de

caracteres relacionados con la calidad de fruto y la postcosecha de calabacín. Tras realizar un

screening masivo de la colección de mutantes M2 mediante el test de triple respuesta a etileno se

han identificado 3 familias que presentan insensibilidad a esta hormona: ein1, ein2, ein3. El

objetivo de este trabajo ha sido estudiar los efectos de estas mutaciones sobre la calidad

postcosecha de los frutos de calabacín, incluyendo los daños por frío, la pérdida de peso y la

producción de etileno inducido por frío.

Material y métodos

Material vegetal. Se realizó un screening masivo de la colección de mutantes M2 para

detectar mutantes de calabacín insensibles a etileno. Para ello se utilizó el test de triple respuesta

a etileno (García et al., 2015). De las 3800 familias testadas, se identificaron 3 familias (ein1,

ein2, ein3) que no mostraban la típica respuesta al etileno en plántulas crecidas en oscuridad. Esta

respuesta consiste en una reducción del tamaño y engrosamiento del hipocotilo, una reducción

del tamaño de la raíz y una mayor curvatura del gancho apical. Estas familias fueron trasplantadas

al invernadero y las plantas insensibles a etileno de cada una de las familias fueron retrocruzadas

dos veces con MUC16. Siendo esta línea pura el fondo genético sobre el que se realizó la

mutagénesis. Después de dos generaciones de retrocruzamiento (BC2), las plantas de cada familia

se autopolinizaron para obtener las tres poblaciones segregantes para el fenotipo de insensibilidad

a etileno que hemos estudiado. En estas poblaciones se separaron las plántulas sensibles (WT) e

insensibles a etileno (ein1, ein2 y ein3) mediante un test de triple respuesta, y plantas de fenotipo

mutante y WT se cultivaron bajo las mismas condiciones de invernadero en Almería. Los frutos

de plantas sensibles e insensibles a etileno de cada familia se cosecharon en el mismo estadio de

desarrollo, y se conservaron a 4 °C en cámaras de refrigeración durante 14 días. De cada uno de

los fenotipos se tomaron muestras de frutos a los 0, 7 y 14 días para estudiar su calidad

postcosecha y su producción de CO2 y etileno.

Producción de etileno y tasa respiratoria. La producción de etileno y el CO2 fue

determinada a 0, 7 y 14 días después del almacenamiento a 4 °C. Fueron analizados 12 frutos,

cuatro réplicas de tres frutos para cada uno de los fenotipos bajo estudio (WT-ein1, WT-ein2,

WT-ein3). Para medir la producción de etileno los frutos se guardaron en contenedores herméticos

durante 6 horas. Después de la incubación la producción de etileno fue determinada mediante un

cromatógrafo de gases Varian 3900 equipado con un detector de ionización de llama (FID). Una

vez medida la producción de etileno, los botes que contenían los frutos se abrieron, se cambiaron

los frutos de bote y se incubaron durante 30 min para medir la producción de CO2 con un medidor

de gases Check mate II headspace anlyzers (Dansenor).

Daños por frío y pérdida de peso. Se calculó el porcentaje de pérdida de peso durante

la conservación en frío a 7 y 14 días después de la cosecha utilizando un mínimo de 12 frutos por

genotipo y tiempo de conservación. Para determinar los daños por frío medimos la superficie y la

severidad de los daños en cada uno de los frutos después de 7 y 14 días de almacenamiento a 4

°C. Analizamos 12 frutos de cada fenotipo y tiempo de conservación. El porcentaje de la




superficie del fruto afectado por daños por frío fue usado para clasificar los frutos de acuerdo a la

siguiente escala: 0 = no daño, 1 = 5% daño, 2 = 6–15% daño, 3 = 16–25% daño, 4 = 26–50%

daño, 5 = > 50% daño. Por otra parte, para determinar la severidad de los síntomas de daños por

frío la escala fue: 0 = no daño, 1 = daño muy superficial, 2 = superficial, 3 = daño moderado, 4 =

daño severo, 5 = daño muy severo. El índice de daños por frío final fue calculado como la media

de ambos parámetros.

Resultados y discusión

Comparación de la calidad postcosecha de los frutos WT y mutantes insensibles a

etileno. El calabacín es muy sensible a la frigoconservación por lo que puede desarrollar

fácilmente daños por frío cuando se conserva a bajas temperaturas, por encima del punto de

congelación. Al ser un fruto que se cosecha inmaduro, aún es más propenso a desarrollar daños

por frío, y mermas en su valor comercial (Carvajal et al., 2011). En estudios previos, se ha visto

que la disminución en los síntomas de DF está asociada con una reducción significativa en la

producción de etileno inducido por frío (Megías, 2014), y que los tratamientos con el inhibidor

de etileno 1-MCP reduce los DF en los cultivares más sensibles a la frigoconservación (Megías

et al., 2016). En esta cucurbitácea el etileno también regula la expresión sexual, de tal manera que

una reducción en la biosíntesis o respuesta a etileno en los botones florales, convierte las flores

femeninas en hermafroditas y las plantas monoicas en andromonoicas (Manzano et al., 2011). Las

tres mutaciones de insensibilidad a etileno detectadas fueron capaces de modificar la expresión

sexual de las plantas de calabacín, pues todas ellas fueron andromonoicas en comparación con las

plantas WT sensibles a etileno, que eran monoicas (García et al., 2016). Los frutos de las plantas

mutantes insensibles a etileno también presentaron el síndrome denominado flor pegada

(Peñaranda et al., 2007). Sin embargo, los frutos de los mutantes insensibles a etileno no

mostraron mayor tolerancia a frío que los frutos de las plantas WT. A los 7 días de conservación

a 4 ºC sólo se han visto significativamente reducidos los daños por frío en el mutante ein1,

mientras que en los otros dos mutantes los daños fueron similares a los de los frutos WT. A los

14 días de frigoconservación hemos encontrado un aumento significativo de los daños por frío en

el mutante ein2 y una disminución en el mutante ein3 (Fig. 1). Por lo que respecta a la pérdida de

peso de los frutos, otro síntoma de daños por frío en calabacín (Megías, 2014, 2015), tampoco

hemos detectado diferencias significativas entre frutos mutantes insensibles a etileno y frutos WT

sensibles a etileno de ninguna de las tres familias estudiadas (datos no mostrados). Por tanto, las

mutaciones ein1 y ein3 redujeron ligeramente los daños por frío en el fruto de calabacín. En el

mutante ein2 los frutos mostraron un nivel de síntomas parecidos a los frutos WT o incluso mayor

porcentaje de síntomas por frío. Para los mutantes ein1 y ein3, los resultados son similares a los

reportados en Arabidopsis thaliana o Medicago trunculata, donde se ha observado que las

plántulas de los mutantes de insensibilidad a etileno muestran mayor tolerancia al frío y a la

congelación que las plántulas WT (Shi et al 2012; Zhao et al., 2014). Sin embargo, nuestros

resultados demuestran que no todos los mutantes insensibles a etileno son más tolerantes a frío,

lo que podría estar asociado con la regulación de estos genes durante la postcosecha de los frutos.

En este sentido, es posible que el gen EIN2, aunque parece regular la ruta de señalización de

etileno en plántulas y flores, no controla la señalización de esta hormona en el fruto.

Comparación de la producción de etileno y la tasa respiratoria en frutos WT y

mutantes insensibles a etileno. Si tras la conservación en frío, los frutos de calabacín se

acondicionan durante unas horas a temperatura ambiente, la producción de etileno en el fruto se

induce enormemente (Megías et al., 2014). Este etileno inducido por frío está asociado con una

mayor sensibilidad de los frutos a sufrir daños por frío en calabacín (Megías et al., 2015, 2016).

En los mutantes de etileno estudiados, la producción de etileno inducido por frío fue mayor en los

frutos mutantes (ein1, ein2 y ein3) que en sus respectivos frutos WT, aunque no significativa en

el mutante ein3 (Fig. 2). Estos resultados indican que la biosíntesis del etileno inducido por frío

parece estar autorregulada por el propio etileno, y que la falta respuesta para esta hormona dispara

la producción de etileno inducido por este estrés (Fig. 2). Dado que los mutantes estudiados

parecen tener bloqueada la señalización de etileno, este etileno inducido por frío no parece estar

asociado con la inducción de los daños por frío que solo se dispara también en los frutos del

mutante ein2. Si esto es así, deben de existir otros genes de señalización en el fruto que suplan las




funciones de esta mutación en el gen EIN2, favoreciendo el desarrollo de daños por frío en

aquellos frutos que producen mayor cantidad de etileno.

Por lo que respecta a la tasa de respiración sólo hemos encontrado una reducción de la

producción de CO2 en el mutante insensible a etileno de la familia ein1. En las otras dos familias,

no se han encontrado diferencias significativas en la tasa de respiración de frutos mutantes y WT

(datos no mostrados).

Conclusión

Los frutos de los mutantes ein1 y ein3 insensibles a etileno mostraron mayor tolerancia

al frío respecto al control y fue dependiente del tiempo de conservación. El etileno inducido por

frío aumentó en las tres mutaciones y no estuvo asociado con la insensibilidad al etileno.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por los proyectos AGL2014-54598-C2-1-R, financiado

por el ERDF (European Regional Development Fund) y por el Ministerio de Educación, Ciencia

e Innovación, y el proyecto P12-AGR-1423 financiado por la Junta de Andalucía, España. A.G.

y E.A. están contratadas gracias a los programas FPI y “garantía juvenil” del MINECO, España.

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Tablas y Figuras

Figura 1. Índice de daños por frío en conservación a 4 oC (7 o 14 d) en frutos WT y

mutantes de las familias ein1, ein2 y ein3. Letras diferentes indican diferencias

significativas (p<0.05) entre frutos WT y mutantes.




Figura 2. Evolución de la producción de etileno en frutos WT y mutantes insensibles a

etileno ein1, ein2 y ein3. Los frutos se conservaron durante 0, 7 y 14 días a 4 °C. Las

barras de error representan la desviación estándar.


Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação


El tratamiento precosecha con SaMe estimula los sistemas antioxidantes

en ciruela

A. Martínez-Esplá1*, M. Serrano2, D. Valero1, P.J. Zapata1, J.M. Valverde1 & S. Castillo1

1 Dept. Tecnología Agroalimentaria. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela,

Alicante, España. [email protected] 2 Dept. Biología Aplicada. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela, Alicante,

España.

Resumen

El salicilato de metilo (SaMe) es un compuesto volátil que se sintetiza en las

plantas a partir del ácido salicílico y que está implicado en los mecanismos de defensa de

las plantas frente a distintos tipos de estrés. Además, trabajos recientes han demostrado

que el SaMe puede afectar a diferentes parámetros relacionados con la calidad del fruto,

aunque la mayoría de ellos se refieren a tratamientos post-cosecha. En este trabajo se

realizó un estudio novedoso con el objetivo de evaluar el efecto de tratamientos con SaMe

(0,5 mM), aplicados mediante espray foliar a ciruelos en tres fechas claves del desarrollo

del fruto, sobre la calidad y los sistemas antioxidantes de las ciruelas, tanto en la

recolección como durante su conservación en frío. Los resultados muestran que algunos

parámetros relacionados con la calidad organoléptica, como color y firmeza se vieron

mejorados en las ciruelas procedentes de árboles tratados con SaMe, al igual que su

contenido en compuestos bioactivos con actividad antioxidante, como fenoles y

carotenoides, los cuales presentaron una mayor concentración en las ciruelas tratadas,

tanto en el momento de la recolección como después de la conservación prolongada en

frío. Finalmente, la actividad de los enzimas antioxidantes, como peroxidasa, catalasa y

ascorbato peroxidasa también se vio afectada por el tratamiento, pudiendo contribuir al

retraso de la maduración post-recolección de las ciruelas y al mantenimiento de su

calidad.

Palabras clave: Prunus salicina, crecimiento, maduración, calidad, conservación.

Introducción

El ácido salicílico (AS) es una hormona vegetal que presenta diversas funciones

reguladoras en el metabolismo de las plantas, tales como mecanismos de resistencia frente

a enfermedades y resistencia sistémica adquirida (RSA), al igual que influye en otros

parámetros del desarrollo, como la germinación de semillas, el establecimiento de las

plántulas, crecimiento celular, cierre estomático, respuestas al estrés abiótico y el

rendimiento del fruto (Raskin, 1992; Vlot et al., 2009). El salicilato de metilo (SaMe) es

un compuesto volátil de las plantas sintetizado a partir del AS y juega también un papel

importante en los mecanismos de defensa de las plantas, desarrollo de las plantas,

procesos de maduración del fruto y respuestas de las plantas frente a varios factores de

estrés abiótico (Hayat & Ahmad, 2007). Así, tratamientos post-cosecha con SaMe

exógeno disminuyeron los daños por frío en tomate (Fung et al., 2006), y mango (Han et

al., 2006), debido a la protección de la estructura de la pared celular y de las membranas

celulares de la disfunción causada por los daños de la peroxidación lipídica. Del mismo

modo, en granadas, los tratamientos post-cosecha con SaMe redujo los daños por frío,





mantenimiento la estructura y permeabilidad selectiva de las membranas al igual que se

mantuvo la firmeza, sólidos solubles totales (SST) y acidez total (AT) en frutos tratados

con SaMe en comparación con granadas control (Sayyari et al., 2011).

Sin embargo, existe muy poca literatura disponible sobre sobre el posible efecto del

tratamiento precosecha con SaMe sobre los atributos de calidad de los frutos. Así, en

cereza mejoró la calidad en la recoleción aumentando el tamaño, color, firmeza y

contenido en SST del fruto, retrasando la maduración en postcosecha (Giménez et al.,

2015) además de incrementar el contenido en compuestos antioxidantes tanto en la

recolección como en el almacenamiento (Valverde et al., 2015).

Material y métodos

Material Vegetal y Diseño Experimental. Se utilizaron ciruelos (P. salicina

Lindl.) de las variedades ‘Black Splendor’ (BS) y ‘Royal Rosa’ (RR) de una plantación

comercial en Cieza (Murcia). Se seleccionaron tres árboles para cada variedad y

tratamiento siendo estos: control (agua destilada) y salicilato de metilo (MeSa) a una

concentración 0,5 mM a los 63, 77 y 98 días después de la floración. Las ciruelas fueron

finalmente recolectadas en el estado de maduración comercial. Se seleccionaron 3 lotes

de 10 frutos por variedad, tratamiento y muestreo. Las ciruelas de los árboles control y de

los tratados con SaMe 0,5 mM se conservaron a 2 ºC durante 50 días más 1 día a 20ºC y

se determinó la firmeza del fruto, el color, los sólidos solubles totales (SST), y la acidez

total (AT) según se indica en Martinez-Esplá et al. (2014) y Zapata el al. (2014). Además,

en el momento de la recolección se determinó el contenido en compuestos bioactivos

(fenoles totales y antocianinas totales), actividad antioxidante total (hidrofílica y

lipofílica, AAT-H y AAT-L, respectivamente) y actividad de los enzimas antioxidantes,

como peroxidasa (POD), catalasa (CAT), ascorbato peroxidasa (APX) y superóxido

dismutasa (SOD)para ambas variedades. Se realizó el análisis ANOVA, siendo las

fuentes de variación la variedad, tratamiento y tiempo de conservación. La comparación

de medias se llevó a cabo usando el test de Tukey’s HSD con diferencias significativas

para P<0.05, usando el software SPSS v.12.0 para Windows.


Los resultados muestran como el tratamiento SaMe 0,5 mM aumentó los

parámetros de color y de firmeza para la variedad ´RR´ en la recolección y estas

diferencias se mantuvieron durante el almacenamiento, mientras que en ´BS´ el aumento

de firmeza y color solo fue significativo después de 50 días a 2ºC + 1 día a 20ºC (Tabla

1). Por otro lado, el contenido en SST y la AT fue superior en los frutos tratados para la

variedad ´BS´ en la recolección pero estas diferencias no se observaron al final del

almacenamiento, mientras que para la variedad ´RR´ no mostró diferencias en ambos

parámetros en el momento de la recolección pero sí se encontraron valores más altos en

los frutos tratados después del almacenamiento en frío. Estos resultados concuerdan con

los obtenidos por Giménez et al. (2014) en los que se obtuvo una mejora de la calidad de

las cerezas en el momento de la recolección mediante el tratamiento precosecha con SaMe

de cerezos que se mantuvieron en el periodo postcosecha.

El contenido en fenoles totales y AAT-H fue diferente dependiendo de la variedad

obteniéndose valores significativamente más altos en ´BS´ en el momento de la

recolección. Además, el tratamiento con SaMe aumentó el contenido de fenoles

mejorando la AAT-H en ambas variedades, siendo este incremento más pronunciado para

BS (Figura 1). Por otro lado, la cantidad final de carotenoides y la AAT-L también se vio

aumentada por el tratamiento con SaMe en la recolección para las dos variedades, siendo




el contenido total superior en la variedad ´RR´ (Figura 2). Estos resultados coinciden con

estudios previos donde el tratamiento precosecha con SaMe en cerezos aumentó el

contenido de compuestos antioxidantes, tales como fenoles y antocianinas totales, en el

momento de la recolección, mejorando en la calidad nutricional y las propiedades

beneficiosas para la salud (Valverde et al., 2015). Además, el tratamiento postcosecha

con SaMe aumentó de manera significativa el contenido en compuestos fenólicos en

granadas durante su almacenamiento (Sayyari et al., 2011). La actividad de las enzimas

antioxidantes CAT, POD, APX y SOD fue superior en las frutas tratadas que en las

controles en la recolección menos para la SOD en ´BS´ donde las diferencias no fueron

importantes (Figura 3). El contenido en enzimas antioxidantes también aumentó en

cerezas tratadas con SaMe (Valverde et al., 2015)

En resumen, el aumento del contenido de compuestos bioactivos y enzimas

antioxidantes en ambas variedades de ciruela en la recolección como consecuencia del

tratamiento precosecha con SaMe, podría contribuir a eliminar los ROS generados

durante el proceso de maduración y a su vez, a retrasar los procesos de maduración y

senescencia postcosecha. Estos efectos podrían explicar el mantenimiento de los atributos

de calidad del fruto durante el almacenamiento prolongado de ciruelas tratadas con SaMe.

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Tablas y Figuras

Tabla 1: Parámetros de calidad de ciruelas de las variedades ´Black Splendor´ y ´Royal Rosal´

controles y tratadas con salicilato de metilo (SaMe) 0,5 mM almacenadas durante 50 días a 2ºC

+ 1 día a 20ºC.

Black Splendor Royal Rosa

Control SaMe 0,5 mM Control SaMe 0,5 mM

Color Hue Día 0 13,300.66A 14,180.83A 24,501,57A 27,561,19 B

Día 50 10,490.64 A 12,890.57 B 22,260,75 A 25,901,04 B

Firmeza Día 0 9,550.39 A 9,870.30 A 5,730,23 A 6,510,22 B

Día 50 3,340.15 A 4,280.17 B 3,090,18 A 3,660,15 B

SST Día 0 12,300.07 A 11,720.10 B 10,430.15A 10,570,20 A

Día 50 12,570.17 A 12,700.46 A 12,85020 A 11,97030 B

Acidez Total Día 0 1,660.04 A 1,760.03 B 0,750.08 A 0,760,03 A

Día 50 0,960.03 B 1,230.03 B 0,510,01 A 0,630,11 B

Las diferentes letras dentro de una fila indican diferencias significativas entre tratamientos en los

diferentes parámetros.

Figura 1. Fenoles totales y actividad antioxidante hidrofílica total (AAT-H) de las

variedades de ciruela ´Black Splendor´ y ´Royal Rosa´ control y tratadas con SaMe 0,5

mM en el momento de la recolección.

Royal RosaBlack Splendor

Fenole

s T

ota

les (

mg 1

00 g

-1 P

F)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Control

SaMe 0,5 mM

Royal RosaBlack Splendor

AA

T-H

(m

g 1

00 g

-1 P

F)

0

50

100

150

200

250

300

350

Control

SaMe 0,5 mM




Figura 2. Carotenoides y actividad antioxidante lipofílica total (AAT-L) de las variedades

de ciruela ´Black Splendor´ y ´Royal Rosa´ control y tratadas con SaMe 0,5 mM en el

momento de la recolección.

Figura 3. Catalasa (CAT), peroxidasa (POD), ascorbato peroxidasa (APX) y superoxido

dismutasa (SOD) de las variedades de ciruela ´Black Splendor´ y ´Royal Rosa´ control y

tratadas con SaMe 0,5 mM en el momento de la recolección.

Royal Rosa Black Splendor

Ca

rote

no

ide

s T

ota

les (

mg 1

00

g-1

PF

)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4Control

SaMe 0,5 mM


AA

T-L

(m

g 1

00

g-1

)

0

10

20

30

40

50

60

70Control

SaMe 0,5 mM


CA

T (

U m

g p

rot-1

min

-1)

0

200

400

600

800Control

SaMe 0,5 mM


PO

D (

U m

g p

rot-1

min

-1)

0

20

40

60

80Control

SaMe 0,5 mM


AP

X (

U m

g p

rot-

1 m

in-1

)

0

100

200

300

400

500

600

700Control

Same 0,5 mM


SO

D (

U m

g p

rot-1

min

-1)

0

200

400

600

Control

SaMe 0,5 mM




El ácido oxálico como herramienta pre-cosecha para mantener la

calidad poscosecha de alcachofa (Cynara scolymus L.)

Amadeo Gironés-Vilaplana, Alejandra Martínez-Esplá, María Emma García-Pastor, Juan

Miguel Valverde, Fabián Guillen & Pedro Javier Zapata

Department of Food Technology, EPSO, University Miguel Hernández, Orihuela,

Alicante, Spain.

Resumen

Hoy en día los tratamientos precosecha con compuestos vegetales exógenos son

socialmente aceptados para mejorar la producción de alimentos de origen vegetal,

mantener su calidad poscosecha, y mejorar su funcionalidad. Por ello, el objetivo de este

trabajo fue evaluar el efecto de la aplicación precosecha de ácido oxálico (OA) sobre la

producción, parámetros de calidad, respiración, y bioactividad de la alcachofa (Cynara

scolymus L.) durante su almacenamiento poscosecha. Con respecto a los resultados, se

pudo observar que el tratamiento con OA no afectó a la producción y calidad de las

alcachofas, aunque si se contabilizaron más alcachofas de primera clase en las tratadas

con OA, así como una mayor firmeza el día de la recolección. Además, las alcachofas

tratadas con OA experimentaron retrasos en su tasa de respiración, lo que favorece el

retraso de la senescencia típico del almacenamiento de este tipo de verduras. Así mismo,

las alcachofas tratadas también mostraron mayor actividad antioxidante hidrosoluble y

mayor concentración de compuestos fitoquímicos, medidos como compuestos fenólicos.

Por lo tanto, se puede concluir que el tratamiento precosecha con OA puede mejorar

algunos factores cruciales en la alcachofa, como el retraso de la tasa de respiración, el

aumento de la actividad antioxidante y del contenido de compuestos bioactivos, siendo

una herramienta de origen natural, útil para mejorar ciertas propiedades demostradas

como beneficiosas para la salud de los consumidores.

Palabras clave: Ácido oxálico, tratamiento precosecha, alcachofa, compuestos fenólicos

Abstract

Oxalic acid as preharvest tool to keep post-harvest quality and bioactivity of

artichoke (Cynara scolymus L.). The objective of this work was to evaluate the effect of

oxalic acid (OA) preharvest treatment on the artichoke on (Cynara scolymus L.)

development by determining head weight, number of artichokes harvested by plant, and

yield (g/plant) at the first harvest date. In addition, artichokes were stored for 21 days at

2 ºC and quality parameters (weight loss, firmness, and color), respiration rate,

antioxidant activity and bioactive compounds (phenolics), measured by Folin Ciocalteau

and HPLC-DAD-ESI/MSn were analyzed. Oxalic Acid treatment increased the

percentage of first class artichokes though no significant differences between artichokes

from control and those from OA-treated plants were found in during the developmental

process. However, OA-treatment reduced the respiration rate of artichokes and led to

higher total hydrosoluble antioxidant activity and greater amounts of total phenolics and

hydroxycinnamics and luteolins concentration both at harvest and during cold storage.

Thus, it can be concluded that OA preharvest treatment can decrease some crucial factors

in artichoke, like respiration rate, leading to a delay in the postharvest senescence process




and enhance antioxidant activity, and phytochemicals content, being a natural and useful

tool to improve the reported health-beneficial properties of artichokes consumption.

Keywords: Oxalic acid, preharvest treatment, artichoke, quality, phenolics.

Introduction

Artichoke (Cynara scolymus L.) is an ancient herbaceous perennial plant,

originated from the Mediterranean areas of North Africa and nowadays widely grown

around the world, with Italy and Spain being the main producer countries (FAOSTAT,

2012). Furthermore, the consumer’s demand for artichokes has increased recently

because of their proved reputation as health food. In fact, numerous research studies have

raised evidences about the antioxidant properties and health beneficial effects of

artichokes (de Falco et al., 2015). These effects have been attributed to their

phytochemical composition, especially to the polyphenolic fraction, mainly composed of

mono- and dicaffeoylquinic acids and flavonoids (de Falco et al., 2015). The actions of

these phenolic antioxidants include radical scavenging and inhibition of the production

of reactive species derived from normal metabolism of cells. Hence, antioxidants may

prevent damage to lipids, proteins and nucleic acids and consequent cellular damage and

therefore, many of the chronic diseases of the occidental world before commented (Del

Rio et al., 2013; de Falco et al., 2015).

Recently, the application of natural and eco-friendly compounds as preharvest

treatments to delay ripening and senescence and preserve fruit and vegetable quality has

received considerable attention. One of these naturally occurring compounds recently

evaluated is oxalic acid (OA), which have been demonstrated to retard the postharvest

ripening process and to maintain quality and functional properties in sweet cherry, kiwi

and peach when applied as preharvest treatment (Martínez-Esplá et al., 2014; Zhu et al.,

2016; Razavi and Hajilou, 2016). Moreover, the effect of oxalic acid (OA) post-harvest

treatment on the overall quality of artichokes during storage at 20 ºC has been recently

evaluated, showing that OA treatment might be a promising method for delaying

postharvest deterioration and maintaining the overall quality of artichokes (Ruíz-Jiménez

et al., 2014).

Thus, the aim of this study was to evaluate the effect of preharvest application of

oxalic acid (OA) on artichoke development on plant, quality parameters (weight loss,

firmness and color), respiration rate, antioxidant activity and phenolic compounds

(measured by Folin Ciocalteu method and HPLC-DAD-ESI/MSn) on artichoke (Cynara

scolymus L.) heads at harvest and along 21 days of storage.

Materials and methods

Plant material and treatments. The experiment was performed with artichoke

‘Blanca de Tudela’ cultivar during the developmental cycle in the 2015 autumn-winter

period, in a commercial plot located at Bigastro (Alicante, Spain), by using 12 rows

(grouped in 3 replicates of 4 rows each one) of 32 plants for each treatment (control and

OA 2 mM). Freshly prepared OA 2 mM solution (containing 0.5% of Tween-20) was

foliarly sprayed with a mechanical mist sprayer and repeated at 3 dates of the growth

cycle: T1 (45 days before harvesting), T2 (24 days before harvesting) and T3 (3 days

before harvesting), by using 30 L in each application.

Artichoke production and storage experiment design. Artichokes were harvested

at commercial development stage, being the first date of harvesting, December 18, 2015.

Weight and number of artichokes harvested from each row were recorded and number of




artichokes per plant, yield per plant and mean artichoke weight were calculated. After

that, artichokes were separated as first (without visual defects and diameter higher than

80 mm) and second class (with slight visual defects and/or diameter lower than 80 mm)

and the percentage of each category was evaluated. Results are expressed as mean ± SE.

First class artichokes from the 3 rows of each replicate were combined and around 6 kg

of per treatment and replicate were transported to the laboratory in 2 hours. Once in the

lab, 4 lots of 3 artichokes were sampled per each replicate and treatment, they were

labeled and weighted, and then stored at 2 ºC and 85% of R.H. (relative humidity). After

0, 7, 14 and 21 days of cold storage one lot of each replicate and treatment was taken at

random for analytical determinations.

Quality parameters: Weight loss, firmness and color. Weight loss (%) was

determined by weighing artichoke lots at day 0 and after each sampling date and

expressed as a percentage with respect to weight at day 0. Firmness was measured twice

independently in each artichoke heads of each replicate using a TX-XT2i texture analyzer

(Stable Microsystems, Godalming, UK) according to Ruíz-Jiménez et al. (2014) and

results were expressed as the force-deformation ratio (N mm-1). External color was

determined at 3 points around the equatorial external surface of each artichoke head by

using a Minolta colorimeter (CRC200, Minolta Camera Co., Japan), using the CIELab

coordinates. Results are expressed as mean ± SE.

Respiration rate. Respiration rate was measured in refrigeration by placing each

artichoke lot or replicate in 3.3 L jars for 30 min. Samples of 1 mL from the jar atmosphere

were withdrawn and used for injection into GC-TCD for CO2 quantification in duplicate,

according to a previous report (Ruíz-Jiménez et al., 2014), and respiration rate was

expressed as mg of CO2 kg-1 h-1. Results are expressed as mean ± SE.

Total phenolic compounds extraction and quantification. For each artichoke

head, the greenest external bracts were removed and then one 2-mm slice of the edible

fraction (internal bracts and receptacle) from each of the 3 artichokes of each replicate

was taken, cut in small pieces and combined to obtain a homogeneous sample of each

replicate for phenolics quantification and identification. The same procedure was

performed for obtaining samples for antioxidant activity determination, and in both cases

extraction was performed immediately. Samples were crushed with water/methanol (2:8)

containing 2 mM NaF (to inactivate polyphenol oxidase activity and prevent phenolic

degradation) and centrifuged at 10,000 g for 15 min at 4 °C. Total phenolics were

measured in duplicate by using the Folin-Ciocalteu reagent and concentration expressed

as milligrams of gallic acid equivalent per 100 g of fresh weight (Valero et al., 2011).

Identification of phenolic compounds by HPLC-DAD-ESI/MSn and

quantification by RP-HPLC-DAD. For identification and quantification of individual

phenolics the same extraction as above was used. Regarding HPLC system, previously

reported procedure was used (Gironés-Vilaplana et al., 2013). The equipment consisted

of a binary pump (model G1376A), an autosampler with automatic and refrigerated

injector (model G1377), an in-line degasser (model G1379B), and a photodiode array

detector (model G1315D). The HPLC system was controlled by the ChemStation for LC

3D Systems software (Agilent, Rev. B.01.03 SRD, nov. 2006). The mass detector was the

Bruker HCT Ultra ion trap spectrometer, equipped with an electrospray ionization

interface, and controlled by Esquire Control software (vers. 6.1. No. 92.0, Bruker

Daltoniks, Gmbh, Germany). The ionization conditions were 350 °C and 4 kV, for

capillary temperature and voltage, respectively. The nebulizer pressure and nitrogen flow

rate were 65.0 psi and 11 L/min, respectively. The full-scan mass covered the range of

m/z from 100 to 1200. Collision-induced fragmentation experiments were performed in




the ion trap using helium as the collision gas, with voltage ramping cycles from 0.3 to 2

V.

Individual phenolics quantification was performed in duplicate in each sample by

using a HPLC-DAD system with the same conditions that were used for phenolics

identification. Different phenolics were characterized by chromatographic comparison

with analytical standards as well as quantified by the absorbance of their corresponding

peaks. Luteolins were quantified as quercetin 3-O-rutinoside at 360 nm, and

hydroxycinnamic acids as 5-O-caffeoylquinic acid at 320 nm. Results are expressed as

mg 100 g-1 and are the mean ± SE.

Antioxidant activity. Total antioxidant activity (TAA) of hydrophilic (H-TAA)

and lipophilic (L-TAA) extracts was quantified as described in Valero et al. (2011)

Results are expressed as mg of Trolox equivalent 100 g-1 and are the mean ± SE.

Statistical analysis. Results are expressed as mean ± SE of three replicates. In

field results a t-Student test was performed to find significant differences at P<0.05

between treatments. In storage experiments data for the analytical determinations were

subjected to analysis of variance (ANOVA), using HSD Duncan’s test to examine if

differences were significant at P<0.05. All analyses were performed with SPSS software

package v. 12.0 for Windows.


Field results. No significant differences were observed in the number of

artichokes harvested by plant, weight of artichoke heads or plant yield (Table 1). Thus,

OA treatment did not affect artichoke developmental process on plant. However, a

significant increase was noted in percentage of first class artichokes due to OA treatment,

(20.23% vs. 12.80%, in OA and control, respectively). This effect was attributed to a

decrease on visual defects as a consequence of OA treatment, since no effect of this

treatment was observed in head size.

Respiration rate. At harvest, respiration rate of the artichoke heads was

significantly lower in those from OA-treated plants than in control (P<0.05, Table 2).

This respiration rate decreased when artichokes were stored at 2 ºC in both control and

OA treated ones, as a consequence of cold storage, but a significant increase in respiration

rate was observed in control artichokes from day 7 to day 21, while no significant changes

occurred in OA-treated ones (P<0.05, data not shown). This effect of preharvest OA

treatment on decreasing respiration rate at harvest would indicate an effect of OA on

reducing cell metabolism rate during artichoke development on plant, which, in turn,

would be responsible for delay senescence process during storage. In this sense,

postharvest OA treatments also reduced respiration rate in fruits such as pomegranate,

sweet cherry and banana, leading to a delay in the postharvest ripening process (Sayyari

et al., 2010; Valero et al., 2011). Moreover, postharvest dipping OA treatment of

artichokes also decreased respiration rate along storage (Ruíz-Jiménez et al., 2014).

However, this is the first time that this reduction is demonstrated through OA preharvest

application, which would account for a lower deterioration rate, since in this commodity,

with such a high respiration rate, it is widely accepted that respiration rate is inversely

correlated with its shelf life (Gil-Izquierdo et al., 2002; Ruíz-Jiménez et al., 2014).

Quality parameters: Weight loss, firmness and color. Weight loss of artichokes

increased significantly during cold storage (P<0.05), reaching values of 28.4 ± 0.8% and

28.7 ± 0.6% for control and OA-treated ones, respectively, at the end of storage, which

are mainly due to transpiration rate. However, after 14 days of storage weight loss was

significantly lower in OA-treated artichokes than in controls. Firmness (N mm-1) values




were higher in artichokes from plants treated with OA than in controls at day 0 (Table 2).

Firmness decreased sharply during the first week of storage, although significant higher

values were also found in OA-treated samples at this time and since then similar values

were obtained from control and OA-treated artichokes.

Regarding color CIELAB parameters, at harvest were: L* = 56.60±0.54, a* = -

13.10±0.34, b* = 29.81±0.32, Chroma = 32.59±0.33 and Hue = 113.70±0.58 for control

artichokes; and L* = 55.33±0.46, a* = -13.94±0.18, b* = 29.74±0.28, Chroma =

32.86±0.26 and Hue = 115.14±0.37 for OA-treated artichokes. A significant decrease in

color Chroma index was observed after 14 days of storage in control artichokes, while

these changes started after 21 days in OA-treated ones (data not shown). This Chroma

index reduction was mainly due to browning of the leaf tips attributed to polyphenol

oxidase activity (Cefola et al., 2012), which was delayed by OA preharvest treatment.

Taking into account all these quality parameters (weight loss, firmness and

CIELAB color), the maximum storage time was 14 days for artichokes, so the

phytochemical analysis was performed in samples of day 0 and day 14 of storage.

Phytochemical composition. Methanolic extracts of artichokes revealed a wide

range of hydroxycinnamic acids (HA) derivatives and luteolin derivatives (data not

shown). Quantification of individual phenolics at days 0 and 14, showed that OA

treatment led to artichokes with significantly higher (P<0.05) content of total

hydroxycinnamic acids and of total luteolins as compared with those of control ones

(Table 2). This effect was mainly due to the OA induced increase on 3, 5-dicaffeoylquinic

acid and luteolin 7-O-glucuronide, the major hydroxycinnamic acid and the major

luteonin, respectively. In general, an increase of total hydroxycinnamic acids and total

luteolins content as well as in individual compounds was observed from day 0 to 14,

probably due to the concentration caused by the weight loss, which is mainly water.

Most of phenolic compounds found in the present research have been previously

reported in artichokes (Abu-Reidah et al., 2013; Garbetta et al., 2014). Taking into

account the increase in these phytochemicals as a result of OA treatments and the health

beneficial effect attributed to phenolic compounds, and especially to luteolins, in cancer,

cardiovascular diseases and neurological disorders (Del Rio et al., 2013; de Falco et al.,

2015; Nabavi et al., 2015; Yang et al., 2015), preharvest OA treatment would lead to

increase the health beneficial effect of artichoke consumption.

Total phenolics content and total antioxidant activity. Total phenolic content at

harvest was also significantly enhanced as a consequence of OA treatments and its

concentration increased along storage time (data not shown). This increase was around

50 and 30% in control and OA-treated artichokes, respectively, after 14 days of storage

and, as commented previously for individual phenolic increases along storage, could be

probably due to the concentration caused by the weight loss. However, after 14 days of

storage weight loss was ~15%, so a real increase in phenolics cannot be discarded. Total

phenolic content and total hydroxycinnamic acids content were strongly correlated

(r=0.957**, P<0.05) taking into account data of both treatments and sampling dates.

Nonetheless, total phenolic content values must be interpreted with caution since Folin

Ciocalteau reagent can react, not only with phenolics, but also with a variety of non-

phenolic reducing compounds including tertiary aliphatic amines, amino acids

(tryptophan), hydroxylamine, hydrazine, certain purines, and other organic and inorganic

reducing agents leading to an overestimation of the phenolics content (Ikawa et al., 2003).

Moreover, in this case, total phenolic content was lower than total phenolics measured by

HPLC-DAD, due to different phenolics may have various responses to the Folin-

Ciocalteu’s reagent, presenting lower absorption resulting in underestimations of




compounds too (Ikawa et al., 2003). Nevertheless, it is interesting to point out that both,

total phenolic compounds measured by Folin Ciocalteau reagent and total phenolic

compounds calculated as the sum of individual phenolics measured by by HPLC-DAD-

ESI/MSn were increased by OA treatment of artichoke plants.

The total hydrosoluble antioxidant activity of the hydrophilic extracts (H-TAA)

was significantly higher in artichokes from plants treated with OA than in control

artichokes (Table 2) either at harvest and along storage and no significant changes were

observed along storage. Antioxidant activity was also measured in the lipophilic extracts

(L-TAA) showing values ca. 30 mg 100 g-1 at harvest without significant differences

between control and treated artichokes, or changes along storage time (data not shown).

Thus, as reported previously (Ruíz-Jiménez et al., 2014), the major compounds

responsible for artichoke antioxidant properties are hydrophilic compounds.

This high antioxidant activity of artichokes has been previously reported, and

attributed to their phenolic compounds (Cefola et al., 2012). However, in this work no

significant correlations between antioxidant activity and the different phytochemicals

groups were found. Thus, other compounds not reported here can be responsible of this

antioxidant activity, such as ascorbic acid, a hydrophilic antioxidant found at relatively

high concentration in artichoke (Gil-Izquierdo et al., 2002). In addition, the combination

of phytochemicals and their synergistic mechanisms in the fruit matrix could be also

highly responsible for the antioxidant results here presented, as has been reported in

others vegetable food products (Gironés-Vilaplana et al., 2013).

Conclusions

Overall results show that OA treatments of artichoke plants increased artichoke

quality parameters at harvest, such as firmness and decreased the appearance of visual

defects. Losses of quality parameters related with senescence were delayed in OA-treated

artichokes, probably due to the decease on respiration rate induced by OA found at harvest

and along storage, without affecting artichoke development on plant or plant yield.

Moreover, OA preharvest application enhanced hydrosoluble antioxidant activity and

total phenolic concentration at harvest. These effects were generally maintained along

storage. Thus, given the proved health beneficial effects of phenolic compounds on a wide

range of human diseases, the OA treatment of artichoke plants would lead to artichokes

with higher beneficial effect, both at harvest and after 14 days of cold storage. Then, OA

preharvest treatments of artichoke plants could be a natural and eco-friendly tool to

improve artichoke quality and its health-beneficial properties, both at harvest and along

a moderate storage period.

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Tables and Figures

Table 1 – Field parameters from control and oxalic acid (OA) treated plants at the first

harvest date. Control OA-treated

Number artichokes/plant 2.47 ± 0.16a 2.86 ± 0.12a

Yield of artichokes (g/plant) 331.09 ± 17.43a 343.40 ± 21.55 a

Weight of individual artichokes (g) 129.54 ± 6.78a 124.42 ± 7.81a

% 1st class 12.80 ± 1.53a 20.23 ± 1.5b

% 2nd class 87.20 ± 1.53a 79.77 ± 1.9b

Data are the mean SE of three replicates of four rows each one. Different letters in a

row show significant differences (P < 0.05) between treatments according to Duncan’s

test.

Table 2 – Respiration rate, firmness, total hydroxycinnamic acids, total luteolins, Total

Phenolic content (TPC), and hydrosoluble antioxidant activity (H-TAA) of control and

OA-treated artichokes at harvest. Control OA-treated

Respiration rate (mg CO2/kg*h) 123.55 ± 9.18a 82.29 ± 7.36b

Firmness (N/mm) 3.37 ± 1.05a 5.32 ± 0.80 b

Total Hydroxycinnamic acids (mg/100g F.W.) 546.85 ± 25.43a 660.52 ± 15.83b

Total Luteolins (mg/100g F.W.) 33.45 ± 4.88a 55.54 ± 5.68b

TPC (Folin, mg gallic acid/100g F.W.) 309.52 ± 22.75a 386.06 ± 11.36b

H-TAA (mg Trolox/100 g F.W.) 291.47 ± 21.80a 414.89 ± 24.97b

Data are the mean SE of three replicates. Different letters in a row show significant

differences (P < 0.05) between treatments according to Duncan’s test.




Crecimiento y maduración de la uva de mesa: parámetros fisiológicos y

de calidad

M.E. García-Pastor1*, D. Valero1, P.J. Zapata1, D. Martínez-Romero1, F. Guillén2 & M.

Serrano2


Alicante. ([email protected]) 2 Dept. Biología Aplicada. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela, Alicante.

Resumen

La uva de mesa (Vitis vinífera L.) es muy apreciada por los consumidores por su

excelente calidad organoléptica y por el aporte de compuestos nutritivos y bioactivos

relacionados con la salud humana. No obstante, algunas variedades como 'Crimson' y

'Magenta', a pesar de tener una piel morada, comparten una problemática similar y es la

gran heterogeneidad en el color de las bayas, ya que algunas de ellas presentan una

coloración muy escasa en el momento de la recolección, lo que supone un hándicap

importante para su comercialización. Varios trabajos previos han intentado incrementar

el color en estas variedades mediante diferentes tratamientos, con resultados diferentes

dependiendo de la variedad, compuesto, concentración y estado de desarrollo en el que

se aplica, siendo este último de capital importancia. Así pues, en este trabajo realizamos

un estudio en profundidad, con la variedad de uva de mesa ‘Magenta’, de los cambios que

se producen a lo largo del desarrollo de la uva en la planta, en diferentes aspectos

fisiológicos (producción de etileno, tasa de respiración y niveles de poliaminas) y su

relación con diferentes parámetros determinantes de la calidad organoléptica (color,

firmeza, contenido en sólidos solubles totales). Los resultados obtenidos permitirán

determinar los momentos claves del desarrollo de las uvas en los cuales sería más efectiva

la aplicación de tratamientos encaminados a incrementar el color u otros parámetros de

calidad deseados.

Palabras clave: Vitis vinifera, crecimiento, maduración, color, azúcares, etileno,

poliaminas.

Abstract

Table grape (Vitis vinifera L.) is highly appreciated by consumers for its excellent

organoleptic quality and the contribution of nutritional and bioactive compounds related

to human health. However, some varieties like 'Crimson' and 'Magenta', despite having a

purple skin, share a similar problem and is the great heterogeneity in the color of the

berries, as some of them have very little color in the time of harvest, which is a major

handicap for marketing. Previous studies have attempted to increase the color in these

varieties by different treatments, with different results depending on the variety,

compound, concentration and state of development in which it applies, the latter being of

paramount importance. Thus, this paper conducted a in depth study, with the variety of

table grape 'Magenta', changes that occur during the development of the grapes on the

ground, in different physiological aspects (production of ethylene, respiration rate and

polyamine levels) and its relation to different parameters determining the organoleptic

(color, firmness, total soluble solids). The results will determine the key moments in the




development of the grapes, which would be more effective application of treatments

designed to increase the color or other parameters desired quality.

Keywords: Vitis vinifera, growth, ripening, color, sugars, ethylene, polyamines.

Introducción

El desarrollo de la baya de la uva (Vitis vinífera L.) es un fenómeno complejo que

presenta una curva tipo doble sigmoide con tres fases diferenciadas, dos fases de

crecimiento rápido separadas por una fase en la que el crecimiento es lento y en la que se

produce la maduración de las semillas (Conde et al., 2007). El cultivo de la uva de mesa

ha aumentado considerablemente en los últimos años, así como el número de nuevas

variedades. La producción actual de uva en Europa es de 2,91∙1013 toneladas, de las cuales

7480000 toneladas son producidas en España. Dicha producción ha incrementado un 14,4

% en la última década (FAOSTAT, 2016).

Los principales factores de calidad para los racimos incluyen peso y compacidad

(relación entre el número de bayas y la longitud del raquis) (Tello e Ibáñez, 2014). Para

las bayas, la uniformidad del color externo, tamaño y firmeza, y las características

internas tales como el contenido de sólidos solubles (CSS), la relación CSS/acidez y el

contenido en fitoquímicos, es decir, los polifenoles que contribuyen a las características

organolépticas y tienen efectos beneficiosos para la salud (Xia et al., 2010), son algunos

de los atributos de calidad más importantes.

Así pues, en este trabajo realizamos un estudio en profundidad, con la variedad de

uva de mesa ‘Magenta’, de los cambios que se producen a lo largo del desarrollo de la

uva en la planta, en diferentes aspectos fisiológicos (producción de etileno, tasa de

respiración y niveles de poliaminas) y su relación con diferentes parámetros

determinantes de la calidad organoléptica (color, firmeza, contenido en sólidos solubles

totales). Los resultados obtenidos permitirán determinar los momentos claves del

desarrollo de las uvas en los cuales sería más efectiva la aplicación de tratamientos

encaminados a incrementar el color u otros parámetros de calidad deseados.

Material y métodos

Material vegetal y determinaciones analíticas. Se utilizaron parras de la

variedad ‘Magenta’ de una plantación comercial en Cieza (Murcia). Se recolectaron bayas

en diferentes estados de desarrollo, de acuerdo con su tamaño y coloración. Una vez en

el laboratorio, se realizaron 3 lotes de 15 bayas para cada estado de desarrollo en los

cuales se determinaron la tasa de respiración y producción de etileno y parámetros de

calidad como firmeza y color. Después, 5 bayas de cada lote o replicado se usaron para

hacer zumo, en el cual se determinaron los sólidos solubles totales (SST) y la acidez total

(AT) según se indica en Valverde et al. (2005) y el contenido en azúcares y ácidos

orgánicos por HPLC (Serrano et al., 2005). El resto de las bayas de cada lote se

homogeneizó para obtener una muestra homogénea en la cual se determinó el contenido

en poliaminas, mediante benzoilación y cuantificación por HPLC (Serrano et al., 2004) y

el contenido en fenoles totales, usando el reactivo de Folin-Ciocalteau y la actividad

antioxidante mediante el sistema enzimático compuesto por el cromóforo sal diamonio

del ácido 2,2’-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline- 6-sulfonico (ABTS), peroxidasa y su

sustrato peróxido de hidrógeno, según se detalla en Zapata et al. (2014).




Resultados y discusion

Crecimiento de la baya. Se han identificado tres etapas de desarrollo de la uva

(Keller, 2010; Winkler et al., 1974). La primera fase del desarrollo de la se inicia con la

formación del fruto resultado de la fecundación y dura aproximadamente 60 días. Durante

este periodo de tiempo el fruto crece a través de una rápida división celular y expansión

de las células formadas. La segunda fase se caracteriza por una pausa en el crecimiento

del fruto. En esta etapa los embriones contenidos en las semillas empiezan a crecer

rápidamente. Al inicio de la fase llamada de retraso, los frutos han alcanzado al menos la

mitad del tamaño que tendrán al final de su crecimiento y tiene una duración de 5 a 10

días. La tercera etapa inicia en el envero e incluye la etapa en la que el fruto se colorea y

se endulza, ya que en esta etapa se acumulan los sólidos solubles (azúcares) y se reduce

la presencia de ácidos en el fruto. Durante esta fase, las uvas duplican su tamaño y ocurren

numerosos cambios. La uva utilizada en este experimento es una uva sin semillas, aunque

su proceso de desarrollo en la parra también presenta una curva del tipo de la descrita

para las variedades con semillas. En esta variedad la fase I de crecimiento corresponde a

los estados del 1 al 4, la segunda fase se correspondería con los estados 4 y 5 a partir del

estado 5 se iniciaría la fase III en la que se observa un crecimiento rápido del fruto hasta

que la baya alcanza su tamaño definitivo en el estado 11 (Figura 1).

Tasa de respiración y producción de etileno. La tasa de respiración y la

producción de etileno eran muy elevadas en el estado 1 de desarrollo y disminuyeron

bruscamente hasta el estado 6. A partir del estado 6, la producción de etileno aumentó,

presentando un pequeño pico en el estado 8, a partir del cual disminuyó hasta el último

estado de desarrollo (Figura 2). La tasa de respiración aumentó también ligeramente en

los estados 8 y 9 y posteriormente disminuyó. Este patrón de producción de etileno y tasa

de respiración confirma el comportamiento no-climatérico de la uva, debido a la ausencia

de picos climatéricos de respiración y etileno en los últimos estados de desarrollo

asociados con la maduración (Coombe y Hale, 1973). En este sentido, varios estudios han

indicado que el ácido abscísico (ABA) es la señal hormonal que inicia la maduración de

la uva durante su desarrollo en la planta, puesto que la concentración de ABA aumenta

considerablemente durante el cambio de color (envero), coincidiendo con un aumento en

la concentración de antocianinas (Giribaldi et al., 2010; Wheeler et al., 2009; Kuhn et al.,

2014).

Sin embargo, la concentración de antocianinas sigue aumentando hasta la

maduración total, mientras que la concentración de ABA disminuye poco después del

envero, lo que sugiere que el ABA dispara los cambios de color pero no es necesario para

que se sigan acumulando antocianinas (Kuhn et al., 2014). Por otra parte, el etileno

también podría estar implicado en este proceso, ya que se produce un pequeño pico

asociado al inicio de los cambios de color (Figura 1) al igual que se observó en uvas

Cabernet Sauvignon (Chervin et al., 2004) y Muscat Hamburg (Sun et al., 2010).

Parámetros de maduración: color, sólidos solubles y acidez total. Los cambios

de color se inician a partir del estado 5 de desarrollo, coincidiendo con el inicio de la fase

III de crecimiento de la baya, y son lentos hasta el estado 8 y mucho más acusados a partir

de entonces (Figura 1). El aumento en el parámetro a* del color indica los cambios de

color de verde a rojo que se producen durante la maduración de las uvas de piel morada,

como es el caso de la variedad Magenta (Figura 1) y que se deben a la acumulación de

antocianinas, que se inicia en el envero (estados 6-7) y continua hasta la total maduración

(Kuhn et al., 2014). Los derivados de la malvidina son las principales antocianinas en la

mayoría de las variedades de Vitis vinífera (Lang et al., 2008).




A partir del estado 7 se puede apreciar un aumento en los ºBrix que fue lento hasta

el estado 10 y que aumentó de forma más acusada en los estados 11 y 12. Por el contrario,

la acidez disminuyó bruscamente desde el estado 7 al estado 9 y a partir de este hasta la

maduración total siendo el descenso ligeramente menor (Figura 3).

Azúcares y ácidos orgánicos individuales. En el estado 12 de desarrollo, que

correspondía con el estado de maduración para la recolección comercial, se comprobó

que los azúcares mayoritarios eran glucosa y fructosa, con concentraciones de 3,16 ± 0,03

y 6,26 ± 0,17 g 100 g-1, respectivamente (Tabla 1), al igual que ocurre en otras variedades

de Vitis vinífera (Shiraishi et al, 2010; Kuhn et al., 2014). La concentración de ambos

azúcares varía significativamente dependiendo de la variedad (Eyduran et al., 2015).

Con respecto al contenido de ácidos orgánicos, fueron el málico y el tartárico los

que se encontraron a mayor concentración (0,32 ± 0,01 y 0,33 ± 0,01 g 100 g-1,

respectivamente) en las uvas en estado de maduración para la recolección comercial. Los

ácidos ascórbico y oxálico se encontraron a una concentración de 10,1 ± 0,70 y 9,3 ± 0,32

mg 100 g-1, respectivamente, mientras que el ácido fumárico se encontró a una

concentración mucho más baja, 1,2 ± 0,00 mg 100 g-1 (Tabla 1).

De forma general, el ácido tartárico es el mayoritario en uva pero existen

variaciones en función de la variedad y fecha de recolección. Hay variedades en las cuales

el ácido mayoritario es el ácido málico, como ocurre en nuestro caso. La influencia de la

variedad en el contenido de ácidos orgánicos puede ser significativa como han observado

otros autores anteriormente (Eyduran et al., 2015; Sabir et al., 2010; Rusjan et al., 2007;

Parpinello et al., 2015).

Poliaminas. En los resultados obtenidos se observa como las tres poliaminas

identificadas son putrescina, espermidina y espermina, por orden de elución. La

espermidina se mantiene constante en los diferentes estados de desarrollo, con valores

próximos a 3 nmoles g-1. En cambio, conforme madura la uva tanto putrescina como

espermina disminuyen desde el estado de desarrollo 4 (88,61 ± 2,34 y 38,00 ± 3,20 nmoles

g-1, respectivamente) hasta el estado 8 (9,37 ± 0,99 y 1,88 ± 0,59 nmoles g-1,

respectivamente), estabilizándose las concentraciones de ambas en los últimos estados de

desarrollo o madurez comercial (datos no mostrados). La disminución en el contenido de

poliaminas durante la maduración de la uva va acompañada de la regulación de genes que

codifican las enzimas diamina oxidasa y la poliamina oxidasa, junto con un aumento

significativo en su actividad enzimática y en el contenido de peróxido de hidrógeno. Estos

resultados proporcionan, por primera vez, una fuerte evidencia del papel del catabolismo

de las poliaminas en la maduración de la uva posiblemente a través de la interacción con

otros reguladores del crecimiento (Agudelo-Romero et al., 2013).

Conclusiones

Los resultados muestran que el inicio de los cambios de color se produce al mismo

tiempo que los incrementos en sólidos solubles totales y la disminución de la acidez, lo

que indica una co-ordinación en la evolución de los parámetros relacionados con la

maduración. Además, estos cambios coincidían con un pequeño pico de producción de

etileno y con el descenso brusco en la concentración de las poliaminas, putrescina y

espermina, lo que parece indicar un papel de estas hormonas en la regulación del inicio

de maduración de la uva.




Agradecimientos

Agradecemos a la empresa “El Ciruelo, S.L.” la provisión del material vegetal y

el asesoramiento técnico durante el cultivo y la financiación al Ministerio Español de

Economía y Competitividad y a la UE (fondos FEDER, AGL2015-63986-R).

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Tablas y Fguras

Tabla 1. Concentración de azúcares (g 100 g-1) y ácidos orgánicos individuales: málico,

tartárico y cítrico (g 100 g-1) y ascórbico, oxálico y fumárico (mg 100 g-1) cuantificados

por HPLC en el estado de desarrollo 12 en uva de mesa, variedad Magenta.

Glucos

a

Fructos

a

Sacaros

a

Ácido

Málic

o

Ácido

Tartáric

o

Ácido

Cítric

o

Ácido

Ascórbic

o

Ácido

Oxálic

o

Ácido

Fumáric

o

E1

2

3,16 ±

0,03 6,26 ±

0,17

0,15 ±

0,02

0,32 ±

0,01

0,33 ±

0,01

0,03 ±

0,00

10,0 ±

0,70

9,3 ±

0,32

1,20 ±

0,00




Figura 1. Evolución del diámetro (mm), peso (g) y color (parámetro a*) de la uva de mesa,

variedad Magenta, en los diferentes estados de desarrollo.

Figura 2. Evolución de la tasa de respiración (mg CO2 Kg-1 h-1) y de producción de etileno

(nL g-1 h-1) de la uva de mesa, variedad Magenta, en los diferentes estados de desarrollo.




Figura 3. Evolución de la acidez total (mg ácido tartárico 100 g-1) y de los sólidos solubles

totales (ºBrix) de la uva de mesa, variedad Magenta, en los diferentes estados de

desarrollo.




Efecto del jasmonato de metilo sobre el desarrollo de la uva en la planta

y sus implicaciones en la calidad durante la conservación

M. Serrano1*, M.E. García-Pastor2, A. Gironés-Vilaplana2, J.M. Valverde2, P.J. Zapata2

& F. Guillén2

1 Dept. Biología Aplicada. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela, Alicante,

España. 2 Dept. Tecnología Agroalimentaria. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela,

Alicante, España.

Resumen

El objetivo del presente trabajo fue analizar el efecto del tratamiento de uva de

mesa ‘Magenta’ con jasmonato de metilo (JaMe) sobre el proceso de crecimiento y

maduración de las bayas. El JaMe se aplicó a tres concentraciones, 1, 5 y 10 mM y en tres

momentos claves del proceso del desarrollo de la uva. Se analizó el efecto de los

tratamientos sobre parámetros de calidad organoléptica (tamaño, color y firmeza),

nutritiva (contenido en sólidos solubles y acidez) y funcional (antocianinas, fenoles y

actividad antioxidante) de las uvas en el momento de la recolección, así como su

implicación en la calidad durante la conservación en frío. Los resultados pusieron de

manifiesto que las concentraciones más elevadas de JaMe, 5 y 10 mM, retrasaron el

proceso de crecimiento y maduración de la baya en la parra, mientras que este efecto no

se encontró con el tratamiento a 1 mM. Por otra parte, en el momento de recolección

comercial, algunos parámetros de calidad, como contenido en sólidos solubles totales,

firmeza, actividad antioxidante y concentración de fenoles totales, presentaron valores

más altos en las uvas de las parras tratadas con JaMe 1 mM que en las uvas control y estas

diferencias se mantuvieron después de un periodo de conservación de 45 días a 1 ºC.

Palabras clave: Vitis vinifera, crecimiento, maduración, antioxidantes, fenoles.

Abstract

In the present work the effect of pre-harvest methyl jasmonate (MeJa) treatments

in table grape fruit development and ripening on tree was analyzed. MeJa treatments were

applied at 3 concentrations, 1, 5 and 10 mM and at 3 key point of fruit development. The

effects of MeJa treatments on quality (size, color and firmness), nutritive (soluble solids

and acidity) and functional (phenolics and antioxidant activity) properties were analyzed

at harvest and after 45 days of cold storage at 1 ºC Results showed that MeJa treatments

at 5 and 10 mM delayed the growth and ripening process of table grape, while this effect

was not found with 1 mM MeJa treatment. By other hand, at commercial harvesting, berry

quality parameters, such as total soluble solids, firmness, total phenolic concentration and

antioxidant activity were significantly higher in berries from 1 mM MeJa treated plants

than in controls and these differences were maintained after 45 days of storage at 1 ºC.

Keywords: Vitis vinífera, berry growth, ripening, antioxidants, phenolics

Introducción

La uva de mesa (Vitis vinifera L.) es uno de los cultivos más importantes en el

mundo, siendo España el cuato país productor de uva (FAOSTAT, 2015). No obstante, la

uva presenta importantes pérdidas de calidad durante la conservación post-cosecha,




debido a proceso de ablandamiento, pérdidas de peso, contaminación fúngica y sobre-

maduración. Algunos progresos se han encontrado con tratamientos post-recolección con

recubrimientos comestibles a base de quitosan (Guerra et al., 2016) o gel de Aloe

(Martínez-Romero et al., 2006; Serrano et al., 2006), con elevadas concentraciones de

CO2 (Rosales et al., 2016) o poliaminas (Champa et al., 2014). Sin embargo,

recientemente se está investigando más sobre la posibilidad de realizar tratamientos pre-

cosecha, especialmente con compuestos naturales, que tengan efectos manteniendo la

calidad durante la conservación post-recolección. En este sentido, tratamientos de uvas

con gel de Aloe vera 1 y 7 días antes de la recolección mantuvieron la calidad y

disminuyeron la contaminación microbiana de la uva durante la conservación en frío

(Castillo et al., 2010).

El ácido jasmónico y su derivado jasmonato de metilo (JaMe) se encuentran

ampliamente distribuidos en las plantas superiores y se consideran elicitores o moléculas

señal implicados en muchas respuestas fisiológicas, fundamentalmente relacionadas con

la estimulación de los sistemas de defensa frente a diferentes tipos de estrés, tanto biótico

como abiótico (Creelman & Mullet, 1997). La mayoría de los estudios del efecto del JaMe

en la calidad del fruto se han realizado como tratamientos post-cosecha y han demostrado

su eficacia en reducir los daños por frío y los problemas de podredumbres en granada

(Sayyari et al., 2011), papaya (González-Aguilar et al., 2003) y melocotón (Meng et al.,

2009), así como una estimulación de la maduración en frutos climatéricos como mango,

melocotón, tomate, ciruela y manzana, a través de un incremento en la síntesis de etileno

(Peña-Cortés et al., 2005; Khan & Singh, 2007). Sin embargo, la implicación de los

jasmonatos en los procesos de desarrollo y maduración del fruto se han estudiado en

menor profundidad, aunque el potencial del JaMe para su aplicación con fines

comerciales es elevado puesto que ha sido reconocido por la FDA como “Generally

Recognised as Safe” (FDA-EPA-2013). Así por ejemplo, algunos trabajos con

melocotón, manzana, y ciruela han puesto de manifiesto que el efecto de los tratamientos

pre-cosecha con JaMe sobre el proceso de maduración del fruto en el árbol, así como su

implicación en la evolución de la calidad durante la conservación post-cosecha, dependen

de la concentración y del momento del desarrollo en el que se realizan los tratamientos

(Rudell et al., 2005; Ziosi et al., 2008; Martínez-Esplá, et al., 2014; Zapata et al., 2014 y

referencias en ellos).

Sin embargo, no existen trabajos previos del efecto que los tratamientos de uva de

mesa con JaMe pueda tener sobre la calidad y propiedades antioxidantes de las bayas en

el momento de la recolección y sus implicaciones en la evolución de la calidad durante la

conservación post-recolección, lo cual fue el objetivo fundamental de este trabajo.

Material y métodos

Material Vegetal y Diseño Experimental. El experimento se realizó en una finca

comercial de la empresa El Ciruelo, situada en Cieza (Murcia, España), con uva de mesa

(Vitis vinifera, L.) variedad ‘Magenta’. Se seleccionaron 5 parras para cada uno de los

tratamientos: Jasmonato de metilo (JaMe) a concentraciones 1, 5 y 10 mM y control. Los

tratamientos se realizaron mediante aplicación foliar de las disoluciones de JaMe

conteniendo Twin-20 0,5 % o con agua y Twin-20 0,5 % a las parras control. Se realizaron

tres aplicaciones a lo largo del desarrollo de la uva, el 30 de junio, el 7, y el 14 de julio

de 2016. El día del primer tratamiento se marcaron 5 racimos al azar en cada parra y en

ellos se medía semanalmente el diámetro ecuatorial de 5 bayas. Así se recogieron datos

del crecimiento de la uva hasta el momento de la recolección. La recolección se realizó

en el estado de maduración comercial, según criterios comerciales de color externo de los




racimos, y se recolectó en 4 fechas: 21 y 27 de julio y 11 y 26 de agosto. En cada una de

estas fechas se anotó el número y peso de los racimos recolectados de cada parra,

calculando la producción media por parra en cada fecha de recolección (5 repeticiones

por tratamiento). El día de la segunda recolección se llevaron al laboratorio 12 racimos

procedentes de las parras control y otros 12 racimos de las tratadas con JaMe 1 mM. Estos

racimos se confeccionaron en el campo en barquetas de plástico macroperforado (3 mm

de diámetro) a partir de una mezcla de las uvas recolectadas de las 5 parras de cada

tratamiento. Una vez en el laboratorio se pesaron y etiquetaron las barquetas y 3 de ellas

se analizaron en ese momento (datos del día 0) y el resto se conservaron a 1 ºC. Después

de 15, 30 y 45 días se tomaron al azar 3 barquetas de cada tratamiento y se analizaron los

siguientes parámetros: tasa de respiración, producción de etileno, color, firmeza, sólidos

solubles totales, acidez total, contenido en fenoles totales y actividad antioxidante.

Determinaciones analíticas. Para determinar la tasa de respiración y la

producción de etileno se introdujeron los racimos durante 1 h en tarros de 1.8 L y se

cuantificó el CO2 y etileno acumulados en el interior mediante cromatografía gaseosa,

según se indica en trabajos previos (Zapata et al., 2014). Los datos de la respiración se

expresan en mg de CO2 desprendidos por kg de uva y hora y los de producción de etileno

en nL g-1 h-1 y son la media de las medidas realizadas por duplicado en cada uno de los

tres replicados. De cada racimo se tomaron 20 bayas al azar en las que se determinó el

color y la firmeza individualmente, y seguidamente, se realizó un zumo con cada lote que

se usó para determinar en duplicado el contenido en sólidos solubles totales (SST) y la

acidez total (AT) según se indica en trabajos previos (Martínez-Romero et al., 2006).

Finalmente, otros 5 granos de cada racimo se usaron para determinar la actividad

antioxidante y el contenido en fenoles totales (Martínez-Esplá et al., 2014). La extracción

se realizó con methanol:agua (2:8) conteniendo NaF 2 mM y los fenoles se cuantificaron

por duplicado en cada extracto, usando el reactivo de Folin–Ciocalteu y los resultados

(media ± SE) se expresan en equivalentes de ácido gálico 100 g−1 de peso fresco. La

actividad antioxidante se determinó en el mismo extracto usando el ssistema enzimático

compuesto por el cromóforo sal de diamonio del ácido 2,2’-azino-bis-(3-

ethylbenzothiazoline-6-sulfonico (ABTS), peroxidasa y H2O2 y los resultados se expresan

en mg equivalentes de Trolox 100 g-1 de peso fresco.

Análisis estadístico. Para los datos de crecimiento y de producción se aplicó un

análisis de varianza, siendo las fuentes de variación tratamiento y tiempo y para los

parámetros de calidad y bioactivos se aplicó una t-Student para encontrar diferencias

significativas entre las uvas control y las tratadas con JaMe (P˂0,05) para cada día de

muestreo.


Crecimiento y maduración de la uva en la parra. Los tratamientos con JaMe

tuvieron un efecto significativo disminuyendo el crecimiento de la baya, efecto que se

pudo observar a partir de la primera semana de realizar los tratamientos (Figura 1A).

Además, este efecto inhibidor fue mayor cuanto más elevada fue la dosis de JaMe

aplicada. El primer día de recolección, se recolectaron una media de 5 kg por parra en las

parras control y casi 12 kg en las tratadas con JaMe 1mM, mientras que no se recolectó

nada de las parras tratadas con 5 y 10 mM, ni este día ni a la semana siguiente, porque

aún no estaban maduras (Figura 1B). Estos resultados indican que el tratamiento con

JaMe 1 mM aceleró el proceso de maduración, mientras que con las concentraciones 5 y

10 mM el efecto fue el contrario (Figura 2). El 11 de agosto ya se recolectaron más de 20

kg/parra de las tratadas con 5 mM, mientras que las tratadas con 10 mM se recolectaron




mayoritariamente el 26 de agosto, mostrando un retraso de la maduración de un mes,

aproximadamente. Así pues, el efecto del JaMe sobre la maduración depende de la

concentración aplicada. Asimismo, en melocotón se encontraron efectos diferentes

dependiendo de la concentración, aunque en ese caso la concentración 0,4 mM retrasó la

maduración, mientras que concentraciones más altas, 8 mM, la adelantaron (Ziosi et al.,

2008). Por otra parte, el efecto de este tratamiento también depende del momento de

aplicación, como se demostró en manzanas, en las que el tratamiento en un estado poco

avanzado del desarrollo disminuyó el peso de los frutos y retrasó su maduración, mientras

que en estados más tardío el peso no se vió afectado y la maduración se adelantó (Rudell

et al., 2005).

Parámetros fisiológicos, de calidad y propiedades funcionales. La producción

de etileno fue muy baja, tanto en la recolección como durante la conservación, aunque

después de 45 días de conservación fue mayor en las uvas tratadas que en las control

(Tabla 1). Asimismo, la tasa de respiración se vio incrementada por el tratamiento con

JaMe, tanto en el día de la recolección como después de la conservación prolongada. Por

otra parte, algunos parámetros de calidad, como SST y firmeza, así como el contenido en

fenoles totales y la actividad antioxidante, también fueron más altos en las uvas tratadas

con JaMe que en las control, tanto en el día 0 como después de 45 días de conservación.

Este efecto del tratamiento con JaMe en pre-cosecha, incrementando los parámetros de

calidad de los frutos y su contenido en compuestos bioactivos con propiedades

antioxidantes en el momento de la recolección, también se ha obtenido en diferentes

variedades de ciruela (Kucuker et al., 2014; Martínez-Esplá, et al., 2014), así como en

moras, frambuesas (Wang and Zheng, 2005; Wang et al., 2008; Flores y Ruíz del Castillo,

2014). Además, en uvas de vinificación, como ‘Shiraz’, ‘Tempranillo’ o ‘Monastrell’,

estos tratamientos han incrementado el color y el contenido de antocianinas en las bayas

e incluso en los vinos (Ruíz-García et al., 2013; Portu et al., 2015). Este efecto ha sido

atribuido a que JaMe estimula la expresión de genes que codifican enzimas implicadas en

la biosíntesis de fenoles, como fenilalanina amonio liasa, chalcona sintetasa, estilbeno

sintetasa, UDP-glucosa:flavonoid-O-transferasa y de inhibidores de proteinasa y

quitinasa (Belhadj et al., 2008). Así pues, el tratamiento con JaMe a dosis adecuada podría

ser una herramienta eficaz para incrementar la calidad de las bayas en la uva de mesa y

su contenido en compuestos bioactivos con actividad antioxidante.

Conclusiones

Los resultados muestran que el tratamiento con JaMe a 1, 5 y 10 mM retrasó el

crecimiento de la uva, siendo el efecto proporcional a la dosis aplicada. No obstante, el

tratamiento con JaMe a 1 mM adelantó la maduración de la uva en la parra e incrementó

la calidad de las uvas en el momento de maduración comercial y su contenido en

compuestos bioactivos y propiedades antioxidantes, efectos que aún fueron evidentes

después de una conservación prologada. Por tanto, será necesario realizar más

investigaciones para encontrar la dosis de JaMe más apropiada que permita incrementar

la calidad de las bayas en la uva de mesa y su contenido en compuestos bioactivos con

actividad antioxidante, sin efectos negativos en la producción total de la parra o en el

tamaño de la baya.

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Tablas y Figuras

Tabla 1: Parámetros fisiológicos, de calidad, fenoles y actividad antioxidante de las uvas

control y tratadas con JaMe 1 mM en el momento de la recolección y después de 45 días

de conservación a 1 ºC.

Control JaMe 1 mM

Parámetro Día 0 Día 45 Día 0 Día 45

Etileno (nL g-1 h-

1)

0,020±0,001a 0,010±0,001 a 0,021±0,003 a 0,037±0,002 b

Respiración* 21,03±1,02 a 8,66±0,62 a 26,78±1,30 b 15,23±0,85 b

Color Hue 11,38±0,60 a 7,30±1,14 a 12,14±0,67 a 11,50±1,12 b

Firmeza (N mm-1) 2,20±0,06 a 1,37±0,03 a 2,39±0,04 b 1,94±0,04 b

SST (Brix) 18,15±0,40 a 18,83±0,22 a 19,98±0,09 b 19,00±0,15 a

Acidez (g 100 g-1) 0,64±0,02 a 0,83±0,02 a 0,55±0,02 b 0,78±0,02 a

Fenoles ** 35,84±3,68 a 24,74±1,27 a 60,64±5,38 b 27,03±0,87 b

Activ.

Antioxid.**

9,15±1,78 a 7,16±1,01 a 16,29±1,07 b 10,73±0,94 b

* (mg kg-1 h-1), **(mg 100 g-1), Letras diferentes indican diferencias significativas entre

uvas control y tratadas para cada parámetro y día de muestreo.

Figura 1: Efecto de los tratamientos con JaMe sobre el crecimiento de la baya (A) y sobre

la producción acumulada (B). El la figura A los datos son las media ± ES de 5 bayas

medidas en cada uno de los 5 racimos marcados por cada una de las 5 parras. En la firua

B los datos son la media ± ES de 5 parras.




Figura 2: Aspecto de las uvas tratadas con JaMe 10 mM y de las control, a la derecha, el

14 de julio, una semana antes de la primera recolección.




¿Se puede mejorar la producción y calidad de alcachofa 'Blanca de

Tudela' con Jasmonato de Metilo?

P.J. Zapata1*, A. Gironés-Vilaplana1, J.M. Valverde1, F. Guillén1, D. Martínez-Romero1

& M. Serrano2.


Alicante, España. 2 Dept. Biología Aplicada. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela, Alicante,

España.

Resumen

En este trabajo se presenta el efecto de la aplicación durante la fase cultivo del

tratamiento con jasmonato de metilo (JaMe) a la concentración de 0.5 mM en alcachofa

‘Blanca de Tudela’. Los tratamientos fueron aplicados cada 21 días y se avaluó la

producción y calidad de las alcachofas durante un ciclo productivo, desde noviembre

hasta abril del año siguiente. Los resultados han puesto de manifiesto que la aplicación

con JaMe incrementa la producción y que las alcachofas tienen una mayor calidad

funcional, ya que incrementa el contenido de fenoles tanto en la recolección realizada en

diciembre como en marzo.

Palabras clave: Cynara scolymus, producción, firmeza, fenoles.

Abstract

In this work show of the effect the application methyl jasmonate (MeJa) at the

concentration of 0.5 mM treatment during the growing phase in artichoke 'Blanca de

Tudela' cultivar. Treatments were applied every 21 days and the yield and quality of the

artichokes was valued for a cycle, from November to April the following year. The results

have shown that the application JaMe increases yield and functional quality due to it

increases the content of phenols in both harvesting in December and in March

Keywords: Cynara scolymus, yield, class, firmness, phenolics

Introducción

La alcachofa es una hortaliza originaria de la cuenca mediterránea cuyo cultivo se

ha extendido lentamente en comparación con otros, lo que lleva consigo que hoy en día

países como España e Italia sean uno de los principales productores a nivel mundial. Sin

embargo, es considerada como una hortaliza gourmet debido a su gran potencial

organoléptico, nutritivo y funcional. En España, es una de las pocas hortalizas que todavía

hoy se reproduce por esqueje, y es debido fundamentalmente a que la principal variedad

cultivada es ‘Blanca de Tudela’ ya que es una variedad precoz perfectamente adaptada a

la zona de cultivo, por lo que nuevas variedades de semilla no consiguen desplazar a

‘Blanca de Tudela’ que cuenta en la actualidad con una DOP en Tudela (Navarra) y una

IGP en Benicarló (Castellón). Sin embargo, las producciones que presenta no son

elevadas, y a menudo y dependiendo de la climatología, la heterogeneidad de las

inflorescencias es muy superior a la que presentan el resto de hortalizas del mercado. Sin

embargo, la inflorescencia que es la parte principalmente consumida, es un producto muy

perecedero debido a su alta tasa de respiración, pérdidas de peso y la susceptibilidad a las

podredumbres (Restuccia et al., 2013).




El ácido jasmónico y su derivado jasmonato de metilo (JaMe), compuestos

naturales que sintetizan las propias plantas, se consideran elicitores o moléculas señal

implicados en la estimulación de los sistemas de defensa frente a diferentes tipos de estrés,

tanto biótico como abiótico (Creelman & Mullet, 1997). Recientemente, se ha podido

comprobar como la aplicación de estos compuestos en frutas y hortalizas durante la fase

anterior a la cosecha ha retrasado la senescencia y preservado los componentes de calidad

de los vegetales (Martínez-Esplá, et al., 2014; Zapata et al., 2014). Sin embargo, la

implicación de los jasmonatos en los procesos de desarrollo y maduración del fruto se

han estudiado en menor profundidad, aunque el potencial del JaMe para su aplicación con

fines comerciales es elevado puesto que ha sido reconocido por la FDA como “Generally

Recognised as Safe” (FDA-EPA-2013). En Alcachofa no existen trabajos que muestren

el efecto de la aplicación de JaMe en la fase de desarrollo de la planta, por lo que el

objetivo de este trabajo ha sido evaluar las variaciones que puede inducir la aplicación de

este compuesto en la producción y calidad de la alcachofa ‘Blanca de Tudela’.

Material y métodos

Material Vegetal y Diseño Experimental. El experimento se realizó en una finca

comercial de la empresa SAT Olé, situada en San Miguel de Salinas (Alicante, España),

con alcachofa (Cynara scolymus L.) variedad ‘Blanca de Tudela’. Se seleccionaron 11

filas de 35 esquejes cada una para cada uno de los tratamientos: jasmonato de metilo

(JaMe) a la concentración de 0.5 mM y control. Los tratamientos se realizaron mediante

aplicación foliar, y estos contenían Twin-20 0,5 %, y en el caso del control con agua. Se

realizaron aplicaciones a lo largo del desarrollo de la planta, el primer tratamiento fue el

26 de octubre de 2015 y terminaron el 11 de abril de 2016, realizándose éstos cada 21

días. La recolección se realizó en el estado de maduración comercial, según criterios

comerciales de la empresa, y se recolectó en 11 fechas: desde el 26 de noviembre de 2015

hasta el 29 de abril de 2016. En cada una de estas fechas se anotó el número y peso de

alcachofas de cada fila, calculando la producción media por fila en cada fecha de

recolección (11 repeticiones por tratamiento). Con el fin de evaluar la calidad de las

alcachofas en el momento de la recolección, en las dos fechas de mayor producción (18

diciembre y 23 de marzo), se llevaron 10 alcachofas de cada tratamiento al laboratorio,

donde se evaluó la tasa de respiración, color, firmeza y contenido en fenoles totales.

Determinaciones analíticas. Para determinar la tasa de respiración se

introdujeron las alcachofas durante 1 h en tarros de 1.8 L y se cuantificó el CO2

acumulado en el interior mediante cromatografía gaseosa, según se indica en trabajos

previos (Zapata et al., 2014). Los datos de la respiración se expresan en mg de CO2

desprendidos por kg de alcachofa y hora y son la media de las medidas realizadas por

duplicado en cada una de las diez cabezas. A cada alcachofa se le determinó

individualmente el color externo y la firmeza, y seguidamente se tomaron 5 granos de la

parte comestible para determinar el contenido en fenoles totales (Ruiz-Jimenez et al.,

2014). La extracción se realizó con methanol:agua (2:8) conteniendo NaF 2 mM y los

fenoles se cuantificaron por duplicado en cada extracto, usando el reactive de Folin–

Ciocalteu y los resultados (media ± SE) se expresan en equivalentes de ácido gálico 100

g−1 de peso fresco.


Producción en peso y número de alcachofas. La aplicación del tratamiento con

JaMe indujo un adelanto en la producción como se puede observar en la figura 1, ya que

en las cuatro primeras recolecciones el peso de las alcachofas recogidas fue mayor que




en las control. A partir de enero, se produce un agotamiento de las plantas tratadas frente

a las control y su producción es menor, ya que en esta fase del ciclo se inicia una nueva

brotación del esqueje, y es a partir de marzo y hasta el final del ciclo productivo cuando

las plantas tratadas con JaMe presentan de nuevo mayores producciones que el control,

lo que se traduce en una mayor producción total en todo el ciclo como efecto de la

aplicación del tratamiento con JaMe. Este incremento en peso de la producción están

directamente correlacionado con el número de alcachofas producidas por planta, ya que

en la figura 2 podemos observar como igualmente tenemos dos fases diferenciadas en el

que el número de alcachofas que producen los esquejes que han sido tratados con JaMe

es mayor que las control, por lo que se puede deducir que el incremento en la producción

es debido al mayor número de alcachofas producido por la planta sin verse afectado en el

calibre de las mismas. Esto hizo que la producción de alcachofas de calidad, ya que está

directamente relacionada con el tamaño y aspecto de la inflorescencia, en las plantas

tratadas fuera igual o superior a las plantas control. Anteriormente, también se ha trabajo

mucho con la aplicación de ácido giberélico a diferentes dosis para incrementar la

producción y calidad de alcachofa obteniendo resultados satisfactorios (Baixauli et al.,

2012), pero este es el primer trabajo que se consigue con la aplicación de JaMe.

Parámetros de calidad y fenoles en la recolección. A la vez que se analizó el

efecto sobre la producción por la aplicación de JaMe también se analizó la calidad de las

alcachofas durante la fase de otoño-invierno (diciembre) y primavera (marzo). En la tabla

1 se puede observar como la tasa de respiración es muy similar en ambas fechas y

ligeramente superior en las alcachofas control en el momento de la recolección, sin

embargo la evaluación del color en cualquiera de los parámetros del CIE Lab, o en el

cálculo del índice Croma o ángulo hue, no muestra diferencias ni por la aplicación de los

tratamientos ni por la fecha de recolección. Igualmente, la firmeza es indiferente del

tratamiento realizado, pero sin embargo sí se pudo observar como las cabezas

recolectadas en el periodo otoño-invierno tenían una mayor compacidad que las

recolectadas en marzo. Por último, para determinar la calidad funcional de la alcachofa

se procedió a determinar el contenido en fenoles totales, ya que son estos compuestos los

más reconocidos y concentrados en la parte comestible de la alcachofa. Se pudo observar

(figura 3) como las alcachofas tratadas presentaban un mayor contenido en fenoles en el

momento de la recolección, y como la acumulación de estos compuestos es mayor en la

primera recolección. El incremento en compuestos bioactivos por la aplicación de JaMe

en ciruela en la fase anterior a la recolección ha sido descrito por Zapata et al., (2014), y

la variación del contenido en fenoles por las condiciones ambientales de luz y temperatura

durante su ciclo de producción ha sido demostrado en numerosas especies vegetales, ya

que se producen variaciones en la producción del metabolito secundario como

consecuencia de estos cambios (Valero & Serrano, 2010).

Conclusiones

Los resultados muestran que el tratamiento con JaMe a 0.5 mM adelantó e

incrementó la producción de la alcachofa ‘Blanca de Tudela’, ya que produjo un mayor

número de alcachofas por planta si afectar el calibre de las mismas. Igualmente, la

aplicación de este compuesto natural llevó consigo un incremento en la calidad funcional

como consecuencia del incremento en fenoles de la parte comestible, tanto en la fase de

otoño-invierno como la de primavera.




Agradecimientos

A la empresa SAT Olé por la disposición de las fincas comerciales y el material

vegetal suministrado.

Referencias

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Tablas y figuras

Tabla 1- Parámetros fisiológicos de calidad de las alcachofas control y tratadas con JaMe

0.5 mM en el momento de la recolección de otoño-invierno y primavera.

Control JaMe

Recolección Diciembre

Recolección Marzo

Recolección Diciembre

Recolección Marzo

Respiración (mg CO2 kg-1)

123.55 ±9.1

127.83 ±11.3

110.65 ±11.1

116.28 ±13.5

Color L* 56.99 ±0.5

58.28 ±0.3

55.64 ±0.5

60.05 ±0.4

Color a* -13.09 ±0.3

-11.17 ±0.2

-13.42 ±0.2

-10.34 ±0.2

Color b* 29.82 ±0.3

26.32 ±0.4

29.67 ±0.3

26.65 ±0.3

Croma 32.59 ±0.3

28.59 ±0.4

32.57 ±0.3

28.61 ±0.2

Ángulo hue 113.69

±1.5 113.01

±1.3 114.33

±1.3 111.23

±1.6 Firmeza (N mm-1)

4.30 ±0.5

3.56 ±0.3

4.28 ±0.2

3.50 ±0.2




Figura 1- Efecto de la aplicación del tratamiento con JaMe sobre el producción en g/planta

(A) y en % con respecto al control (B) durante el ciclo productivo de alcachofa ‘Blanca

de Tudela’. El la figura A los datos son las media ± ES.

Figura 2- Efecto de la aplicación del tratamiento con JaMe sobre el producción en número

de alcachofas/planta (A) y en % con respecto al control (B) durante el ciclo productivo

de alcachofa ‘Blanca de Tudela’. El la figura A los datos son las media ± ES.




Figura 3- Contenido en fenoles totales en alcachofas control y tratadas con JaMe 0.5 mM

en el momento de la recolección de otoño-invierno y primavera.




Abscisic acid, a key phytohormone for antioxidant production in sweet

cherries

Paula Muñoz*, Verónica Tijero, Natalia Teribia & Sergi Munné – Bosch

Department of Plant Biology, Faculty of Biology, University of Barcelona, Av. Diagonal

643, Barcelona, Spain. [email protected]

Abstract

Sweet cherry (Prunus avium L.) is a non-climacteric fruit very well-known due to

its antioxidant properties, highly appreciated by the consumers. Because abscisic acid

(ABA) is a crucial phytohormone in the development and ripening of non-climacteric

fruits, the aim of this study was to evaluate the role of this sesquiterpenoid hormone in

the synthesis of antioxidants such as vitamin E, anthocyanins and carotenoids of sweet

cherries during different developmental stages up to their consumption. For our

experiment, we collected sweet cherries var. Prime Giant from orchard trees at eight

different stages of ripening during two consecutive years to further measure the

endogenous levels of ABA using ultrahigh-performance liquid chromatography coupled

to electrospray ionization tandem spectrometry (UPLC/ESI-MS/MS), as well as the

concentrations of vitamin E and carotenoids with high performance liquid

chromatography (HPLC) at all stages of ripening collected. While our results showed a

negative correlation between ABA and carotenoids levels, we could see that ABA

endogenous levels positively correlated with vitamin E and anthocyanins concentrations.

These results indicate that carotenoids could be present at earlier stages of development

as an accessory of photosynthesis, to later act as a precursor of ABA phytohormone

during ripening of the fruit. This increment in the ABA levels is also followed by an

increment in the vitamin E and anthocyanins concentrations, which arise the relevance of

ABA hormone in ripening and enhancing the quality parameters of the fruit.

Keywords: sweet cherry, ABA, ripening, carotenoids, vitamin E, anthocyanins.

Introduction At present, there is a trend from world population for a healthier lifestyle which

requires products with good qualities and properties. Fruits and vegetables could

constitute a good option for these consumers due to the benefits of their consumption as

a source of vitamins and minerals. In this context, sweet cherries may be considered an

excellent alternative because of their low caloric content (only 63kcal·100g-1) and

because they can provide nutrients and phytochemicals with putative health benefits

(McCune et al., 2011).

Sweet cherry (Prunus avium L.) is a non – climacteric fleshy fruit that undergoes

progressive developmental steps (Figure 1) starting with fruit set, followed by fruit

growth, maturation and a final ripening stage where the fruit synthesizes bioactive

compounds and also continues its growth, constituting a double – sigmoid pattern (Ren

et al., 2010).

Abscisic acid (ABA) is known to be an important ripening factor for non –

climacteric fruits like sweet cherries that once enters into the ripening process, this cannot

be ceased and it usually leads to over – ripening (Ren et al., 2010; Kumar et al., 2014;

Leng et al., 2014). This sesquiterpenoid hormone is involved in cell wall modifications,




accumulation of sugars through starch conversion and the biosynthesis of important

compounds for human nutrition like flavonoids or vitamins (Miret & Munné, 2016). In

fruits, the endogenous ABA content is regulated by an accurate balance between de novo

biosynthesis through the carotenoid pathway (9 – cis – epoxycarotenoid dioxygenase

(NCED) conversion), ABA catabolism through hydroxylation reactions by CYP707A

gene family enzymes, and ABA conjugation (Kumar et al., 2014; Leng et al., 2014).

It has been demonstrated that sweet cherries possess beneficial healthy properties

that can be related to the high antioxidant activity of these fruits, being flavonoids and in

particular anthocyanins the major antioxidants also responsible for their colour and taste

(Serrano et al., 2005). Anthocyanins are water – soluble pigments that accumulate in the

vacuoles of plant tissues and give the red to blue colours, very characteristic of many

fruits, vegetables and flowers.

Although vitamin C has been widely studied in sweet cherries, little is known

about vitamin E in this fruit. Tocopherols and tocotrienols constitute the Vitamin E group

of compounds in plants, where these tocochromanols are synthesized (Falk & Munné –

Bosch, 2010). Vitamin E also constitutes a high potent antioxidant, essential for human

health, which can be found at large amounts in fruits like avocados, raspberries or

mangoes (Chun et al., 2006). However, only low levels of α – and β – tocopherol have

been reported in sweet cherries (Bastos et al., 2015).

As it has already been described by many authors that ABA is the major

phytohormone involved in the ripening of non – climacteric fruits such as strawberry or

grapes, and that it can regulate the biosynthesis of bioactive compounds present in these

fruits (Ren et al., 2010; Kumar et al., 2014; Leng et al., 2014), the aim of this project was

to measure the endogenous levels of ABA in sweet cherries at different ripening stages

in order to understand the implication of this phytohormone for the biosynthesis of

important antioxidants for human health, mainly vitamin E, anthocyanins and

carotenoids.


In order to perform all the analyses, we obtained a variety of sweet cherries

(Prunus avium var. Prime Giant) from trees growing in an exploited orchard at Partida

Vall del Sector III (Lleida, Spain). Cherries were harvested at eight different

developmental stages from 15th April to 7th June of 2016, which corresponds to 20 and 73

days after full bloom respectively, being the latest stage the day before harvest for

commercialisation. All samples were harvested early in the morning between 9 and 10

a.m. local time with an average temperature of 18 ± 4°C. Six fruits per tree from eight

trees were randomly sampled at each time point during the pre-harvest period and

immediately frozen in liquid nitrogen and stored at -80°C until analysis. An additional

cherry was sampled from each tree at each time point for fruit biomass, transferred in

individual bags to avoid desiccation, and dried in an oven for dry weight estimation.

For the analysis of carotenoids, anthocyanins and vitamin E, 200 mg of each

sample were taken and extracted with methanol following the protocol described in

Figure 2.

For carotenoid quantification by HPLC we followed the protocol described by

Munné – Bosch & Alegre (2000) with an Agilent ZORBAX Original 70Å C18 (4.6 x 250

mm, 5 μm, non-endcapped, Teknokroma, St. Cugat, Spain) during 38 min at 30°C.

For the analysis of tocochromanols we followed the protocol of Amaral et al.

(2005) in an HPLC system which consisted of an integrated system with a Jasco PU-2089

Plus pump, a Jasco AS- 2055 Plus auto-sampler and a FP-1520 fluorescence detector




(Jasco, Tokyo, Japan). All forms of tocopherols and tocotrienols were separated on a

normal – phase column Inertsil 100A (5 mm, 30 x 250 mm, GL Sciences Inc., Tokyo,

Japan). Quantification was based on the results obtained from the fluorescence signal and

calibration curves made with authentic standards (Sigma–Aldrich, Steinheim, Germany).

Total anthocyanins were determined spectrophotometrically as described by

Gitelson et al. (2001) at 530 nm and then calculated by equivalents of cyanidin (MM =

449.2 g · mol-1) and a molar absorption coefficient of 34300 L·cm-1· mol-1.

We employed ultrahigh – performance liquid chromatography – electrospray

ionisation coupled to tandem mass spectrometry (UHPLC/ESI – MS/MS) in order to

quantify the ABA levels of P. avium var. Prime Giant as explained by Müller & Munné

– Bosch (2011) with a solvent mixture of methanol:isopropanol:glacial acetic acid

(50:49:1; v:v:v) and following the protocol described in Figure 2. Internal standard, d6-

ABA was added at the beginning of the extraction procedure to a final concentration of

100 μL·L-1. The UHPLC system consisted of an Aquity UHPLC™ System (Waters,

Milford, MA USA) quaternary pump equipped with an autosampler. For the analysis of

the extracts, a HALO™ C18 (Advanced Materials Technology, Inc., Wilmington, USA)

column (2.1 × 75 mm, 2.7 μm) was used.


Sweet cherries are fleshy fruits highly appreciated by consumers due to their early

appearance in the market and the healthy benefits of their intake (McCune et al., 2011;

Ballistreri et al., 2013; Cockchaisawasdee, 2016). ABA has been extensively described

as the main phytohormone involved in the ripening of non – climacteric fruits and a

support of ethylene for climacteric fruits ripening. For this reason, we wanted to measure

the endogenous levels of this plant hormone in sweet cherries at different developmental

stages to understand its role on the biosynthesis of bioactive compounds important for

human health, such as antioxidants.

Our results showed an increased accumulation of ABA over the preselected

developmental stages (Figure 3), being very low during the first stages (under 700 ng·g

DW -1) and with the first peak at stage IV, 51 days after full bloom. This first peak of

ABA corresponds with the first visual effects of the ripening process with an increase in

the percentage of red colour in the fruit. The highest peak of ABA was achieved at stage

VI with an accumulation of 4777.64 ± 369.65 ng·g DW -1, after which the levels of this

phytohormone decreased progressively.

Contrary to other fleshy fruits such as tomatoes, sweet cherries do not accumulate

carotenoids during fruit ripening, as our results showed a decrease in the levels of these

lipophilic pigments until stage IV, 51 days after full bloom, where the last carotenoids

remaining were lutein, β – carotene and violaxanthin (Figure 4). After this stage, no

carotenoids were detected with HPLC. I could be that carotenoids were playing a

protective role as accessory pigments for photosynthesis at first stages of development of

sweet cherries, as we found high levels of violaxanthin (5191.94 ± 662.78 µg·g DW-1),

antheraxanthin (1271.85 ± 283.72 µg·g DW-1) and zeaxanthin (922.62 ± 241.53 µg·g

DW-1), involved in the chlorophyll protection through the xanthophyll cycle (Moise et

al., 2014). We performed Pearson linear correlations between ABA and violaxanthin,

along with ABA and neoxanthin, the main ABA precursors, and we found negative

correlations which were statistically significant (Table 1). This data suggests that

carotenoid degradation in cherry fruits could be explained for their function as ABA

precursors, although the accumulation of this phytohormone in the fruit is a tight

regulation between its biosynthesis and degradation (Leng et al., 2014).




Because sweet cherries are specially valued due to their antioxidant properties, we

analysed total anthocyanin levels of our cherries variety Prime Giant. Our results showed

an exponential accumulation of anthocyanins, beginning at stage V of development, 59

days after full bloom (Figure 5a). Besides, the highest yield of anthocyanins was achieved

at stage VIII, the day before fruit harvesting, with 1134.73 ± 41.45 µg cyanidin·g DW-1,

15 fold higher than at the first stage selected. We performed a Pearson linear correlation

between anthocyanin accumulation and ABA levels and we could see that there was a

statistically significant positive correlation with a P – value = 0.005 (Figure 5b).

However, the correlation coefficient was not very strong, with a value of 0.344 and this

could be explained because fruit ripening is a complex set of events that need the

regulation and interaction of different hormones involved in this process (Teribia et al.,

2016). In the case of anthocyanin biosynthesis, it has been described that ABA plays a

major role in the regulation of its pathway for the formation of these compounds, but

other hormones such as jasmonates and gibberellins have been found to exert also a

pivotal role in their biosynthesis (Jaakola, 2003).

For vitamin E, we identified that tocopherols were the natural form of this group

of compounds in these fruits. Moreover, α – tocopherol was the main form of tocopherols

found and, into a lower extent, γ – tocopherols. These forms of vitamin E had a major

increase at stage IV of development in both cases (Figure 6). Then, α – tocopherol values

had a 30% decrease until stage VIII where sweet cherry fruits contained 18,71 ± 0,98µg

α – tocopherol·100g DW-1 (Figure 6a). A similar pattern was found for γ – tocopherol,

which showed a decrease of 38% from stage IV to the last stage, a day before its

harvesting, with levels of 14,42 ± 1,22 µg γ – tocopherol·100g DW-1 (Figure 6b). Total

amounts of tocopherols were very low compared with anthocyanin amounts, which were

97% fold higher. Moreover, sweet cherries have 86% lower values than other fruits with

high levels of anthocyanins, such as blueberries or raspberries (Chun et al., 2006).

Nevertheless, while anthocyanins are a group of hydrophylic pigments, vitamin E is a

potent lipophilic antioxidant that can prevent lipid peroxidation, thus protecting cell

membranes and associated diseases (Brigelius-Flohé et al., 2002). We also performed

Pearson linear correlations and we found strong positive correlation coefficients between

ABA and both forms of tocopherols detected (Figure 7), which were statistically

significant (P – value < 0.001). Therefore, these results could indicate that ABA is driving

vitamin E accumulation in sweet cherries.

Conclusions

In this work we revised the role of ABA hormone in the ripening regulation of

sweet cherry fruits and we could see that this hormone might be regulating the

biosynthesis of important antioxidants like anthocyanins and vitamin E, as we found

positive correlations between ABA and the major forms of these compounds in sweet

cherry fruits. Vitamin E in sweet cherries was mainly found in the forms of α – and γ –

tocopherol, being the first one the most abundant homologue, although this vitamin was

found at low levels, even at the time of fruit harvesting. In the case of sweet cherries,

carotenoids are not accumulated in chromoplasts during fruit ripening and are degraded

during developmental stages serving as precursors for ABA biosynthesis.

Aknowledgements

We are very grateful to Maren Müller and Serveis Científico – tècnics (University

of Barcelona) for their help with phytohormone and antioxidants analyses. We also thank

Josep Maria Gilart for giving us the opportunity to sample the fruits in his orchard.




Research was supported by the Generalitat de Catalunya through the ICREA Academia

prize to S.M.B.

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Tables and Figures

Table 1: Pearson linear correlation results between ABA and violaxanthin and ABA

against neoxanthin. Violaxanthin Neoxanthin

ABA

Pearson correlation coefficient -0.495** -0.535**

P – value 0.001 0.001

N 64 64

Asterisks show a significant correlation.

Figure 1: Developmental stages in sweet cherry fruit

Figure 2: Brief summary of the extraction protocols for hormones and antioxidants

determination [Image adapted from Müller & Munné – Bosch, 2011].




Figure 3: ABA levels at different stages expressed as nanograms of the hormone per gram

of dry weight (ng·g DW -1). Data shown is the mean ± standard error of n = 8. Different

letters show a P – value < 0.001 between the different stages, result of the ANOVA and

post – hoc Tukey test.

Figure 4: Carotenoids levels at preselected developmental stages expressed as

micrograms per gram of dry weight (µg·g DW -1). Data shown is the mean ± standard

error of n = 8. Different letters show a P – value < 0.001 between stages for each

carotenoid, result of the ANOVA and post – hoc Tukey test. ND means non – detected

values.

a)

b)

Figure 5: a) Anthocyanin yields measured as micrograms of cyanidin per gram of dry

weight (µg cyanidin·g DW-1) over the different developmental stages selected. Data

shown is the mean ± standard error of n = 8. Letters show a P – value < 0.001 between

stages, result of the ANOVA and post – hoc Tukey test. b) Pearson linear correlation

between ABA and anthocyanins. P – value and Pearson correlation coefficient (r) are

given inside panels.




Figure 6: Tocopherols levels measured as micrograms per gram of dry weight (µg·g DW-

1) during the different developmental stages selected. a) α – tocopherol and b) γ –

tocopherol. Data shown is the mean ± standard error of n = 8. Letters show a P – value <

0.001 between stages, result of the ANOVA and post – hoc Tukey test.

Figure 7: Pearson linear correlations between endogenous levels of a) ABA and α –

tocopherol; and b) ABA and γ – tocopherol. P – value and Pearson correlation coefficient

(r) are given inside panels.

a) b)

a) b)




Efeito do tempo de refrigeração e da columela em Actinidia deliciosa

Vanessa Silva1 & Carlos Ribeiro2*

1Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Quinta de Prados, 5000-801

Vila Real - Portugal, [email protected] 2Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Departamento de Agronomia,

Quinta de Prados, 5000-801 Vila Real - Portugal, [email protected]

Resumo

O incremento da produção de quivi tem contribuído para o reforço significativo

desta fileira em Portugal. O valor nutricional e dietético e o potencial de conservação pelo

frio permitem que seja muito utilizado por um número cada vez maior de consumidores.

O objetivo do presente trabalho foi identificar o efeito de diferentes tempos de

refrigeração em atmosfera normal em parâmetros biométricos, colorimétricos e texturais,

índice refratométrico, açúcares totais, pH, ácidos orgânicos e atividade antioxidante. Foi

também objetivo identificar o efeito da presença da columela na caraterização química,

tendo sido analisada polpa completa e polpa sem columela. Foram amostrados 25 frutos

após refrigeração a 0 oC e 90 a 95% de humidade relativa, após 13, 15, 18 e 20 semanas

após a colheita, sendo que os frutos eram oriundos de quatro produtores diferentes e

colhidos em datas diferentes (entre 12 e 21 de novembro de 2013). Houve diferenças

significativas na massa dos frutos com treze semanas de armazenamento, que

correspondeu à primeira das quatro datas de colheita, o que pode justificar-se com frutos

ainda em fase de desenvolvimento, pelo que mais sensíveis à perda de massa e a menor

massa inicial. A força necessária para romper a epiderme do quivi foi menor na

amostragem após 15 semanas, aspeto apenas imputável às práticas culturais e momento

de colheita do produtor correspondente. A brandura dos tecidos da polpa foi também

evidenciada nos frutos com 15 semanas de refrigeração, face aos valores de força

registada a 15mm de deslocamento. Estes frutos indiciam colheita em estado mais

avançado de maturação. Os parâmetros cromáticos, CIEL*a*b*, da epiderme, tenderam

para aumento entre as 13 e as 20 semanas de refrigeração, enquanto a polpa evidenciou

maior intensidade de cor (C*) após 18 semanas. Ácidos málico e cítrico estavam presentes

em maior concentração nos frutos com menor tempo de armazenamento e com columela

(à exceção dos quivis com 13 semanas de frio). O índice refratométrico e a concentração

de açúcares totais tenderam para aumento com o tempo de armazenamento, comprovando

a colheita antecipada nos frutos com 13 semanas de refrigeração. Convém frisar a

importância da origem do quivi, o estado de maturação, exposição solar e práticas

culturais, fatores não considerados no presente trabalho. A atividade antioxidante dos

quivis revelou valores mais elevados com tempo maior de armazenamento e sem

columela, prenunciando a importância do tempo na síntese de metabolitos secundários e

o eventual menor interesse da columela em termos dietéticos.

Palavras-chave: quivi, força, ácidos, açúcares, atividade antioxidante

Abstract

Effect of refrigeration time and columella in Actinidia deliciosa. The increase

of kiwifruit production has contributed to the significant enhancement of this sector in




Portugal. The nutritional and dietary value and the potential availability for cold

conservation allow it to be widely used by an increasing number of consumers.

The aim of this study was to identify the effect of different cooling times in normal

atmosphere on biometric, colorimetric and textural parameters, refractive index, total

sugar, pH, organic acids and antioxidant activity. It was also an objective, the

identification of the effect of the presence of the columella in the chemical

characterization, and was analyzed complete pulp and pulp without columella, namely on

the quantification of antioxidant activity and organic acids. We sampled 25 fruits after

cooling at 0 °C and 90 to 95% relative humidity after 13, 15, 18 and 20 weeks after

harvest, and the fruits were from four different producers and harvested at different times

(between 12th and 21st November 2013). There were significant differences in fruit weight

with thirteen weeks of storage, which corresponded to the first of the four harvest dates,

which can be justified with fruit still under development, so more susceptible to weight

loss and lower initial weight. The force required to break the skin of the kiwifruit was

smaller in the sample after 15 weeks, which can be only imputable to cultural practices

and moment of each producer harvest. The softness of the pulp tissue was also showed in

fruits with 15 weeks of cooling, according to the force values recorded at 15mm of probe

displacement. These fruits indicate harvest of kiwifruit in more advanced stage of

maturation. The chromatic parameters CIEL*a*b* of the epidermis, tend to increase

between 13 and 20 weeks of cooling, while the pulp showed greater intensity of color

(C*) after 18 weeks. Malic and citric acids were present in higher concentrations in fruits

with less storage time and columella (except kiwifruits with 13 weeks of cooling). The

refractive index and the concentration of total sugars tended to increase with storage time,

proving the early harvest in fruits with 13 weeks of cooling. It should be stressed the

importance of kiwifruit origin, maturity, sun exposure and cultural practices, factors not

considered in this work. The antioxidant activity of kiwifruits showed higher values with

longer storage without columella, which announce the importance of time in the synthesis

of secondary metabolites and the possible lower interest of columella for dietary use.

Keywords: kiwifruit, force, acids, sugars, antioxidant activity

Introdução O quivi produzido em Portugal é maioritariamente oriundo da região de Entre

Douro e Minho e representa 82% das 28300 t da produção nacional em 2015 (INE, 2016).

A Actinidea deliciosa (polpa verde) e Actinidea chinensis (polpa amarela) são espécies

com maior expressão a nível comercial (Ma et al., 2017), sendo Actinidea deliciosa aquela

que é maioritariamente produzida e consumida em Portugal.

A qualidade do quivi é definida no campo e através das operações culturais

utilizadas (Famiani et al., 2012). Cor, firmeza, sólidos solúveis e acidez são parâmetros

utilizados para a definição da data de colheita e são os primeiros aspetos de avaliação do

consumidor aquando da compra do fruto. O quivi é importante como fonte de vitaminas

e fibras mas também pelo conteúdo em antioxidantes como ácido ascórbico, compostos

fenólicos, flavonóides e ácidos orgânicos, compostos importantes na alimentação humana

(Strail et al., 2006).

A refrigeração, preferencialmente em atmosfera controlada, permite manter os

aspetos qualitativos do quivi - firmeza, sólidos solúveis totais e acidez -, durante mais

tempo (Latocha et al., 2014). O uso de refrigeração, associado a estados ótimos de

maturação e aspetos qualitativos inerentes à produção primária, são fundamentais para a




manutenção de parâmetros nutricionais e sensoriais dos frutos ao longo do tempo (Fisk

et al., 2008).

O objetivo do presente trabalho foi identificar o efeito de diferentes tempos de

refrigeração em atmosfera normal em parâmetros biométricos, cromáticos e de textura,

bem como em parâmetros físico-químicos - índice refratométrico, açúcares totais, pH,

ácidos orgânicos e atividade antioxidante. Foi também objetivo identificar o efeito da

presença da columela na caraterização química.

Material e Métodos

Material Vegetal. O quivi foi amostrado após refrigeração de 13, 15, 18 e 20

semanas, à temperatura de 0 ºC e humidade relativa de 90-95%, tendo origem em

produtores diferentes do Entre Douro e Minho. Foram amostrados 25 quivis em cada data

de amostragem, não tendo sido acompanhado o processo de colheita nem de preparação

para refrigeração nem o período de refrigeração.

Caraterização física. Para determinação de parâmetros biométricos utilizou-se

uma balança analítica Kern EW, com capacidade máxima de 2200 g para determinação

da massa de cada fruto. A biometria (comprimento e diâmetro) foi determinada com

paquímetro.

Os parâmetros cromáticos foram determinados através da utilização de

colorímetro Minolta Chroma Meter CR-300. Em cada fruto fizeram-se 2 leituras na

epiderme e 3 na parte interna, 2 na polpa e 1 na columela.

Para determinar a força de rotura da epiderme, e da polpa após deslocamento de

15mm, a área até ao rompimento da epiderme e área total, utilizou-se o analisador de

textura TA.XT Plus da Stable Micro Systems, com sonda cilíndrica de 6mm de diâmetro,

P6, e célula de carga de 5 kg, à velocidade de teste de 5 mm/s e distância máxima de

deslocamento de 25 mm.

Análise de rotina. O teor de sólidos solúveis totais (TSS) foi determinado em

sumo, através da quantificação do índice refratométrico (IR) em refratómetro Atago PR-

101.

O pH foi analisado em medidor de pH Jenway 3310.

Caraterização química. Os açúcares totais foram determinados pelo método

fenol-sulfúrico, através da metodologia de Dubois et al. (1956). Os resultados são

expressos em mg (equivalentes de frutose)/g peso seco.

Para determinação de ácidos orgânicos utilizou-se cromatografia líquida de alta

resolução com deteção por fotodíodos (HPLC-DAD), com base na metodologia de Philips

et al. (2010). Os resultados são expressos em mg/g de peso seco.

A atividade antioxidante foi determinada pela quantificação da inibição de

radicais livres 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) através da metodologia de

Marinova et al. (2005), Heimler et al. (2007) e Lamien-Meda et al. (2008). Os resultados

são expressos em % de inibição de radicais metálicos DPPH.

Análise estatística. Foi feita análise de variância e separação de médias através

do teste de Tuckey-HSD com o pacote informático JMP-8. São apresentados os valores

médios.

Resultados e Discussão

A força necessária para romper a epiderme do quivi e a força registada na polpa

após 15 mm de deslocamento da sonda cilíndrica P6 (Quadro1), foram significativamente

menores em frutos com 15 semanas de refrigeração comercial, aspeto imputável ao

produtor e, naturalmente, às práticas culturais e à maturação no momento da colheita (Fisk




et al., 2008). Estes valores de força são confirmados com o trabalho realizado (área até

ao pico de rotura da epiderme e área total nos 25 mm de deslocamento), que é inferior

nos mesmos quivis (resultados não apresentados), mas que são confirmados pelos

resultados obtidos por Krupa et al. (2011) para Actinidea arguta.

No que concerne à luminosidade da epiderme dos quivis, observou-se maior L*

(46,90) em quivis com maior tempo de refrigeração comercial e menor em quivis com

reduzido tempo de armazenamento (40,13), situação facilmente justificável pela

tendência para descoloração com tempo maior de conservação frigorífica em atmosfera

normal. Também os parâmetros cromáticos – a* e b* – que definem o croma (C*) são

significativamente maiores em quivis com maior tempo de refrigeração (Quadro1).

Quivis com o menor e o maior tempo de refrigeração apresentaram os valores

maiores de luminosidade, enquanto a cromaticidade foi mais marcante em frutos com 18

semanas de refrigeração (maiores valores absolutos de a*, b* e C*).

O índice refratométrico e a concentração de açúcares totais em quivis (Quadro 2)

permite identificar de forma suficientemente clara que os frutos com maior tempo de

armazenamento apresentaram maiores valores, tendência também verificada por Krupa

et al. (2011). Facto que não deixa de ser curioso e antagónico, uma vez que deveriam ter

estado sujeitos a maior atividade respiratória e, consequentemente, deveriam ter

consumido mais açúcares, mas revela também que os tempos totais de armazenamento

são coerentes com a preservação qualitativa de quivi e, por outro lado, pode querer

significar que os quivis com menos tempo de armazenamento, que foram

simultaneamente os que tiveram colheita mais antecipada, poderiam refletir menor

acumulação de açúcares.

Relativamente ao pH (Quadro 2), verifica-se que quivis com os menores períodos

de refrigeração apresentam valores ligeiramente maiores. De facto, ao analisar os

resultados referentes aos ácidos málico e cítrico, as suas concentrações são mais elevadas

em quivis com menor tempo de refrigeração. Esta observação, juntamente com a dos

açúcares, permite tirar a ilação de estado de maturação mais avançado nos quivis

submetidos a maior tempo de armazenamento (18 e 20 semanas), consubstanciado no

maior valor de açúcares solúveis e menor acidez.

A atividade antioxidante (Quadro 2) foi mais significativa em frutos com maior

período de armazenamento do que nos frutos com menor período de refrigeração, tendo

os quivis com 20 semanas de refrigeração comercial apresentado maior teor de vitamina

C. Estes aspetos podem associar-se à evolução dos compostos responsáveis pela cor do

fruto, uma vez que frutos com maior tempo de refrigeração têm valores superiores de

parâmetros cromáticos (Ma et al., 2017).

Quanto ao efeito da columela nos resultados observados (Quadro 3), foi evidente

a diferença na atividade antioxidante, em que a presença da columela fez decrescer a

percentagem de radicais livres neutralizados. Também a concentração de ácido málico

tendeu a ser manifestamente superior em frutos com columela (à exceção dos quivis

refrigerados durante menos tempo). Estes resultados carecem de novos estudos de

confirmação, mas podem ser importantes para se aferir do interesse e relevância do

consumo do quivi e da influência da columela na composição nutricional e efeitos

dietéticos de quivi.

Apesar de constituir um ato especulativo, porque não emana dos resultados do

trabalho, sendo considerado importante para a redução de incidência de diferentes

doenças a atividade antioxidante, parece ser notório que a eliminação da columela

aquando do uso alimentar de quivi faz acrescer o aporte de potencial antioxidante.




Conclusões

O tempo de refrigeração apresentou efeito significativo nas variáveis estudadas,

apesar dos fatores associados à produção primária e ao momento de colheita não terem

sido estudados.

A utilização da polpa de quivi com ou sem columela influenciou a concentração

de ácido málico e a atividade antioxidante.

O trabalho beneficiaria com a incorporação de informação da produção primária

e com o acompanhamento dos frutos em todo o período de refrigeração e não apenas após

refrigeração.

No futuro, será interessante considerar tecnologias alternativas de refrigeração e

a profundar o efeito da columela em termos alimentares, nutricionais, dietéticos e

possíveis efeitos na saúde.

Agradecimentos

À D. Rosa Paula Carvalho e ao Doutor Alfredo Aires, do Laboratório Agro-

Alimentar do Departamento de Agronomia da UTAD.

Referências

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Phillips, M., Sheaff, M., Szlosarek, P., 2010. Anal Bioanal Chemistry 398:425-434




Strail, P., Klejdus, B. and Kubán, V. 2006. Determination of total content of phenolic

compounds and their antioxidant activity in vegetables – evaluation

ofspectrophotometric methods. J. Agric. Food Chem. 54: 607-616.




Quadros e Figuras

Quadro 1 – Quantificação de parâmetros de textura e cromáticos de quivis submetidos a refrigeração comercial entre 13 e 20 semanas. Letras

diferentes em cada coluna indicam diferenças significativas (p<0,05). Força

rotura

epiderme

(N)

Força a

15mm

(N)

L*

(epiderme)

a*

(epiderme)

b*

(epiderme)

C*

(epiderme)

L*

(polpa)

a* (polpa)

b*

(polpa)

C*

(polpa)

Semanas

13

15

18

20

19,21a

13,62b

18,10a

18,72a

1,46c

1,05d

2,11b

2,55d

40,13c

45,07b

44,70b

46,71a

4,20ab

3,49b

4,87a

4,75a

22,56c

25,33b

25,00b

28,28a

23,01c

25,64b

25,51b

28,75a

53,63b

51,75c

52,89b

54,57a

-7,55ab

-6,65a

-8,51b

-6,72a

19,10b

21,04b

24,49a

18,36b

20,41b

22,14b

26,01a

19,73b

Quadro 2 – índice refratométrico, concentração de açúcares totais em equivalentes de frutose, pH e concentração de ácidos málico e cítrico

em quivis submetidos a refrigeração comercial entre 13 e 20 semanas. Letras diferentes em cada coluna indicam diferenças significativas

(p<0,05). IR

(%Brix)

Açúcares totais

(mg frutose/g

peso seco)

pH Ácido málico

(mg/g peso

seco)

Ácido cítrico

(mg/g peso seco)

DPPH

(% inibição)

Vitamina C

(mg/g peso

seco)

Semanas

13

15

18

20

9,29b

12,08a

12,03a

12,43a

357,36b

388,43b

468,17a

47364a

2,87a

2,91a

2,77b

2,80b

13,85b

16,06a

8,56c

9,23c

64,45a

57,97ab

52,68b

44,13c

81,14c

82,02c

90,36b

92,62a

5,43c

6,06b

4,14d

9,18a




Quadro 3 – Efeito da presença de columela e efeito conjugado do tempo de refrigeração

e presença de columela na atividade antioxidante e na concentração de ácido málico de

quivis. Letras diferentes em cada coluna indicam diferenças significativas (p<0,05). DPPH (% inibição) Ácido málico (mg/g peso

seco)

Com Columela

Sem columela

13 semanas com columela

13 semanas sem columela







84,27b

88,80a

76,82d

85,46c

77,31d

86,73c

91,02ab

89,69b

91,92ab

93,32a

11,82cd

15,89ab

17,82a

14,30bc

11,38d

5,73e

10,80d

7,66e


Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor


«Último quilómetro» da fruta e hortaliças: conceptualização e

operacionalização


Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017

Lisboa, Portugal. [email protected].

Resumo A fase final das cadeias de abastecimento de fruta e hortaliças apresenta desafios

específicos que têm sido ignorados pela investigação em pós-colheita hortofrutícola. A

expressão «último quilómetro» é utilizada para descrever as etapas finais de redes de

distribuição, nomeadamente entrega ao utilizador final. Introduzimos a expressão «último

quilómetro» da pós-colheita hortofrutícola para descrever as etapas finais da cadeia de

abastecimento de fruta e hortaliças que antecedem a entrega ao consumidor final e a

manutenção destes produtos pelo consumidor antes do consumo efetivo. O objetivo deste

trabalho é conceptualizar e operacionalizar o conceito de «último quilómetro» no

contexto das cadeias de abastecimento de fruta e hortaliças e discutir a relevância do

estudo e gestão do «último quilómetro» na redução de perdas e desperdício e na melhoria

da qualidade.

Na moderna distribuição alimentar o «último quilómetro» começa com a receção

das frutas e hortaliças no entreposto logístico e prolonga-se através da loja até casa do

consumidor. Nos circuitos curtos, consideramos o transporte para o local de venda (e.g.,

mercado ou local de entrega) a exposição no local de venda e o subsequente transporte e

manutenção em casa do consumidor.

O «último quilómetro» da fruta e hortaliças é objeto de um programa de

investigação do Freshness Lab do Instituto Superior de Agronomia, que tem como

objetivos compreender, quantificar e reduzir as perdas em loja e em casa dos

consumidores. Uma melhor compreensão do «último quilómetro» é indispensável para a

redução de perdas, para o adequado manuseamento e para a melhoria da satisfação do

consumidor de fruta e hortaliças. Após a delimitação e operacionalização do conceito de

«último quilómetro» na teoria e na prática da pós-colheita hortofrutícola serão

apresentados dados sobre condições de temperatura e causas de perdas de fruta e

hortaliças em situações de loja, de transporte e de frigorífico doméstico e discutidas as

respetivas implicações.

Palavras-chave: perdas, desperdício, pós-colheita hortofrutícola, comércio retalhista.

Introdução

As modernas cadeias de abastecimento de fruta e hortaliças nos países

desenvolvidos são altamente especializadas, complexas e envolvem diversos agentes. As

perdas e o desperdício alimentar, desde sempre o objeto da pós-colheita hortofrutícola,

recebem atenção pública desde há décadas. A redução das perdas de alimentos está no

mandato da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura (FAO)

desde a sua criação em 1945 e é uma medida de política reiteradamente preconizada para

abordar o problema da fome (Parfitt et al., 2010). Embora a ênfase inicial das políticas

internacionais tenha sido colocada nos cereais pouco perecíveis, os produtos perecíveis

como raízes de tubérculos e fruta e hortaliças frescos, são objeto de atenção desde a

década de 1990. A atenção pública às perdas e desperdício alimentar, nomeadamente de




fruta e hortaliças, aumentou com as repercussões económicas e sociais da crise financeira

iniciada em 2008.

A gestão da qualidade e a efetiva redução das perdas nas cadeias de abastecimento

hortofrutícolas requerem uma melhor compreensão das etapas finais das redes de

abastecimento. Por exemplo, no Reino Unido as perdas são proporcionalmente mais

elevadas nas pequenas mercearias do que nos supermercados e hipermercados de maior

dimensão (Quested & Johnson, 2009). A compreensão deste e de outros dados empíricos

requer a adequada caracterização do «último quilómetro» das cadeias de abastecimento

hortofrutícolas. Por sua vez, um adequado estudo desta fase requer uma conceptualização

adequada e uma operacionalização dos conceitos.

O objetivo deste trabalho é conceptualizar a operacionalizar o conceito de «último

quilómetro» no contexto das cadeias de abastecimento de fruta e hortaliças e discutir a

relevância do estudo e gestão do «último quilómetro» na redução de perdas e desperdício

e na melhoria da qualidade.

Conceito de «último quilómetro»

O conceito de «último quilómetro» ou last mile foi introduzido nas

telecomunicações para descrever as tecnologias e os processos que permitem ligar o

utilizador à rede. Esta ligação que assegura a conectividade entre os utilizadores é

complexa e dispendiosa. O conceito tem sido adotado noutros contextos de redes,

nomeadamente nos transportes de passageiros e de mercadorias. Verdon (2008) utilizou

a expressão «last mile of the market» para descrever a complexidade da inovação de

mercado. O conceito de last mile foi também aplicado à logística urbana (Souza et al.,

2014).

Relevante para a questão da pós-colheita hortofrutícola é notar que quanto mais

perto se está do ponto de destino na cadeia (retalho) menor é a capacidade e a eficiência

de uma rede de distribuição. Esta redução da capacidade e da eficiência no «último

quilómetro» relaciona-se com o aumento dos constrangimentos, a falta de economia de

escala e o aumento dos custos unitários (Souza et al., 2014).

Conceptualização do «último quilómetro» de fruta e hortaliças

Conceptualização é a especificação de um conceito abstrato. Tentamos aqui uma

primeira aproximação do conceito de «último quilómetro» da pós-colheita hortofrutícola.

Fruta e hortaliças são produzidas em sistemas de produção primária com

diferentes graus de especialização, de intensificação e de controlo. Após a colheita,

seguem uma cadeia de abastecimento de comprimento variável e com um número

variável de intermediários, até um ponto de venda. Aí são adquiridas pelo consumidor

que as transporta até ao local de consumo (casa) e as mantém durante um período variável

antes da preparação culinário ou consumo em natureza.

Tomemos como exemplo a realidade Portuguesa das cadeias de abastecimento

hortofrutícola. Consideremos, para simplificar, apenas a produção nacional destinada ao

mercado nacional e que é distribuída pelas principais cadeias retalhistas. Para a

generalidade da fruta e das hortaliças, a cadeia tem a configuração esquematizada na

figura 1. O produtor fornece uma estrutura de preparação para o mercado (aqui designada,

sem precisão, por Organização de Produtores), onde é feito o armazenamento, a seleção

e o acondicionamento, antes da fruta e hortaliças serem entregues no entreposto de uma

cadeia de retalho alimentar. É a partir destes entrepostos que são fornecidas as lojas das

insígnias dessa cadeia e é nas lojas que o comprador dos agregados familiares se abastece,

transportando a fruta e as hortaliças para casa.




Consideremos os números envolvidos, em ordem de grandeza, para se entender as

especificidades da gestão da qualidade e das perdas no «último quilómetro». Uma dúzia

de entrepostos abastecem alguns milhares de pontos de venda nos quais se abastecem

milhões de agregados familiares. Numa cadeia com esta configuração, o entreposto da

cadeia de distribuição é o local onde é efetuado o último controlo de qualidade na cadeia.

É também o último elo onde se pode, de forma adequada, controlar as condições

adequadas para os produtos.

A partir do entreposto, ocorrem duas situações que dificultam a subsequente

análise e otimização das condições que conduzem a perdas qualitativas e quantitativas de

fruta e hortaliças:

1. A preparação das encomendas a entregar em cada loja, que implica a passagem

de unidades logísticas (e.g. paletes) monoproduto para cargas multiproduto;

2. Uma enorme multiplicação dos «equipamentos» e dos «manuseadores» do

produto e uma redução do seu grau de especialização.

Por «equipamentos» entenda-se e.g., condições de transporte para as lojas,

condições de exposição na loja, veículos de transporte entre a loja e a casa, frigoríficos e

despensas domésticas. Os «manuseadores» incluem operadores de loja, compradores,

vários membros do agregado familiar.

A primeira destas situações conduz à impossibilidade prática de criar condições

pós-colheita ótimas (e.g. temperatura e humidade relativa) para conservar cada um dos

produtos. Passa então a trabalhar-se com um número reduzido de grupos de

compatibilidade que se reduzem a dois na maioria das condições de loja e domésticas:

temperatura ambiente e frigorífico.

A segunda situação, a grande quantidade de lojas, móveis de frio, despensas

habitacionais e frigoríficos domésticos, impossibilita a uniformização de condições.

Delimitação do conceito

A delimitação do conceito é indispensável para se proceder à análise das

condições no «último quilómetro» hortofrutícola. Qualquer delimitação desta natureza

implica alguma discricionariedade e arbitrariedade, uma vez que é o desempenho de toda

a cadeia que está em causa. No entanto, os argumentos anteriormente apresentados

suportam uma delimitação do «último quilómetro» a montante no entreposto logístico. A

delimitação a jusante é o local e o momento da preparação culinária que antecede a

ingestão.

Com esta delimitação, os estudos para caracterizar o «último quilómetro»

hortofrutícola devem incidir, de jusante para montante, sobre os seguintes aspetos:

1. Casa do consumidor, local de alimentação coletiva ou estabelecimento de

restauração

1.1. Frigorífico

1.2. Bancada da cozinha ou despensa

2. Transporte entre o ponto de venda e o local de consumo

2.1. Bagageira ou interior de automóvel

2.2. Transporte público

2.3. Trajeto pedonal

3. Ponto de venda

3.1. Loja climatizada

3.2. Loja não climatizada

3.2.1. Ilha

3.2.2. Móvel de frio

3.3. Mercado ao ar livre




4. Transporte para o ponto de venda

4.1. Camião refrigerado

4.2. Camião isotérmico não refrigerado

4.3. Caixa aberta

5. Entreposto logístico

5.1. Com temperatura controlada

5.2. Sem temperatura controlada

Operacionalização do conceito de «último quilómetro» hortofrutícola

Operacionalização é o desenvolvimento de procedimentos específicos para

representar a realidade com base em factos empíricos. A realidade do «último

quilómetro» hortofrutícola, pela sua diversidade e complexidade está mal caracterizada.

No entanto, sem uma adequada caracterização não é possível avançar com a análise das

consequências dessas condições na depreciação da qualidade e nas perdas nem com a

subsequente identificação e implementação de ações conducentes à melhoria.

A indispensável caracterização das condições a que estão expostos os produtos

hortofrutícolas no «último quilómetro» deve incluir:

1. A forma de acondicionamento no transporte entre a loja e a local de consumo

1.1. Caixa

1.2. Sacos de plástico

1.3. Cartuxos de papel

2. A colocação no interior do frigorífico

2.1. Prateleira

2.2. Gaveta de hortaliças

2.3. Posição (altura e afastamento da porta)

3. A colocação nas condições de temperatura ambiente doméstica

4. O meio de transporte até ao ponto de venda

5. A exposição no ponto de venda

5.1. Granel

5.2. Caixas

5.3. Número de camadas

5.4. Alvéolos

5.5. Embalados

5.6. Possibilidade do consumidor escolher individualmente

As principais questões operacionais que se colocam atualmente no «último

quilómetro» hortofrutícola são:

1. Nos entrepostos logísticos, caixas de carga de transporte rodoviário, lojas,

bagageiras de automóveis particulares e frigoríficos domésticos, importa

conhecer, com quantificação dos níveis e sua variabilidade:

1.1. Temperatura

1.2. Humidade relativa do ar

1.3. Concentração de etileno

1.4. Velocidade do ar

1.5. Inóculo de fungos patogénicos

2. As consequências de períodos de exposição variáveis a essas condições para a

qualidade de fruta e hortaliças.




Perdas na «último quilómetro»: distinção entre perdas pré- e pós-consumo

A natureza das perdas no «último quilómetro» é importante para uma adequada

quantificação e gestão. As perdas na fase profissional da cadeia de abastecimento, e.g.,

rejeições no entreposto e quebras nas lojas, são quantificadas, embora com adoção de

distintas tipologias por parte de diferentes operadores. Já as perdas pós-consumo (post-

consumer food waste) são raramente quantificadas de forma adequada e a sua tipologia é

desconhecida. No esforço de quantificação das perdas pós-consumo importa tipifica-las

em função de dois critérios: (i) os canais de desperdício e (ii) a possibilidade de redução.

Os canais de desperdício incluem os esgotos domésticos, o lixo indiferenciado, os lixos

orgânicos, a recolha seletiva, a reciclagem de resíduos orgânicos domésticos, a

compostagem doméstica e a alimentação doméstica de animais (Quested & Johnson,

2009). Quanto à possibilidade de redução as perdas de fruta e hortaliças podem ser

classificadas de acordo com o quadro 1 (Quested & Johnson, 2009).

Observações empíricas do programa de investigação do «último quilómetro»

Tendo por base a conceptualização e operacionalização descritas neste artigo, o

Freshness Lab do Instituto Superior de Agronomia iniciou em 2016 um programa de

investigação sobre o «último quilómetro» de fruta e hortaliças. As observações empíricas

efetuadas incidiram sobre a quantificação da temperatura a que os produtos podem estar

sujeitos em bagageiras de automóveis e em frigoríficos domésticos (Alcéo & Almeida,

2016a), nas variações de temperatura em diferentes posições de paletes e ao longo de toda

a cadeia de abastecimento de morango (Alcéo & Almeida, 2016b) e nas consequência

dessas temperaturas nas perdas do morango no «último quilómetro» (Alcéo & Almeida,

2016c), na quantificação de taxas de perda de água e na determinação dos coeficientes de

transpiração de vários frutos e de batata (Bernardo et al., 2016a), na tipificação das causas

e quantificação das perdas no «último quilómetro» de vários frutos e de batata (Bernardo

et al., 2016b).

Estes estudos empíricos mostram, por exemplo, que o consumidor pode

transportar a sua fruta e hortaliças em bagageiras que atingem 50 ºC, que a temperatura

nos seus frigoríficos é muito variável e normalmente acima do que seria ótimo e que isso

tem consequências na qualidade e nas perdas. Para melhor compreender as perdas de água

no «último quilómetro» determinaram-se coeficientes de transpiração que permitem

calcular a perda de água de frutos nas diversas condições. Por exemplo, a taxa de perda

de água de abacaxi é muito mais elevada do que a pera, em igualdade de condições

psicrométricas. Os valores determinados para os respetivos coeficientes de transpiração

foram 98 a 274 e 21 a 65 mg kg-1 s-1 MPa-1. A do tomate em rama é significativamente

menor do que a do tomate redondo (Bernardo et al., 2016a). A velocidade com que

ocorrem perdas efetivas no «último quilómetro» pode ser ilustrada pelo estudo de

Bernardo et al. (2016b). Lotes de tomate disponíveis no mercado nacional em março, abril

e maio podem iniciar-se 2 dias após a receção no entreposto e evoluir rapidamente,

implicando perdas nas lojas ou na casa com consumidor.

Conclusão

O «último quilómetro» da rede de distribuição de fruta e hortaliças apresenta

características específicas e encontra-se mal caracterizado e compreendido. Tal requer

uma adequada concetualização e operacionalização do «último quilómetro»

hortofrutícola, cuja primeira aproximação aqui se apresentou. Os resultados mostram

inequivocamente que não se pode aplicar ao «último quilómetro» os mesmos conceitos

que se aplicam a montante da cadeia de abastecimento de fruta e hortaliças.




Referências

Alcéo, R.G.A. & Almeida, D.P.F. 2016a. Último quilómetro da pós-colheita: temperatura

em bagageiras de automóveis e frigoríficos domésticos. IX Simpósio Ibérico de

Maturação e Pós-Colheita, Lisboa, Portugal, 2 a 4 de novembro.

Alcéo, R. & Almeida, D.P.F. 2016b. Evolução da qualidade e causas de perdas de

morango a diferentes temperaturas: implicações para retalhistas e consumidores. Atas

Portuguesas de Horticultura 26: 279-287.

Alcéo, R.G.A. & Almeida, D.P.F. 2016c. Último quilómetro da pós-colheita: temperatura

na cadeia de abastecimento de morango. IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós-

Colheita, Lisboa, Portugal, 2 a 4 de novembro.

Bernardo, M., Fontes, J. & Almeida, D.P.F. 2016a. Último quilómetro da pós-colheita:

perda de água de frutos em condições de loja simuladas. IX Simpósio Ibérico de


Bernardo, M., Fontes, J. & Almeida, D.P.F. 2016b. Último quilómetro da pós-colheita:

causas de perdas de frutos e batata em condições de loja simuladas. IX Simpósio

Ibérico de Maturação e Pós-Colheita, Lisboa, Portugal, 2 a 4 de novembro.

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Quested, T. & Johnson, H. 2009. Household food and drink waste in the UK. Final

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Verdon, J. 2008. The last mile of the market: How network technologies, architectures of

participation and peer production transform the design of work and labour. The

Innovation Journal 13, article 2.

Quadros e Figuras

Quadro 1- Tipologia das perdas pós-consumo (adaptado de Quested & Johnson, 2009).

“Per

das

de

cozi

nha”

“Per

das

edív

eis”

Evitável Alimentos que são descartados e que teriam sido

comestíveis nalgum momento antes de serem

descartados

Possivelmente

evitável

Alimentos que são edíveis por algumas pessoas mas

não por outras ou que são edíveis nalgumas

preparações culinárias mas não em todas as

circunstâncias

Inevitável Não comestível em condições normais

Figura 1- Representação esquemática de uma cadeia de abastecimento hortofrutícola.




Último quilómetro da pós-colheita: temperatura na cadeia de

abastecimento de morango

Rita Alcéo & Domingos P. F. Almeida


Lisboa, Portugal, [email protected]

Resumo

Os abusos de temperatura na cadeia de abastecimento do morango conduzem a

elevadas perdas e insatisfação por parte de consumidores e retalhistas. Este estudo teve

como objetivo avaliar a cadeia de frio de circuitos de morango, desde a colheita até ao

consumidor final. A temperatura foi monitorizada com frequência de 1 min em dois

circuitos comerciais desde a colheita até ao consumidor final, em junho e julho de 2016.

Foram registadas as temperaturas no exterior e no interior de cuvetes de 500 g e no interior

dos frutos em três localizações da palete (topo, meio e base). A temperatura do ar teve

oscilações de maior amplitude no topo da palete do que no meio e na base, atingindo em

algumas etapas diferenças superiores a 10 ºC na mesma palete. Foram registadas

temperaturas de 25 ºC à colheita, tendo atingido temperaturas superiores a 36 ºC quando

ainda no campo. Num dos circuitos, até à entrega no entreposto foram registadas na polpa

temperaturas máxima, média e mínima de 27,7, 4,5 e 0,7 ºC, respetivamente. No outro

circuito, os valores foram, respetivamente, de 35,1, 14,8 e 5,1 ºC. Os frutos foram

expostos a uma temperatura acumulada de 502,3 e de 588,8 °C h em cada um dos circuitos

estudados. Em ambos os circuitos a disposição dos frutos em loja representou a maior

contribuição para a temperatura acumulada (273,1 e 281,2 ºC h), com cerca de metade do

valor total. Com base nestes dados é possível prever que as perdas na «último quilómetro»

da cadeia de abastecimento podem ser reduzidas através de uma melhor gestão da

temperatura na cadeia de abastecimento.

Palavras-chave: cadeia de abastecimento, Fragaria ×ananassa, qualidade, refrigeração,

transporte.

Abstract

Postharvest last mile: Temperature in the strawberry supply chain.

Temperature abuse indices high losses in strawberry supply chain, leading to

dissatisfaction of consumers and retailers. This study assessed the temperatures in the

entire cold chain of strawberry, from harvest until the consumer household. Temperature

was monitored every 1 min in two commercial circuits in June and July 2016.

Temperature was measured outside and inside of 500 g clamshells and inside the fruit on

three locations of the pallet (top, middle and bottom). Air temperature fluctuation was

higher at the top of pallet than in other two locations, reaching a difference > 10 °C. A

temperature at harvest of 25 °C was measured which increased to > 36 °C while the fruit

were still in the field. From harvest to the delivery at the retailer warehouse maximum,

medium and minimum temperatures of, respectively, 27.7, 4.5 and 0.7 °C were recorded

inside the fruit. In the other circuit, the same values were 35.1, 14.8 and 5.1 ºC,

respectively. Temperature accumulated during the supply chain reached 502.3 and 588.8

°C h in the two cases studied. In both circuits, store display accounted for 273.1 and 281.2

°C h, more than half of the total temperature accumulated. Considering these




measurements it is clear that «last mile» strawberry losses can be reduced by proper

management of the supply chain temperature.

Keywords: Fragaria ×ananassa, quality, refrigeration, transport, supply chain.

Introdução

A cadeia de abastecimento é uma série de processos, operações e entidades que

ligam produtores, grossistas, retalhistas e consumidores, em conjunto com fornecedores

de fatores de produção, prestadores de serviços e outras partes interessadas que leva os

alimentos do seu estado natural até ao prato dos consumidores (Dani, 2015; Nagurney &

Li, 2016). O «último quilómetro» das cadeias de abastecimento é a fase final, onde a

cadeia se dispersa por um grande número de pontos de venda que, por sua vez, se

multiplicam no abastecimento a milhares de consumidores.

O programa de investigação sobre o «último quilómetro» em curso no Freshness

Lab do Instituto Superior de Agronomia da Universidade de Lisboa foca-se na descrição

quantitativa das condições pós-colheita na fase final da cadeia de abastecimento, com

enfoque no retalho e nas casas de consumidores. A cadeia de abastecimento do morango

tem servido de caso de estudo para melhor compreender estas condições e as suas

consequências. O morango sofre elevadas perdas pós-colheita e motiva insatisfação em

consumidores e retalhistas. Os principais problemas provocados pelos abusos de

temperatura no morango são o aumento da velocidade de desenvolvimento de podridões

e bolores (Alcéo & Almeida, 2016). A gestão da temperatura pode controlar a perda de

firmeza, as alterações de cor, a perda de água e o desenvolvimento de fungos (Hardenburg

et al., 1986; Nunes, 2008).

O objetivo deste estudo foi avaliar toda a cadeia de frio, desde a colheita até ao

consumidor final, para avaliar as possibilidades de melhoria na redução de perdas.

Material e métodos

Circuitos comerciais. Foi estudada a temperatura em dois circuitos com morango

embalado em cuvetes de 500 g colocadas em caixas retornáveis com 10 cuvetes cada uma

e transportados sobre palete. No circuito 1, a colheita foi efetuada numa exploração

comercial no dia 9 de junho de 2016 e as temperaturas do lote foram registadas desde a

colheita até ao frigorífico do consumidor. No segundo circuito, a colheita foi efetuada

numa outra exploração no dia 6 de Julho de 2016. Em ambos os casos o destino final do

morango foi um hipermercado localizado na Amadora. Foram identificadas as etapas e

os tempos de permanência ou percurso em cada um dos circuitos comerciais.

Medição e registo da temperatura. A temperatura foi medida e registada com

dataloggers Tinytag Talk 2 (Gemini Data Loggers, Chichester, West Sussex, Reino

Unido). A sonda de sensores do modelo TK-4023 foi colocada no interior de um fruto da

cuvete, e os sensores do modelo TK-4014 foram colocados no interior e no exterior das

cuvetes para medição da temperatura do ar. Em cada um dos circuitos monitorizou-se a

temperatura de caixas colocadas em 3 localizações da palete: topo, meio e base.

Os dataloggers foram programados para registar a temperatura a intervalos de 60

segundos. A informação dos registradores foi analisada com o software Tinytag Explorer

4.9 (Gemini, Reino Unido).

A acumulação do tempo-temperatura (ATT) foi calculada para cada etapa através

da multiplicação da temperatura média pela duração da etapa e do somatório das parcelas

ao longo da cadeia de abastecimento.




Resultados e discussão

Caracterização da temperatura no circuito. A figura 1 representa as

temperaturas registadas no interior do fruto, interior da cuvete e do ar exterior na

embalagem secundária em ambos os circuitos.

No circuito 1 a temperatura ambiente no momento da colheita foi cerca de 25 ºC

e foram registadas pouco tempo depois temperaturas próximas dos 36 ºC. Os frutos

arrefeceram para menos de 10 ºC 3 horas após a colheita e para menos de 5 ºC 5 horas

após a colheita. No segundo circuito os frutos só registaram temperaturas internas

inferiores a 10 ºC 6 horas após a colheita.

Entre a colheita e a entrega no entreposto logístico da cadeia de distribuição, no

circuito 1, foram registadas temperaturas internas no fruto de 27,7; 4,5 e 0,7 ºC, para a

máxima, a média e a mínima, respetivamente. No circuito 2, as temperaturas máxima,

média e mínima na mesma fase da cadeia foram 35,1; 14,8 e 5,1 ºC, respetivamente. Após

a receção no entreposto e até à exposição na loja a temperatura média no interior do fruto

foi de 7,7 e 7,9 ºC, tendo estes permanecido nestas condições por 5 e 13 horas, no circuito

1 e 2, respetivamente, com uma oscilação inferior a 1 ºC. Em loja registaram-se

temperaturas máximas do ar de 20,8 e 22,7 ºC, tendo os frutos atingido a temperatura de

polpa de 17,8 e 21,2 ºC por um período de 21,5 e 19 horas para o primeiro e segundo

circuito, respetivamente.

Após a aquisição em loja, os frutos do circuito 1 foram colocados num frigorífico

doméstico tendo a sua temperatura da polpa no interior do frigorífico variado entre 2,0 e

12,2 ºC.

Em ambos os circuitos verificaram-se períodos em que a temperatura da polpa foi

muito superior à temperatura ideal de conservação do morango, 0 ºC (Mitcham et

al.1996). Tal facto leva a um aumento das perdas. Por exemplo, observaram-se perdas de

morango devido a podridões de 0, 7 e 27% ao fim de 3 dias às temperaturas de 0, 5 ou 10

ºC (Alcéo & Almeida, 2016). A diferenças de temperatura por vezes consideradas

negligenciáveis correspondem aumentos de perdas de não são despiciendos.

Efeito da localização da embalagem secundária na palete. As temperaturas a

que os frutos são sujeitos na fase inicial da cadeia de abastecimento variou conforme a

localização da embalagem secundária na palete (figura 2). Os dataloggers colocados no

topo da palete registaram oscilações de temperatura do ar de maior amplitude,

relativamente às restantes localizações. No circuito 1, os frutos localizados no topo da

palete durante o arrefecimento por ar forçado foram sujeitos a temperaturas do ar de 1 ºC

mas nas restantes localizações a temperatura foi de 4 ºC. Nas etapas entre a expedição

pelo produtor até à chegada à loja, passando pelo transporte entre produtor e entreposto,

período de permanência no entreposto e posterior transporte para a loja, foram registadas

temperaturas no topo da palete 4 °C superiores às outras duas localizações. No entanto,

no interior do fruto, as diferenças foram menos acentuadas, com uma diferença média 2

°C.

No circuito 2, na parte superior da palete foram registadas variações mais

acentuadas do que no circuito 1. No circuito 1, durante o transporte e a permanência no

entreposto e no circuito 2, durante a expedição do armazém do produtor e durante a

permanência no armazém do transportador foram registadas temperaturas 10 ºC

superiores na embalagem localizada no topo em relação às restantes localizações. Após

exposição na loja, o aumento da temperatura foi gradual.

Temperaturas após a aquisição em loja. Frutos que chegaram à loja pelo

circuito 2 foram transportados no porta bagagens de uma viatura particular de um

consumidor durante 3 horas e 35 minutos e depois colocado num frigorífico doméstico

(figura 3). O frigorífico foi ligado apenas após a colocação dos frutos no seu interior. O




ar no interior do frigorífico encontrava-se a 22,2 ºC só começou a arrefecer 3 horas depois;

foram necessárias mais 9 horas após este período para a temperatura no interior do

frigorífico atingir os 0,5 ºC, com a polpa dos frutos a atingir os 2,5 ºC. O arrefecimento

ocorreu a uma taxa semelhante no ar do frigorífico, no interior da cuvete e no interior do

fruto. No entanto, o interior da cuvete atingiu 10 °C com um atraso de 45 min em relação

à temperatura do ar e a polpa dos frutos necessitou de 45 min adicionais para chegar à

mesma temperatura. Durante o armazenamento foram registadas temperaturas médias de

7,4, 8,8 e 10,5 ºC no ar do frigorífico, no interior da cuvete e no interior dos frutos,

respetivamente.

Os frutos foram mantidos no frigorífico durante 28 h com uma temperatura de

polpa média de 4,9 ºC. No final deste período observou-se uma elevada proporção de

frutos com pisaduras e podridões (não quantificada) e cerca de 1/3 das embalagens

apresentaram escorrimento devido à desintegração dos frutos.

Temperatura acumulada na cadeia de abastecimento. A depreciação da

qualidade e, no limite, a proporção de perdas, depende não só da temperatura mas também

do tempo de permanência a determinada temperatura. Assim, a temperatura acumulada

em função da temperatura e tempo de exposição permite identificar quais as etapas da

cadeia de abastecimento que têm maior impacto na perda de qualidade dos frutos.

No circuito 1 os frutos acumularam 502,3 °C h (Quadro 1). Se neste mesmo

circuito a temperatura fosse mantida à temperatura ótima para o morango (0 °C), o valor

acumulado seria de 62,4 °C h, 8 vezes inferior ao registado no mesmo período. A maior

contribuição para a temperatura acumulada foi a exposição em loja. Uma temperatura em

loja de 25 °C pode ter um efeito severo nos frutos (Nunes et al., 2009). Num cenário de

temperatura contante de 25 ºC em loja, a temperatura acumulada seria de 537,5 °C h, em

vez dos 273,1 °C h efetivamente registados (Quadro 1). No entanto, se os frutos fossem

expostos no expositor refrigerado, e.g., a 5,7 ° C (Nunes et al., 2009), a temperatura

acumulada seria reduzida para 122,6 °C h. À temperatura ótima de 0 ºC seriam

acumulados apenas 21,5 °C h durante a exposição em loja.

O período imediatamente após a colheita, com temperaturas elevadas no campo e

mesmo que com um curto período antes do início do arrefecimento, representa uma

importante acumulação de temperatura.

No circuito 2, as temperaturas começaram a ser registradas 5 horas após a colheita

dos frutos. A partir desse momento até ao armazenamento no frigorífico do consumidor,

foi acumulada uma temperatura de 588,8 °C h. Tal como no circuito 1, a principal

contribuição para esta temperatura acumulada foi o tempo de exposição em loja (281,2

ºC h). Se a exposição na loja armazenamento fosse feita a 5,7 ° C (Nunes et al., 2009)

seria possível reduzir este valor para 172,9 ºC h. Neste circuito foi registrada uma

temperatura média de 9,7 °C. A 0 ºC a temperatura acumulada seria de 111,4 °C h, uma

redução de 5 vezes em relação ao registado. Ainda assim, o circuito 2 acumularia quase

o dobro da temperatura que poderia ter sido alcançada no primeiro circuito.

Conclusões

O estudo das temperaturas nestes dois circuitos comerciais mostrou que existem,

na mesma palete, gradientes de temperatura superiores a 10 ºC, que os frutos podem estar

expostos a temperatura do ar superior a 35 ºC e permanecerem períodos prolongados

acima dos 10 ºC. As temperaturas acumuladas entre a colheita e a compra atingiram 502,3

a 588,8 °C h, para os quais a exposição em loja contribui com cerca de metade (273,1 e

281,2 ºC h). Em conclusão, as condições de «último quilómetro» da cadeia de

abastecimento são conducentes a elevada percentagem de perdas.

.




Referências

Alcéo, R.G.A. & Almeida, D.P.F. 2016. Evolução da qualidade e causas de perdas de

morango a diferentes temperaturas: implicações para retalhistas e consumidores. V

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Quadros e Figuras

Quadro 1 – Temperatura e duração das diferentes etapas da cadeia de abastecimento em dois circuitos e temperatura acumulada

Etapa Intervalos de

temperatura (°C)

Temperatura

média (°C)

Duração

(h)

Tempo ×

temperatura (°C h)

Temperatura

acumulada (°C

h)

Circuito 1

Colheita 24,5 – 37,7 29,4 1,0 29,4 29,4

Transporte para armazém 17,3 – 37,7 25,7 0,7 17,1 46,5

Paletização 11,3 – 17,3 16,1 0,7 10,7 57,3

Arrefecimento por ar forçado 11,3 – 1,3 4,2 0,5 2,1 59,4

Confirmação embalamento 1,3 – 8,9 5,8 0,5 2,9 62,3

Armazenamento temporário 0,6 – 10,1 2,2 24,0 52,8 115,1

Transporte para entreposto 1,1 – 10,0 7,8 6,5 50,7 165,8

Armazenamento temporário no entreposto 8,4 – 9,6 8,7 1,3 11,6 177,4

Paletização para loja (picking) 7,9 – 8,4 8,3 2,4 20,1 197,4

Transporte para loja 7,5 - 7,9 7,7 2,0 15,4 212,8

Chegada à loja 7,5 – 7,8 7,7 0,8 5,8 218,6

Disposição em loja 7,6 – 17,5 12,7 21,5 273,1 491,7

Compra pelo consumidor 17,5 – 17,6 17,5 0,2 2,9 494,6

Transporte no porta bagagens 17,5 – 19,4 18,6 0,4 7,8 502,3

Armazenamento no frigorifico doméstico 19,4 (quando colocado) - - - -

Circuito 2

Armazenamento temporário 4,0 – 18,7 8,7 5,0 43,5 43,5

Transporte para entreposto logístico 4,5 – 14,3 5,8 4,5 26,1 69,6


Transporte para entreposto do cliente 4,1 – 5,8 4,9 2,3 11,4 120,6


Paletização para loja 7,1 – 8,2 7,6 2,7 20,3 196,7

Transporte para loja 7,5 – 8,3 7,8 2,0 15,6 212,3

Chegada à loja 7,3 – 8,4 7,5 2,0 15,0 227,3

Disposição em loja 8,5 – 19,2 14,8 19,0 281,2 508,5

Compra pelo consumidor 19,2 -19,5 19,4 0,2 3,2 511,7

Transporte no porta bagagens 19,5 – 22,2 21,5 3,6 77,0 588,8

Armazenamento - frigorifico doméstico 22,1 (quando colocado) - - - -




Figura 1 – Temperaturas interna do fruto e do ar interior e exterior da embalagem primária

nos circuitos comerciais 1 (a) e 2 (b). Apresentam-se os dados dos sensores inicialmente

colocados na zona central da palete.

Figura 2 – Temperatura do ar exterior em embalagens secundárias colocadas no topo, no

meio e na base da palete nos circuitos 1 (a) e 2 (b).




Biomarcadores de fermentación y deterioro en lechuga IV gama

Alicia Marín1, Huertas María Díaz Mula1, Juan Antonio Tudela1, Macarena Moreno1,

María José Jordán2 & María Isabel Gil1

1Grupo de Calidad, Seguridad y Bioactividad de Alimentos Vegetales, Departamento de

Ciencia y Tecnología de Alimentos, CEBAS-CSIC, P.O. Box 164, Espinardo, Murcia

C.P.-30100, España. [email protected] 2Grupo de Cultivos Alternativos, Departamento de Recursos Naturales. IMIDA, La

Alberca, Murcia C.P.-30150, España. [email protected]

Resumen

Uno de los grandes problemas asociados con las hortalizas de hoja es su corta vida

útil, la cual está limitada por la pérdida de frescura debido al desarrollo de malos aromas.

El objetivo de este estudio fue la identificación y cuantificación de los compuestos

volátiles potencialmente responsables de los malos aromas causados por fermentación y

deterioro en lechuga fresca cortada o de IV gama. Los análisis por cromatografía de gases

con detector olfatométrico (GC-O) revelaron la presencia de ocho compuestos

responsables de los malos olores. Los resultados mostraron que el olor impacto de la

lechuga se asocia a la presencia de las pirazinas: 2-metoxi-3-(1-metiletil)-pirazina y su

homólogo 2-metoxi-3-(2-metilpropil)-pirazina. La mayor contribución a los malos olores

en la lechuga deteriorada se relacionó con la detección de nuevos aldehídos volátiles

procedentes de la degradación de los lípidos de membrana y a la síntesis de 1-octen-3-ol

como consecuencia probablemente del deterioro del tejido vegetal y del crecimiento

microbiano. Los resultados de este estudio indican que los productos de oxidación de los

lípidos de membrana pueden ser biomarcadores relacionados con la pérdida de calidad en

lechuga de IV gama generados como consecuencia del deterioro vegetal.

Palabras clave: Lactuca sativa L., calidad, malos aromas, GC-MS, GC-O

Abstract One of the major problems associated with leafy vegetables is their short shelf

life, which is limited by the loss of freshness due to the development of off-odours. The

aim of this study was the identification and quantification of volatile compounds

potentially responsible for off-odours caused by fermentation and decay in fresh-cut

lettuce. The analysis by gas chromatography with olfactometry detector (GC-O) revealed

the presence of eight compounds responsible for off-odours. The results showed that the

odour impact of lettuce was due to the presence of pyrazines such as 2-methoxy-3- (1-

methylethyl) pyrazine and its homologue 2-methoxy-3- (2-methylpropyl) pyrazine. The

greatest contribution to off-odours in decayed fresh-cut lettuce was due to the formation

of new volatile aldehydes from degradation of membrane lipids and the synthesis of 1-

octen-3-ol, probably as a result of the deterioration of plant tissue and microbial growth.

The results of this study indicate that the products from the oxidation of membrane lipids

may be related to quality loss of fresh-cut lettuce and they can be used as biomarkers

generated during tissue decay.

Keywords: Lactuca sativa L., quality, off-odours, GC-MS, GC-O





Introducción

La lechuga tipo iceberg (Lactuca sativa L.) es la más empleada en ensaladas en

IV Gama. Una de las principales causas de pérdida de calidad es el desarrollo de malos

aromas que se produce durante la conservación, lo que conlleva un acortamiento de su

vida útil (Cameron, 2003). Estudios anteriores han relacionado la producción de malos

aromas en lechuga de IV Gama con factores precosecha tales como la variedad y el estado

de madurez (Tudela et al., 2013) así como con factores postcosecha como consecuencia

del daño producido por el corte durante el procesado (Deza-Duran y Agerlin Petersen,

2011) y la conservación en atmosferas modificadas con bajas concentraciones de O2

(Tudela et al., 2013; Deza-Duran y Aerlin-Petersen, 2014). En los tejidos vegetales, los

ácidos grasos poliinsaturados se encuentran formando parte de las membranas celulares

y para que éstos sean liberados es necesaria la acción de un conjunto de enzimas

denominadas acil hidrolasas. Una vez liberados los ácidos grasos, pueden ser oxidados

rápidamente generando así entre otras moléculas, aldehídos volátiles los cuales a pesar de

presentar un bajo nivel umbral de detección olfatométrica constituyen el conjunto de

volátiles más frecuente en hojas verdes (Hatanaka, 1993). La olfatometría acoplada a la

cromatografía de gases (GC-O) es la técnica más adecuada para describir e identificar las

fracciones aromáticamente activas entre los componentes del perfil de volátiles

identificado mediante cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC-

MS). El objetivo de este trabajo fue el dilucidar los compuestos volátiles responsables de

los malos aromas en la lechuga de IV Gama como biomarcadores de procesos

fermentativos y de deterioro del tejido vegetal.

Materiales y Métodos

La lechuga iceberg fue cortada (30 mm), lavada, secada y envasada en bolsas de

polipropileno de 30 µm y conservada durante 13 días en dos condiciones de temperatura

y atmósfera distinta: 1) en condiciones de conservación que fomentaron la fermentación,

mediante el envasado en atmósfera modificada activa con la inyección de N2 gas antes

del envasado y conservación a 4 ºC y 2) en condiciones de conservación para fomentar el

deterioro mediante el envasado en atmósfera de aire y conservación a 15 ºC.

Se realizó la microextracción en fase sólida (SPME) para la extracción de los

componentes volátiles en el espacio de cabeza en muestras de zumo de lechuga obtenidas

en una licuadora. Las condiciones de extracción y posterior identificación, mediante

cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS), de los compuestos

volátiles se llevó a cabo tal y como se describe en Tudela et al. (2013b). Los análisis

olfatométricos se realizaron en un cromatógrafo de gases (Agilent 7820A), en el que el

efluente de la columna se conectó en paralelo a un detector FID (Agilent Technologies)

y a un portal olfatométrico (ODP Gerstel C200). La extracción de la muestra y las

condiciones cromatográficas fueron las mismas que las descritas para el GC-MS. La

detección y la descripción de los olores fueron llevadas a cabo por triplicado por cuatro

panelistas entrenados. Las concentraciones de los compuestos volátiles fueron expresadas

como concentración relativa con respecto al estándar interno y los resultados mostrados

son la media de cinco réplicas. Se realizó el análisis de varianza (ANOVA) para

determinar las diferencias significativas (P<0,05) entre las muestras fermentadas y las

deterioradas. Los análisis se realizaron con el software SPSS v.23.0 para Windows.

Resultados y Discusión

Los análisis olfatométricos por GC-O revelaron la presencia de 12 compuestos,

ocho de los cuales fueron responsables de los malos olores en la lechuga (Tabla 1). Estos

compuestos fueron identificados tentativamente por GC-MS. Los volátiles detectados




incluyeron alcoholes, cetonas, aldehídos, furanos y pirazinas. La Figura 1 muestra la

evolución de los malos aromas desarrollados tras la fermentación y el deterioro de la

lechuga. El olor impacto de la lechuga lo determinaron los compuestos, 2-metoxi-3-(1-

metiletil)-pirazina y su homólogo 2-metoxi-3-(2-metilpropil)-pirazina que confirieron

olores a verde intenso y a pimiento (Charron y Cantliffe, 1995). Además, en la lechuga

sin procesar también se detectaron olores más suaves y frescos atribuidos a la presencia

de hexanal y trans-2-hexenal. Estos compuestos han sido descritos como compuestos que

contribuyen al olor verde de la lechuga (Deza-Duran et al., 2014; Nielsen y Poll, 2006).

Tras la conservación, el número y la concentración relativa de volátiles aumentó. En las

muestras de lechuga que habían fermentado como consecuencia del nivel bajo de O2 se

detectaron etanol y acetaldehído, cuya presencia no supuso el rechazo por parte de los

evaluadores debido a que la concentración relativa no alcanzo los umbrales de olor

(Leffingwell & Associates, 2011). Por el contrario, las lechugas deterioradas presentaron

un perfil de malos olores más complejo. Se observó un considerable aumento de hexanal

el cual se atribuyó como responsable de olores suaves y verdes. Además se generaron

nuevos aldehídos volátiles tales como el trans-2-nonenal, 2,6-nonadienal y su isómero

2,4-nonadienal los cuales confirieron olores a rancio y a vegetal deteriorado. Esta misma

descripción se le atribuyó al compuesto cis-2-(2-pentenilfurano). Estos compuestos

volátiles son producidos como consecuencia de la degradación de los ácidos grasos

polinsaturados de los lípidos de membrana a través de la ruta de la lipoxigenasa (Belitz

et al., 2004). La mayor contribución al mal olor en la lechuga deteriorada fue debida al

considerable aumento en la concentración del 2-metoxi-3-(1-metilpropil)-pirazina y a la

síntesis de nuevo del 1-octen-3-ol que confirieron intensos olores a humedad, moho y a

tierra mojada. El incremento en la concentración de esta alquil pirazina y la síntesis y

elevada concentración del compuesto volátil 1-octen-3-ol se podría explicar como

consecuencia del desarrollo de microorganismos debido al deterioro del tejido (Callejona

et al., 2016).

Conclusiones

La lechuga Iceberg fresca cortada o de IV Gama lista para su consumo es envasada

con plásticos semipermeables en atmósfera modificada activa con bajo O2 para retardar

la velocidad de pardeamiento del borde del corte. Sin embargo, si el O2 es muy bajo se

puede inducir la fermentación, con emisión de etanol y de otros volátiles como los

aldehídos volátiles. También se pueden producir malos aromas como consecuencia del

deterioro del tejido cuando se conserva a temperatura elevada sin seguir las

recomendaciones. Los compuestos volátiles del metabolismo respiratorio anaeróbico y

de la degradación de las membranas celulares pueden ser biomarcadores potenciales en

postcosecha que permitan identificar situaciones de estrés y deterioro del tejido vegetal

con el fin de optimizar las condiciones de conservación, evitando algunas de las causas

de pérdida de calidad y alargando así la vida útil.

Referencias

Belitz, H.D., Grosch, W., Schieberle, P. 2004. Cap 3. Lipids. In: Food Chemsitry Third

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Callejona, R.M., Ubedab, C., Rios-Reinaa, R., Moralesa, M.L. & Troncoso, A.M. 2016.

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Charron, C.S. & Cantliffe, D.J. 1995. Volatile emission from plants. Horticultural

Reviews 17:43-72.




Cameron, A.C. 2003. Modified-atmosphere packaging of perishable horticultural

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Dezan-Duran, K.M. & Agerlin Petersen, M. 2011. The effect of cutting direction on

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Deza-Duran, K. M. & Agerlin Petersen, M. 2014. Volatile compounds of modified

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Hatanaka, A. 1993. The biogeneration of green odour by green leaves. Phytochemistry

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Nielsen, G.S. & Poll, L. 2006. Determination of odour active aroma compounds in a

mixed product of fresh cut iceberg lettuce, carrot and green bell pepper. In: Bredieand,

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Leffingwell & Associates 2011. http://www.leffingwell.com/odorthre.htm. Odor &

Flavor Detection Thresholds in Water. Acceso 20 septiembre 2016

Tudela, A.J., Marin, A., Martínez-Sanchez, A., Luna, M.C. & Gil, M.I. 2013. Preharvest

and postharvest factors related to off-odours of fresh-cut iceberg lettuce. Postharvest

Biology and Technology 86:463-471.

Tablas y Figuras

Tabla 1: Concentración relativa (µg L-1) y descripción olfatométrica de los compuestos

volátiles en lechuga fermentada y deteriorada usando SPME-GC-MS y SPME-GC-O

respectivamente.

nº Compuesto TR Lechuga

fermentada Lechuga

deteriorada Significancia Valor umbral1

Descripción 1 Acetaldehído 2,02 7,76 0,00 *** 8,7 nd 2 Etanol 4,59 202,42 10,65 *** 100000 nd 3 Hexanal 7,24 102,19 360,31 ** 4,5 Dulce 4 trans-2-hexenal 9,73 35,38 117,16 *** 17 fresco 5 3-octanona 10,18 0,34 9,03 ** 28 setas 6 cis-2-(2-pentenilfurano) 10,98 0,10 15,93 *** 6 Vegetal deteriorado 7 2-methoxi-3-(1-methilethil)-pirazina 13,04 20,95 71,23 ** 0,002-10 Verde intenso; humedad 8 1-octen-3-ol 13,08 3,74 170,76 *** 1 Tierra húmeda; champiñón 9 2-methoxi-3-(2-metilpropil)-pirazina 14,39 4,87 6,15 ns 0,002-10 Pimiento asado

10 trans-2-nonenal 14,61 2,26 164 *** 0,08-0.01 vegetal deteriorado; rancio 11 2,6-nonadienal 15,34 2,74 249,51 *** 0,01 vegetal deteriorado; rancio 12 2,4-nonadienal 16,33 0,46 29,95 *** 0,09 vegetal deteriorado; rancio

Los valores son la media de 5 réplicas. 1Valor umbral en agua (µg L-1) (Leffingwell &

Associates, 2011)

nd, no detectado; ns, no significativo

* significativo a P<0,05,

** significativo a P<0,01,

*** significativo a P<0,001.

http://www.leffingwell.com/odorthre.htm




Figura 1. Perfil de compuestos volátiles (GC-MS, ––) y olfatograma (GC-O, ---) de la

lechuga sin conservar (A), lechuga fermentada (B) y lechuga deteriorada (C). En la Tabla

1 se identifican los distintos picos.




Último quilómetro da pós-colheita: causas de perdas de frutos e batata

em condições de loja simuladas

Mariana Bernardo1, Joana Fontes2 & Domingos P.F. Almeida1

1Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017

Lisboa, Portugal. [email protected]. 2Jerónimo Martins, Direção da Qualidade e Segurança Alimentar - Frutas e Vegetais,

2050-306 Azambuja, Portugal

Resumo

Em loja, os frutos são expostos sob distintas formas de merchandising,

favorecendo as vendas: frutos à temperatura ambiente (regulada para manter o conforto

térmico dos clientes) ou frutos colocados sob refrigeração. Os mesmos ambientes

encontram-se disponíveis em casa dos consumidores, nomeadamente na bancada da

cozinha ou despensa e no frigorífico doméstico.

Este estudo teve como objetivo determinar as causas de perdas de diversos frutos

segundo duas condições ambientais distintas, simulando as condições de loja: 19-20 ºC e

56-89% HR e a 9-10 ºC e 68-86% HR. Nos meses de março a julho de 2016 foram

avaliados lotes de abacaxi, laranja, maçã, mandarina, manga, pera, tomate rama, tomate

redondo, uva de mesa e batata acondicionados de forma igual como são expostos em loja.

As principais causas de quebra, ao longo dos cinco meses, foram tipificadas em seis

classes: danos mecânicos (pera); abrolhamento (batata); podridões (mandarina, laranja,

maçã e uva de mesa); perda de água; amarelecimento (abacaxi) e danos pelo frio (manga

e tomate). Todos os produtos apresentaram uma maior taxa de perda de água à

temperatura ambiente do que refrigerada. Ao fim de sete dias verificaram-se

sistematicamente perdas de produtos que tiveram de ser removidos devido a alterações

objecionáveis. O início das podridões ocorreu num momento variável e as perdas a 10 ºC

foram sempre menores que as registadas a 20 ºC.

Em conclusão, as perdas no «último quilómetro», i.e. nos sete dias após a receção

dos produtos no entreposto, são dependentes do tipo de produto, variáveis entre lotes de

um mesmo produto e, em alguns produtos (tomate, maçã, pera e mandarina), ocorrem

rapidamente e atingem níveis significativos.

Palavras-chave: retalho alimentar, abrolhamento, podridões, perda de água, danos pelo

frio.

Abstract

Last mile of postharvest: fruit and potato losses causes in simulated stores

conditions. In stores, fruit and vegetables are displayed under merchandising criteria to

favor sales: room temperature (set to maintain thermal comfort of customers) or

refrigerated displays. The same conditions are available in consumer households (kitchen

bench or pantry and domestic refrigerator).

This study aimed to determine the causes of losses of selected fruit and potato

under two environmental conditions simulating store display: 19-20 °C and 56-89% RH

and 9-10 °C and 68-86% RH. Lots of produce - pineapple, orange, apple, mandarin,

mango, pear, raw tomato, round tomato, table grapes and potato - were evaluated from

March to July 2016 were evaluated. The main causes of quality depreciation and loss

were typified into six classes: mechanical damage (pear); sprouting (potato); decay




(mandarin, orange, apple and table grapes); water loss; yellowing (pineapple) and chilling

injury (mango and tomato). All produce types had higher water loss at room temperature

than in refrigerated conditions. The beginning of the decay occurred at a variable time

and the losses were always lower at 10 °C than at 20 °C. However, losses in most produce

occurred within the first 7 days, the expected ‘last mile’ duration.

In conclusion, the losses in the ‘last mile’, i.e. within seven days after the reception

at the warehouse, were dependent on product type, varied among batches of the same

product and, in some produce (tomato, apple, pear and mandarin) occurred rapidly

reaching significant levels.

Keywords: chilling injury, decay, retail food, sprouting, water loss.

Introdução

O «último quilómetro» é a fase final de uma rede de distribuição – de fruta e

hortaliças no caso vertente. O último quilómetro de redes de distribuição de fruta e

hortaliças caracteriza-se por dificuldades específicas na gestão da qualidade e por

restrições à eficiência que não se encontram a montante das cadeias de abastecimento.

Apesar da sua importância, as depreciações da qualidade e as perdas no último quilómetro

da fruta e hortaliças encontra-se mal caracterizada e permanece incompreendida por

muitos operadores (Almeida & Gomes, 2004; FAO, 2009).

Consideramos o último quilómetro das redes de abastecimento de fruta e

hortaliças, que incluem operadores da moderna distribuição retalhista alimentar, o

período e as etapas entre a receção no entreposto e a utilização pelo consumidor final

(Almeida, 2016). A partir de um único entreposto, onde é efetuado o último controlo de

qualidade, a fruta e as hortaliças são diariamente colocadas em centenas de lojas de cada

uma das quais transitam para milhares de domicílios. Todo este percurso entre o

entreposto e o consumo doméstico é feito num curto período, que varia tipicamente entre

1 a 7 dias, podendo chegar às 2 a 4 semanas ou mais em casos particulares (e.g., batata,

alho). É nesta dispersão e falta de controlo sobre as condições ambientais e qualidade que

residem as dificuldades do último quilómetro da fruta (Laborde et al., 2002).

O objetivo deste estudo foi tipificar as causas de perdas e quantificar as perdas de

lotes de 10 frutos e batata num período de 7 dias em duas condições de loja simuladas:

temperatura ambiente e móvel de frio.

Material e métodos

Produtos e condições ambientais. Dez tipos de fruto - abacaxi, laranja, maçã,

mandarina, manga pronta a comer, pera, tomate rama, tomate redondo, uva de mesa - e

batata foram selecionados para os estudos. Os produtos foram fornecidos pelo Grupo

Jerónimo Martins a partir de lotes rececionados de diferentes fornecedores no período

entre março e julho de 2016. Os produtos acondicionados no tipo de embalagem nas quais

são expostos nas lojas foram mantidos em duas câmaras climatizadas: temperatura

ambiente (19-20 ºC) e refrigerada (9-10 ºC), de modo a simular as condições de loja Pingo

Doce e Recheio ou a exposição na ilha e em móvel de frio. As cultivares e modo de

acondicionamento encontram-se referidos em Bernardo et al. (2016). Nos dois primeiros

meses foi estudado o armazenamento dos produtos em monocamada e sem luz, enquanto

nos restantes três meses estudou-se a sua sobreposição, simulando a exposição massiva

das lojas, com luz.

Avaliação da qualidade visual. A qualidade visual dos lotes foi avaliada no

momento da receção e periodicamente durante o período de exposição. Todos os itens

não conformes foram removidos com os mesmos critérios que seriam seguidos em loja




ou em casa do consumidor. A avaliação foi efetuada com recurso a uma escala hedónica

com descritores específicos e valores compreendidos entre 1 e 9, em que 1 representa um

produto inaceitável, i.e. sem qualquer tipo de uso e 9 representa um produto fresco sem

qualquer deterioração (quadro 1).

Outras avaliações qualitativas. Sempre que relevante foi medida firmeza dos

frutos com um penetrómetro manual, o teor em sólidos solúveis por refratometria e acidez

total por titulação.


A qualidade visual do abacaxi diminuiu drasticamente em ambas as condições de

exposição. As causas de depreciação foram o amarelecimento da casca, o aparecimento

de bolores nas folhas da coroa e na casca, a doença “pink disease” e os danos pelo frio,

que induziram o escurecimento interno da polpa nos frutos a 9-10 ºC. Estas alterações

conduziram ao amolecimento dos tecidos ao longo do tempo de exposição. Verificaram-

se também alterações na composição, com o aumento do teor de sólidos solúveis e a

diminuição da acidez titulável, em ambas as condições de exposição.

Em batata desenvolveram-se podridões húmidas, geralmente associadas ao

desenvolvimento de Pectobacterium spp, à temperatura refrigerada. No mês de junho

observou-se o esverdeamento da batata de cozer em ambas as condições exposição. Neste

mês foi rececionada batata nova, com a periderme incompletamente formada. Em batata

de fritar foi possível identificar o abrolhamento como causa de quebra; o abrolhamento

ocorreu em ambas as condições ambientais, mas mais rapidamente e mais cedo a 20 ºC

(quadro 2).

Nos citrinos estudados, laranja e mandarina, a depreciação da qualidade visual

deveu-se a podridão verde (Penicillium digitatum) e a podridão azul (Penicillium

italicum). Em algumas réplicas de laranjas também se observaram manchas castanhas na

casca devido a danos pelo frio (brown pitting) ou a oleocelose (quadro 2). Observaram-

se alterações na composição, em ambas as condições de exposição, com o aumento do

teor de sólidos solúveis em laranjas e mandarinas. A acidez titulável diminuiu na laranja

e aumentou na mandarina em ambas as condições.

Os lotes de maçã estudados (Royal Gala e Golden Delicious) sofreram uma

depreciação da aparência em ambas as condições de exposição devido à expressão de

pisaduras e podridão azul (Penicillium expansum). Estas alterações manifestaram-se mais

rapidamente a 20 ºC do que sob refrigeração (quadro 2). O teor de sólidos solúveis

decresceu ligeiramente e a acidez titulável permaneceu praticamente constante.

A manga pronta a comer apresentou sintomas de antracnose (Colletotrichum

gloeosporioides) e podridão peduncular (Lasiodiplodia theobromae) que se manifestaram

mais rapidamente à temperatura ambiente apesar da sensibilidade ao frio deste produto.

As mangas apresentaram uma baixa dureza inicial, visto tratar-se de mangas prontas a

comer. Ao longo do armazenamento, a dureza manteve-se baixa. O teor de sólidos

solúveis aumentou ao longo do tempo e a acidez titulável diminuiu.

Em nectarinas e pêssegos também se observou uma depreciação da qualidade a

nível visual, em ambas as condições de exposição, em consequência de podridões: negra

(Rhizopus stolonifer), castanha (Monilia spp.), cinzenta (Botrytis cinerea) e azul

(Penicillium expansum). A diminuição de qualidade deveu-se ao facto de as nectarinas e

pêssegos amadurecerem e deteriorarem-se mais rapidamente à temperatura ambiente e

também sofrerem danos pelo frio, limitando o seu tempo de armazenamento. Tanto no

pêssego como na nectarina mediu-se um aumento do teor de sólidos solúveis durante

quatro semanas, enquanto a acidez titulável aumentou em nectarina e diminuiu no

pêssego.




As peras evidenciaram alterações no aspeto visual em ambas as condições de

exposição, com o aparecimento de podridão azul (Penicillium expansum) na zona

equatorial, amolecimento e ainda defeitos internos. Contudo, a depreciação devida a estas

causas foi mais rápida à temperatura ambiente do que na exposição refrigerada. O teor de

sólidos solúveis aumentou e a acidez total titulável diminuiu.

O tomate, rama ou redondo, depreciou-se pelo desenvolvimento de podridão

cinzenta (Botrytis cinerea) e alternariose (Alternaria alternata) e amolecimento

excessivo (quadro 2). Este produto é suscetível a danos pelo frio, podendo o surgimento

da alternariose ser atributo a este abuso de temperatura. O teor de sólidos solúveis

manteve-se constante e a acidez titulável diminuiu.

A uva de mesa sofreu um forte decréscimo da qualidade visual, em ambas as

condições de exposição, devido à desidratação do engaço, perda de bagos e aparecimento

de podridão cinzenta (Botrytis cinerea). Estas quebras surgiram primeiro na exposição a

20 ºC e mais tarde nos cachos refrigerados. O teor de sólidos solúveis aumentou, o que

está relacionado com a perda de água dos bagos. Em praticamente todos os meses, a

acidez total titulável diminuiu nos cachos expostos a 10 ºC e aumentou ligeiramente nos

cachos a 20 ºC.

Ao fim de sete dias nas condições referidas verificaram-se sistematicamente

perdas de tomate, maçã, pera e mandarina que tiveram de ser removidas devido a

alterações objecionáveis. O início da ocorrência das podridões ocorreu num período

variável e a progressão temporal das quebras dependeu dos lotes de produtos (quadro 2).

Registaram-se percentagens de quebra para a maioria dos produtos numa janela de tempo

de sete dias, o que corresponde a perdas em loja ou em casa do consumidor. As perdas

evidenciadas foram sempre menores a temperatura refrigerada do que ambiente. Na figura

1 encontra-se a tipificação das principais causas de depreciação da qualidade visual dos

diversos produtos em estudo.

Conclusões

As perdas no “último quilómetro”, i.e. nos sete dias após a receção dos produtos

no entreposto, mostraram ser dependentes do tipo de produto em que a variabilidade entre

lotes de um mesmo produto demonstrou ser também influente. Níveis significativos de

perdas são rapidamente alcançados em produtos como tomate, maçã, pera e clementina.

O modo de apresentação dos produtos (monocamada ou sobreposição) não influenciou a

perda de qualidade.

Agradecimento

Estudo suportado pelo Grupo Jerónimo Martins.

Referências

Almeida, D.P.F. & Gomes, M.H. 2004. Gestão da qualidade no sector hortofrutícola.

Vida Rural 1702: 35-37.

Almeida, D.P.F. 2016. «Último quilómetro» da fruta e hortaliças: conceptualização e

operacionalização. IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós-Colheita, Lisboa,

Portugal, 2 a 4 de novembro.

Bernardo, M., Fontes, J. & Almeida, D.P.F. 2016. Último quilómetro da pós-colheita:

perda de água de frutos em condições de loja simuladas. IX Simpósio Ibérico de


FAO. 2009. Course on agribusiness management for producers’ associations. Chap. 4,

Post- harvest and marketing. Food and Agriculture Organization of the United Nations,

Rome, pp. 1 – 98.




Laborde, G., Lajeunesse, M. & Loiret, D. 2002. Guide du rayon fruits & legumes:

Techniques marchandes. Ctifl, Paris, 321 p.

Quadros e Figuras

Quadro 1 – Escala hedónica genérica adotada para avaliação da qualidade visual dos

produtos.

Valor Classe Descrição

9 Excelente Sem sinais de deterioração; o produto apresenta-se inteiro, firme,

fresco, são, isento de sabor e odor estranhos, sem danos mecânicos

ou danos causados por pragas ou pelo frio.

7 Bom Sintomas menores de deterioração, não objecionáveis.

5 Vendável Evidente deterioração mas não grave (limite de venda).

3 Aceitável Depreciação significativa mas ainda consumível, possivelmente

após escolha ou limpeza (limite de uso).

1 Inaceitável Sem uso.

Quadro 2 – Perda dos produtos por remoção de unidades durante sete dias de

armazenamento a duas temperaturas.

Produtos Nº Ensaios

Temperatura

20 ºC 10 ºC

Início

(dia)

Total perdas

(%)

Início

(dia)

Total perdas

(%)

Abacaxi 5 - - - -

Batata cozer 5 -* - - -

Batata fritar 5 6 0,5 – 0,6% -* -

Laranja 5 6 0,2 – 1% -* -

Maçã 5 6 0,7 – 1,1% -* 0,4%

Mandarina 5 3 2 – 17% 6 0,9 – 1,6%

Manga 5 7 2% -* -

Nectarina 2 6 1 – 4,2% -* -

Pera 5 6 1 – 3,5% -* -

Pêssego 2 2 2,4 – 33% 7 0,5 – 9%

Tomate rama 5 3 1 – 23% -* -

Tomate redondo 5 3 1,7 – 10% 7 2,8%

Uva 5 -* - -* -

*Remoção dos produtos ao longo do período de exposição mas após os sete dias iniciais.




A B C D E F

G H I J K L

M N O P Q R

S T U V

Figura 1 – Principais causas de perdas observadas em diferentes produtos que se desenvolveram na fase final da cadeia de abastecimento. A –

desidratação em abacaxi, B – “pink disease” em abacaxi, C e E – podridão mole e húmida em batata (Pectobacterium spp.), D – abrolhamento em

batata; F e H – podridão em laranja e mandarina, respetivamente (Penicillium digitatum e Penicillium italicum), G – oleocelose em laranja, I –

pisadura em maçã, J – podridão azul em maçã (Penicillium expansum), K – antracnose em manga (Colletotrichum gloeosporioides), L – defeito

em manga possivelmente patológico, M – podridão negra em nectarinas (Rhizopus stolonifer), N – podridão castanha e cinzenta em nectarinas

(Monilia spp. e Botrytis cinerea), O – podridão azul em peras (Penicillium expansum), P – acastanhamento interno em peras, Q - diversas podridões

em pêssego, R e T – podridões em tomate rama e redondo, respetivamente (Botrytis cinerea), S e U – alternariose em tomate rama e redondo,

respetivamente (Alternaria alternata), V – podridão cinzenta em uva (Botrytis cinerea).


Sessão Tecnologias de conservação e processamento mínimo e patologia pós-colheita


Compuestos aromáticamente activos como biomarcadores del deterioro

en espinaca ‘baby’

Huertas María Díaz-Mula1, Alicia Marín1, Juan Antonio Tudela1, Macarena Moreno1,

María José Jordán2 & María Isabel Gil1 1 Grupo de Calidad, Seguridad y Bioactividad de Alimentos Vegetales, Departamento de

Ciencia y Tecnología de Alimentos, CEBAS-CSIC, Espinardo, Murcia, España. 2 Departamento de Recursos Naturales, Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo

en Agroalimentación (IMIDA), La Alberca, Murcia, España.

Resumen

Uno de los principales problemas para la comercialización de brotes de espinaca

(Spinacea oleracea L.) denominada ‘baby’ es el rápido desarrollo de malos olores durante

la conservación en atmósfera modificada que provocan el rechazo del consumidor a pesar

de no afectar la calidad visual del producto. Con el objetivo de forzar la aparición de estos

olores, los brotes de espinaca ‘baby’ se sometieron a condiciones adversas de temperatura

(18 ºC) tras la recolección. El panel de evaluadores describió las características

sensoriales a 0 y 72 h. El olor dominante de espinaca fue percibido como olor marino,

describiéndose otros olores secundarios como cereales y manzana. Estos olores asociados

a la frescura del producto se pierden tras 72 h, pasando a ser dominantes los de pescado

y compuestos de urea, a pesar de que el deterioro visual no fue considerado causa de

rechazo. Las tecnologías empleadas de análisis sensorial, como la olfatometría acoplada

a cromatografía gaseosa (GC-O), permitió detectar, de entre todos los compuestos

volátiles, aquellos que fueron aromáticamente activos responsables de los malos olores.

La evaluación olfatométrica se llevó a cabo mediante la extracción en fase sólida en

espacio de cabeza (HS-SPME) de los compuestos volátiles emitidos tras 72 h,

duplicándose los olores percibidos. Mediante espectrometría de masas (GC-MS) se

realizó la identificación tentativa de los mismos, la cual reveló que la mayoría de los

compuestos resultantes de la degradación fueron alcoholes e hidrocarburos, seguidos de

compuestos azufrados, terpenos, bencenos, y en menor medida ácidos orgánicos y

pirazinas. La descripción negativa de la sensación olfativa se relacionó con los

compuestos azufrados resultantes del catabolismo de aminoácidos, como cisteína y

metionina, y con las pirazinas, productos de la degradación proteica. Este estudio es el

punto de partida de una serie de ensayos dirigidos a la identificación de biomarcadores

responsables de los malos olores como herramientas para la selección genética, las

prácticas agronómicas, el estado de madurez adecuado así como la optimización de la

atmósfera y el tiempo de conservación.

Palabras clave: Calidad, postcosecha, olfatometría, conservación, hortalizas de hoja.

Abstract

Odour active compounds as biomarkers of spoilage in baby spinach. One of

the main causes of quality loss in ‘baby’ spinach (Spinacea oleracea L.) during

distribution and retail sale is the off-odours fast development during storage under

modified atmosphere that lead the rejection by the consumers even though the visual

quality remains unchanged. With the aim for achieving the development of off-odours,

‘baby’ spinach was exposed to adverse temperature (18 ºC) after harvest. Aroma profiling

was identified by an expert panel at 0 and 72 h of storage. The main aroma was described




--as marine with a grain and fruity nuance. These fresh odours were lost after 72 h and

fishy and urea smells were the main odours perceived although the visual appearance was

considered within the consumers’ standards for acceptance. Sensory evaluation was

carried out using a gas chromatography with olfactometric detection (GC–O) that allowed

the detection, among all volatile compounds (VOC), those that were responsible for off-

odours. Head space solid phase micro extraction (HS-SPME) was used to extract volatile

compounds emitted by the intact product. After 72 h, the number of odours perceived by

the sniffers raised to 14 (double-fold). Gas chromatography coupled to mass spectrometer

(GC-MS) was used for the tentative identification of VOC. The main VOC from

temperature abuse storage of ‘baby’ spinach were alcohols and hydrocarbons followed

by sulphur compounds, terpenes, benzenes, organic acids and pyrazines. The off-odours

detected were related to sulphur compounds, coming from amino acids degradation

(cysteine and methionine), and pyrazine, from protein degradation products. This is the

starting point for a set of assays aimed at the identification of biomarkers responsible for

off-odours as tools for the selection of genotypes, optimal agronomical practices and

maturity stage as well as for adequate atmosphere and time of storage.

Keywords: Quality, postharvest, olfactometry, storage, leafy vegetables.

Introducción

En una sociedad donde la demanda de productos vegetales de calidad listos para

consumir va en aumento, las empresas se ven en la necesidad de seleccionar alimentos,

variedades y envases que estén a la altura de consumidores cada vez más exigentes. Las

ensaladas listas para su consumo, como mezcla o monoproducto, van ganando terreno a

productos más tradicionales. En este sentido los brotes jóvenes de vegetales aparecen

como un nuevo alimento dentro de una dieta equilibrada. A la problemática ya existente

del deterioro vegetal producido durante el procesado se une la de un producto inmaduro

con elevadas tasas de respiración y transpiración, que abre nuevos retos a la fisiología y

tecnología postcosecha. En el caso de los brotes de espinaca (Spinacea oleracea L.) o

espinaca ‘baby’ los principales problemas en la comercialización son el amarilleamiento

de las hojas, la pérdida de turgencia, el rápido deterioro si se pierde la cadena de frío y,

principalmente, el rápido desarrollo de malos olores que provoca el rechazo de los

consumidores, aunque no se corresponde con la pérdida de calidad visual del producto

(Medina et al., 2012). Estos malos olores se produce principalmente en conservación en

atmosfera modificada () con bajo O2 y elevado CO2 tras una semana de conservación a 7

ºC a pesar de que la calidad permanece aceptable (Tudela et al., 2013a).

Las tecnologías de análisis sensorial, como la olfatometría acoplada a

cromatografía gaseosa (GC-O), permiten detectar, de entre todos los volátiles emitidos

por una muestra o extracto, aquellos que son percibidos por el olfato. Estos compuestos

pueden ser potentes odorantes a concentraciones muy bajas, incluso por debajo de los

límites de detección por espectrometría de masas (GC-MS). Los olores detectados sin que

el producto sufra modificaciones se consideran más representativos del olor percibido por

el consumidor y constituyen una potente herramienta en investigación sensorial

(Delahunty et al., 2006).

En consecuencia, el objetivo de este trabajo ha sido forzar el desarrollo de los

malos olores en espinaca ‘baby’ lista para su consumo mediante la conservación a una

temperatura abusiva para la identificación de los compuestos aromáticamente activos que

producen el rechazo por el consumidor como biomarcadores de deterioro.




Material y Métodos

Las hojas de espinaca ‘baby’ procesadas y listas para su consumo se transportaron

en condiciones de refrigeración desde las líneas de producción de la empresa Florette (40

km) hasta el laboratorio de Calidad y Seguridad Alimentaria del CEBAS-CSIC (Murcia,

España) donde se almacenaron en lotes de 100 g a 18ºC. Las distintas evaluaciones se

realizaron a día 0 y tras 72 h de conservación por un panel de expertos compuesto por

cuatro jueces, tres mujeres y un hombre. La calidad visual se evaluó mediante una escala

hedónica donde 1 corresponde a inaceptable, 5 marca el límite comercial y 9 es la calidad

excelente. Tras la evaluación sensorial se llevó a cabo, por turnos, la evaluación

olfatométrica, en sesiones diarias de 20 minutos.

La extracción de compuestos volátiles se realizó mediante extracción en fase

sólida en espacio de cabeza (HS-SPME) con fibra DVB/CAR/PDMS 0/30 μm (Supelco,

Bellefonte, PA, EE.UU). Tras varios ensayos se establecieron las condiciones de tiempo

y temperatura óptimos para la fase de adsorción, que fueron de 15 min y 20 ºC, y el tiempo

de estabilización del espacio de cabeza que fue de 40 min. La desorción termal de la fibra

se realizó a 200 ºC durante 5 min y la separación cromatográfica se llevó a cabo mediante

una columna DB-WAXETR (30 m × 0.25 mm d.i.) (Agilent Technologies) con helio

como gas portador (1 mL min-1) manteniendo el horno a 40 ºC durante 5 min e

incrementando la temperatura 10 °C/min hasta alcanzar 240 ºC, manteniéndose durante 2

min. La detección olfativa se realizó en un cromatógrafo de gases (Agilent 7820A)

provisto de un detector de ionización de llama (FID) (Agilent Technologies) y un detector

olfatométrico (ODP Gerstel C200). A la salida de la columna, el flujo de la fracción volátil

se dividió en una relación de 1:3 entre los dectectores FID y olfatométrico. Se muestran

los resultados cuyo factor de respuesta (FR) es mayor a 4, lo cual indica que un compuesto

fue descrito de la misma manera por dos evaluadores en cada una de las réplicas. La

caracterización y cuantificación de estas fracciones volátiles se realizó por triplicado en

un cromatógrafo de gases (Agilent 7890A) acoplado a un espectrómetro de masas

(Agilent 5975C), en las condiciones descritas previamente (Tudela et al., 2013b). Los

resultados se muestran como porcentaje del área total del compuesto por día de muestreo.


Tras la evaluación sensorial, se diferenciaron diez grupos de descriptores

mediante la descripción libre de olores dominantes y secundarios. En una primera

evaluación el olor dominante de espinaca fue descrito como marino, siendo los olores

secundarios aquellos correspondientes a frutales y a cereales húmedos. Tras 72 h el perfil

aromático percibido se hizo más intenso, desapareciendo las notas vegetales y

aumentando los relacionados con el olor marino (Figura 1). Este olor marino llegó a ser

detectado como desagradable, describiéndose como bivalvos en mal estado. Sin embargo,

la apariencia visual del producto siguió siendo considerada dentro de los límites de

aceptación, lo que concuerda con publicaciones anteriores (Tudela et al., 2013a; Garrido

et al., 2016). Según Piagentini et al., (2002) el tipo de envase utilizado para la

conservación influye en el desarrollo de malos olores de manera decisiva. Otros autores

como Kaur et al., (2011) y Pandrangi & LaBorde (2004) o Kou et al., (2014) obtienen

resultados similares tras 4 días de conservación a temperaturas superiores a 15ºC, pero en

estos casos la apariencia visual fue considerada inaceptable para su consumo.

Se identificaron 16 compuestos aromáticamente activos de la fracción volátil de

las hojas de espinaca ‘baby’, los cuales pueden agruparse en ocho grupos y cuyo número

de identificación figura entre paréntesis: tres hidrocarburos alifáticos (1-undeceno (5),

tridecano (9) y tetradecano (12)), tres componentes bencénicos (tolueno (4), xileno (6) y

cimeno (10)), tres compuestos azufrados (metanotiol (1), metilpropildisulfuro (8) y




trisulfuro de dimetilo (13)), dos alcoholes (etanol (2) y 1-hexanol (11)), dos terpenos

(limoneno (7) y linalool (16)), un ácido orgánico (ácido acético (14)), un hidrocarburo

halogenado (triclorometano (3)), y una pirazina (2-metoxi-3-(1-metilpropil)-pirazina

(15)). Los porcentajes relativos de estos grupos dependieron del día de muestreo (Tabla

1). A día 0 los compuestos que predominaron fueron los hidrocarburos (12 y 9), con cerca

de un 50%, el terpeno (7) que contribuye por si solo al 31% de la sensación olfativa, los

bencenos (4 y 6), que contribuyen a los olores vegetales y un hidrocarburo halogenado

(3) que corresponde a un subproducto de higienización del material vegetal producido al

ponerse en contacto el cloro con la materia orgánica (Gómez-López et al., 2013). Tras 72

h a 18 ºC cambian tanto los porcentajes relativos como también aumenta la síntesis de

otros compuestos como alcoholes como grupo mayoritario de volátiles con casi un 40 %,

seguido de hidrocarburos, compuestos azufrados, terpenos, bencenos, ácidos orgánicos y

pirazinas.

El perfil aromático está, por tanto, constituido por una mezcla compleja de

sustancias químicas volátiles que pueden interactuar para dar lugar al olor que percibe el

consumidor. Cuatro de los compuestos son detectados en ambos muestreos (4, 6, 7 y 12),

con igual descripción olfativa a pesar de que el porcentaje del compuesto con respecto al

total de volátiles varía considerablemente. De estos cuatro volátiles, tan solo la

descripción del responsable del olor a geranio, fue descrita como molesta o saturante por

la mitad de los evaluadores, pero ninguno lo calificó como responsable de mal olor. El

aumento en las sensaciones olfativas tras 72 h de conservación coincide con el aumento

en el número y señal de los volátiles detectados mediante GC-MS (Figura 2). Sin

embargo, han sido los compuestos azufrados (1, 8 y 13) junto con una pirazina (15) y un

alqueno (5) los que, individualmente, han sido descritos como responsables de los malos

olores. Todos ellos pueden agruparse dentro de los grupos descritos en la evaluación

sensorial, a pesar de que el olor a marino predominante tanto a día 0 como a 72 h, y el

olor a pescado predominante a 72 h., no se detectan cuando las muestras son analizadas

mediante GC-O. Existen numerosas referencias sobre la interacción de dos o más

compuestos dando como resultado una sensación olfativa distinta a cuando los

compuestos están por separado o en proporción distinta. Marsili & Laskonis, (2013)

describen 6 compuestos y hasta cuatro proporciones distintas entre ellos que darían como

resultado olor a pescado. En el caso de hojas secas de espinaca precortada, Masanetz et

al., (1998) describen que es la proporción 1:100 entre (Z)-1,5-octadien-3-ona y metional

la que confiere el mal olor a pescado, aunque ninguno de estos compuestos ha sido

identificado anteriormente en muestras frescas de espinaca ‘baby’.

Los compuestos del azufre (1, 8 y 13) se agruparían en las categorías de podrido

y urea. En este sentido es interesante el compuesto 1, metanotiol, o también llamado metil

mercaptano, cuya oxidación en condiciones de humedad da como resultado formaldehido,

peróxido de hidrógeno y sulfuro de hidrógeno (Kyoto Encyclopedia of Genes and

Genomes). Es un compuesto muy volátil cuyo umbral de olor suele estar muy por debajo

de los límites de detección y cuya identificación mediante técnicas cromatográficas es

complicada. Varios evaluadores describieron un olor a huevos podridos que cambió a

vegetal en mal estado, lo que podría indicar el solapamiento de los dos compuestos, el

sulfuro de hidrógeno, producto de la degradación de la cisteína, y el metanotiol, producto

de degradación de la metionina, dando lugar a una intensa sensación olfativa negativa. El

compuesto 1 es el primero de la degradación enzimática de metionina y está presente en

el tejido foliar pero su emisión no se produce hasta que se produce un daño en el tejido

(Schmidt et al., 1985). Este compuesto es un potente odorante en procesos de

conservación anaeróbica o de descomposición bacteriana de proteínas con grupos tiol,

siendo el responsable de olores y sabores desagradables de ciertos vegetales como la col,




el repollo o el brócoli (Toivonen, 1997). Al ser muy inestable se oxida fácilmente a

disulfuro de dimetilo, compuesto volátil también presente en las muestras de espinaca

‘baby’ tras 72 h de conservación (datos no mostrados). Varios de los compuestos

identificados (4, 5, 13 y 14) han sido descritos como volátiles producidos por actividad

microbiana (Bos et al., 2013). Esto sumado a volátiles propios de la actividad glicolítica

(2, 14) (Mira et al., 2010), procesos de peroxidacion (11, 14) (Lonchamp et al., 2009;

Mira et al., 2010), catabolismo de proteínas (1, 13, 15) (Toivonen, 1997) y oxidación de

clorofilas (7) (Lonchamp et al., 2009) reafirman que el proceso natural de degradación

del tejido vegetal libera numerosos compuestos volátiles, muchos de los cuales no

contribuyen a la percepción de malos olores. Por ello son necesarios estudios más

profundos para mejorar las técnicas de detección olfatométrica acopladas a identificación

cromatográfica sin dejar de lado las técnicas de análisis sensorial.

Conclusiones

La exposición de espinaca ‘baby’ a temperaturas abusivas de conservación

desencadena el rápido desarrollo de malos olores que provoca el rechazo por parte de los

consumidores. Estos malos olores son atribuidos a compuestos volátiles azufrados y

nitrogenados producto de la degradación de aminoácidos y proteínas. Es necesario

profundizar para poder determinar el/los compuesto/s responsables del olor de impacto

en espinaca ‘baby’ como biomarcadores de calidad para realizar la selección varietal,

optimización de prácticas agronómicas, selección del estado de madurez adecuado para

la recolección así como las condiciones de temperatura, tiempo y atmósfera de

conservación que permitan mantener la calidad visual y evitar la formación de malos

olores.

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Tablas y Figuras

Tabla 1: Compuestos volátiles olfatometricamente activos en brotes de espinaca ‘baby’ lista para su consumo a día 0 y tras 72h de

conservación a 18ºC.

# I.R.a Compuesto m/z F. M.b P. M.c

% área

relativa Descripción F. R.c

0 h 72 h 0 h 72 h

1 721 Metanotiol 47 – 33 - 15 CH4S 48.11 5.21 Fuerte, putrefacto 8

2 883 Etanol 31 - 45 C9H20 128.25 36.16 Alcohólico 6

3 1035 Triclorometano 83 - 47 CHCl3 119.38 17 Dulce 4

4 1058 Tolueno 91 - 106 - 77 C7H8 92.14 2 1.55 Floral 4 6

5 1139 1-Undeceno 43 - 55 - 70 C11H22 154.29 31.59 Vegetal podrido 8

6 1159 Xileno 91 - 106 - 77 C8H10 106.16 1 2.48 Geranio 6 6

7 1216 Limoneno 68 - 93 - 136 C10H16 136.23 31 4.35 Naranja, cítrico 8 6

8 1262 Metil propil disulfuro 80 - 122 - 43 C4H10S 122.25 0.81 Patata, ajo 8

9 1291 Tridecano 57 - 43 - 71 C13H28 184.36 15 Humedad 4

10 1297 Cimeno 119 - 134 - 91 C10H14 134.22 1.82 Vegetal salado 6

11 1367 1-Hexanol 56 - 43 -69 C6H14O 102.18 3.60 Medicamento 4

12 1400 Tetradecano 57 - 43 - 71 C14H30 198.39 35 1.92 Cera liquida 4 4

13 1426 Trisulfuro de dimetilo 126 - 79 - 45 C2H6S3 126.26 1.92 Azufrado, pies 8

14 1480 Ácido acético 43 - 60 C2H4O2 60.05 4.66 Lechuga 8

15 1528 2-metoxi-3-(1-

metilpropil)-pirazina 138 - 124 - 151 C9H14N2O 166.11 0.92

Pimiento o patata

podrida 8

16 1561 Linalool 71 - 93 - 55 C10H18 154.25 2.99 Floral, rosas 6 a Índice de retención experimental; b Fórmula molecular; c Peso molecular; d Factor de respuesta, mínimo 4, máximo 8.




Figura 1: Perfil aromático de brotes de espinaca ‘baby’ a día 0 y tras 72 h de conservación

a 18 ºC.

Figura 2: Cromatograma obtenidos mediante espectrometría de masas (GC-MS) y

olfatograma obtenido mediante olfatometría (GC-O) de compuestos volátiles en brotes

de espinaca ‘baby’ a día 0 (A) y tras 72h de conservación (B) a 18ºC. Ver tabla 1 para

identificación de compuestos volátiles.




Actividad antifúngica de aditivos alimentarios in vitro y como

ingredientes de recubrimientos comestibles a base de hidroxipropil

metilcelulosa contra Alternaria alternata en tomates cherry

María B. Pérez-Gago1, Cristiane Fagundes2, Alcilene R. Monteiro2 & Lluís Palou1

1 Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), Apartado 46113 Moncada,

Valencia, España. [email protected] 2 Departamento de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, Universidade

Federal de Santa Catarina, Campus Universitário-Trindade, Florianópolis, SC, Brazil.

Resumen

En ensayos in vitro se evaluó la actividad antifúngica de distintos aditivos

alimentarios frente a Alternaria alternata, midiendo el crecimiento radial del micelio del

hongo en placas petri con los aditivos alimentarios incorporados a medio patata dextrosa

agar a las concentraciones de 0,2, 1,0 y 2,0% (v/v) durante 7 días a 25 ºC. Los agentes

seleccionados in vitro fueron evaluados in vivo al 2,0% (w/v) como ingredientes de

recubrimientos comestibles antifúngicos a base de hidroxipropil metilcelulosa (HPMC)-

lípido contra la mancha negra en tomates cherry inoculados con A. alternata e incubados

6 días a 20 ºC y 90% HR. Entre los distintos recubrimientos, los formulados con benzoato

sódico (SB), sal sódica de metil paraben (SMP) y sal sódica de etil paraben (SEP) fueron

los más efectivos reduciendo la incidencia (porcentaje de frutos infectados) y severidad

(diámetro de las lesiones) de la enfermedad respecto al control. Estos recubrimientos

fueron posteriormente evaluados para determinar su efecto en el desarrollo de A. alternata

y en la calidad fisicoquímica y sensorial en tomate durante almacenamiento en frío a 5

ºC. Los resultados confirmaron la actividad fungistática de los recubrimientos, siendo el

formulado con SB el más efectivo reduciendo la incidencia y severidad de la enfermedad,

así como manteniendo la calidad poscosecha del tomate cherry.

Palabras clave: Lycopersicon esculentum, mancha negra, enfermedades poscosecha,

calidad poscosecha, agentes antifúngicos.

Abstract

Antifungal activity of food additives in vitro and as ingredients of

hydroxypropyl methylcellulose (HPMC)-based edible coatings against Alternaria

alternata on cherry tomato fruit. Radial mycelial growth of A. alternata was measured

in PDA petri dishes amended with food preservatives at 0.2, 1.0, or 2.0% during 7 days

at 25 °C. Selected additives were tested as antifungal ingredients of HPMC-lipid edible

coatings at 2.0 % concentration and their curative activity was tested in artificially

inoculated cherry tomatoes (in vivo test) incubated for 6 days at 20 °C and 90% RH.

Among the different coatings, those containing sodium benzoate (SB), sodium methyl

paraben (SMP), and sodium ethyl paraben (SEP) were the most effective reducing disease

incidence (infected fruits) and severity (lesion diameter) compared to control samples.

These coatings were later tested on the development of alternaria black spot and the

physico-chemical and sensory quality of cherry tomatoes during cold storage. The results

confirmed the fungistatic effect of these coatings, being SB-based coating the most

effective one to control black spot and to maintain quality of cherry tomatoes.





Keywords: Lycopersicon esculentum, black spot, postharvest disease, postharvest

quality, food preservatives.

Introducción

El tomate cherry (Lycopersicon esculentum L.) ha irrumpido con fuerza en el

mercado tanto nacional como internacional de las frutas y hortalizas por las ventajas que

presenta frente al tomate tradicional, que incluyen su practicidad en el tamaño, su

facilidad de cultivo y sus buenas características organolépticas. Sin embargo, este fruto

tiene una vida relativamente corta después de la cosecha, marcada principalmente por una

alta susceptibilidad a daños por frío y la aparición de enfermedades poscosecha que dan

lugar a importantes pérdidas económicas.

La mancha negra, causada por Alternaria alternata (Fr.) Keissl., es una de las

principales enfermedades que afectan al tomate cherry en la etapa poscosecha. En la

actualidad, no existen tratamientos de poscosecha autorizados ni productos fungicidas

registrados para el control de podredumbres de poscosecha en tomate en la Unión Europea

(UE). Por tanto, uno de los retos principales para la industria es encontrar tratamientos

antifúngicos no contaminantes que permitan alargar al máximo el tiempo de conservación

sin que ello afecte a la calidad del fruto.

En los últimos años, el desarrollo de recubrimientos comestibles con actividad

antifúngica ha surgido como una tecnología no contaminante y segura de gran interés para

el sector de la poscosecha de frutas y hortalizas. Estos recubrimientos cumplen con la

función de reducir la transpiración y la actividad metabólica del fruto creando una

atmósfera modificada y permiten el control de alteraciones fisiológicas y enfermedades

poscosecha mediante la incorporación de sustancias activas, ajustándose a las demandas

del consumidor (Valencia-Chamorro et al., 2008). En este sentido, la incorporación de

sustancias naturales o generalmente reconocidas como seguras (GRAS, “generally

recognized as safe”), tales como algunos ácidos orgánicos y sus sales, parabenos y sus

sales, etc, a recubrimientos comestibles ha resultado efectiva contra Penicillium

(Valencia-Chamorro et al., 2008), Aspergillus (Mehyar et al., 2011), Monilinia (Karaca

et al., 2014) entre otros productos hortofrutícolas. En tomate, el desarrollo de

recubrimientos con actividad antifúngica se ha centrado mayoritariamente en

formulaciones de quitosano y derivados, y la incorporación de sales orgánicas o aceites

esenciales a polisacáridos como almidón, pectina o derivados de celulosa frente a distintos

hongos (Mehyar et al., 2011; Fagundes et al., 2014; Rodríguez-García et al., 2016),

alcanzándose distintos niveles de control de las podredumbres en función de la variedad,

del hongo, tipo de recubrimiento y condiciones de almacenamiento. Sin embrago, la

información disponible para el control de la mancha negra en tomate cherry durante la

poscosecha es muy limitada. Por tanto el objetivo de este estudio fue determinar la

actividad antifúngica in vitro contra A. alternata de varios agentes antimicrobianos y

evaluar el efecto de los más efectivos como ingredientes de recubrimientos comestibles a

base de hidroxipropil metilcelulosa (HPMC)-lípidos sobre la incidencia y la severidad de

la mancha negra en tomate cherry inoculados artificialmente durante almacenamiento a

20 ºC y 5 ºC, así como la calidad fisicoquímica y sensorial de los frutos durante la frigo-

conservación.


Patógeno e inóculo fúngico. La cepa A. alternata TAV-6, aislada de tomate

podrido, se sembró en patata dextrosa agar (PDA) en placas petri y se incubó a 25 ºC

durante 7-14 días antes de cada experimento. Para los ensayos in vitro, con un

sacabocados metálico esterilizado de 5 mm de diámetro se recortaron de dichos cultivos




discos de agar con el patógeno desarrollado. Para los ensayos in vivo, se prepararon

suspensiones conidiales de alta densidad a partir de esporas tomadas de la superficie de

la placa que se suspendieron en una mezcla estéril de agua y Tween-80. La concentración

se determinó con un hematocitómetro y se ajustó a la dosis de 106 esporas ml-1.

Evaluación in vitro de la actividad antifúngica de los aditivos alimentarios. El

ensayo in vitro se realizó con nueve aditivos alimentarios en los que su actividad

antifúngica frente a A. alternata no ha sido descrita en la bibliografía y que corresponden

a: sorbato potásico (PS), benzoato sódico (SB), acetato sódico (SA), propionato sódico

(SP), formiato sódico (SF), sal sódica de metil paraben (SMP), sal sódica de etil paraben

(SEP), sal sódica de propil paraben (SPP) y silicato potásico (PSi). El efecto de los agentes

sobre el crecimiento micelial de A. alternata se evaluó en placas petri de 90 mm de

diámetro que contenían el medio PDA con los correspondientes antimicrobianos disueltos

a las concentraciones de 0,2, 1,0 y 2,0% (v/v). El centro de cada placa se inoculó con un

disco de agar con el hongo. Como control se inocularon placas que contenían PDA sin

antimicrobiano. Las placas inoculadas se incubaron a 25 ºC en la oscuridad durante 3, 5

y 7 días y se determinó en cada una de ellas el crecimiento micelial, calculando la media

de dos diámetros perpendiculares de la colonia fúngica. Para cada agente antimicrobiano

y concentración se emplearon cuatro repeticiones o placas. Los resultados se expresaron

como el porcentaje de inhibición del crecimiento micelial, de acuerdo a la fórmula: (dc-

dt) / dc x 100, donde dc = diámetro promedio de las colonias fúngicas en las placas control

y dt = diámetro promedio de las colonias fúngicas en las placas con los agentes

antimicrobianos.

Formulación y preparación de los recubrimientos antifúngicos. Los

recubrimientos comestibles consistieron en emulsiones de HPMC (Methocel E15, Dow

Chemical Co, EEUU) y cera de abeja (Fomesa Fruitech S.L., Spain), a las que se

incorporaron los aditivos alimentarios a una concentración de un 2% (p/v). Todas ellas

contenían un 30% de cera de abeja (p/p, en base seca, b.s.) y mantenían ratios constantes

de HPMC-glicerol (2:1) y cera de abeja-ácido oleico (5:1). Las emulsiones se realizaron

a 90-95 ºC con un homogenizador de alta velocidad y tras añadir los correspondientes

agentes antimicrobianos disueltos en agua se enfriaron en a 25 ºC. El contenido total en

sólidos de las emulsiones varió entre un 7-10% para obtener viscosidades en el rango de

100-150 cp, que aseguraban una completa mojabilidad de los tomates cherry.

Actividad curativa (in vivo) de los recubrimientos antifúngicos. Se emplearon

tomates cherry (Solanum lycopersicum L. var. Cerasiforme cv. Josefina) recolectados en

la zona de Valencia y sin haber recibido ningún tratamiento poscosecha. Se seleccionaron

frutos sanos, con ausencia de heridas o lesiones que se mezclaron aleatoriamente, se

lavaron con detergente biodegradable, se enjuagaron con agua de red y se dejaron secar

al aire a temperatura ambiente. Los tomate cherry se inocularon con una suspensión de

106 esporas ml-1 de A. alternata efectuando una herida de 1 mm de diámetro y 2 mm de

profundidad en la zona ecuatorial del fruto con un punzón de acero inoxidable

previamente sumergido en la suspensión de esporas. Tras 24 h de incubación a 20 ºC, los

frutos se recubrieron por inmersión durante 30 s en las distintas formulaciones y se

dejaron secar a temperatura ambiente. Como tratamiento control se empleó un lote de

tomates inoculados pero no recubiertos. Una vez secos, los frutos se colocaron en alvéolos

plásticos sobre cajas y se incubaron a 20 ºC y 90% HR durante 6 días o a 5 ºC y 90% HR

durante 21 días más 5 días a 20 ºC (sólo en tratamientos seleccionados). Cada tratamiento

se aplicó a 3 repeticiones de 10 frutos. Tras incubación, se determinaron la incidencia

(porcentaje de frutos infectados) y la severidad de la enfermedad (diámetro de las lesiones

de los frutos infectados). Los resultados se expresaron como porcentajes de reducción

respecto al control.




Análisis de calidad de tomate cherry durante almacenamiento en frío. La

calidad fisicoquímica y sensorial de los frutos no inoculados recubiertos fueron también

evaluadas en los tratamientos seleccionados como más efectivos en los ensayos in vivo

durante 15 días de almacenamiento a 5 ºC más 5 días a 20 ºC. La pérdida de peso se

evaluó en 30 frutos por tratamiento y se expresó como porcentaje de pérdida de peso

respecto al peso inicial. El color de la piel se evaluó en 20 frutos por tratamiento con un

colorímetro Minolta (Model CR-400) utilizando los parámetros CIE L*a*b*. La firmeza

se midió con un texturómetro Instron Universal Machine (Modelo 4301) en 20 frutos por

tratamiento como el porcentaje de deformación respecto al diámetro inicial tras aplicar

una carga de 9.8 N en la zona ecuatorial del fruto. La calidad interna se determinó en los

zumos obtenidos de 15 frutos analizando el contenido de sólidos solubles (CSS) con un

refractómetro digital (ºBrix), la acidez como porcentaje de ácido cítrico por titulación con

NaOH 0.1 N hasta pH 8.1 y el índice de madurez (IM). Los compuestos volátiles etanol

y acetaldehído, relacionados con procesos de senescencia y metabolismo anaeróbico, se

analizaron en los zumos por cromatografía gaseosa (GC) de espacio de cabeza. La

respiración de los frutos se evaluó mediante CG, como la cantidad de CO2 producido (ml

CO2 kg-1 h-1) a 20ºC en un sistema cerrado tras alcanzar el equilibrio en el espacio de

cabeza.

El análisis sensorial fue realizado por 10 jueces entrenados al final de los periodos

de almacenamiento, evaluando el sabor global mediante una escala de 1 al 9, dónde 1

representa un sabor de pésima calidad y 9 un sabor excelente, y la presencia de malos

sabores o sabores atípicos, donde 1 representa ausencia de malos sabores y 5 presencia

elevada. Las muestras se presentaron siguiendo la norma UNE 87004 (AENOR, 1997).

Análisis estadístico. Para cada día de evaluación se realizó un análisis de la

varianza (ANOVA) mediante el paquete informático Statgraphics 5.1 (Manugistics, Inc.

Rockville, MD, EE UU). Para la incidencia, los datos se transformaron al arcoseno de la

raíz cuadrada del porcentaje de frutos podridos. Se presentan las medias no

transformadas. Cuando aparecieron diferencias estadísticamente significativas, las

medias se separaron mediante la prueba de la Mínima Diferencia Significativa (MSD)

con un nivel de confianza del 95%.


Actividad antifúngica de los aditivos alimentarios (in vitro) y actividad

curativa de los recubrimientos antifúngicos en tomate cherry a 20ºC (in vivo). La

Tabla 1 muestra la inhibición del crecimiento radial del micelio de A. alternata en placas

de PDA con los diferentes aditivos alimentarios y concentraciones estudiadas tras 7 días

de incubación a 25 ºC. De los 9 agentes antimicrobianos evaluados, las sales de parabenos

y PSi fueron los más efectivos inhibiendo el desarrollo fúngico, sin observarse diferencias

entre concentraciones. Sin embargo, para el resto de aditivos se observó un efecto

inhibidor del crecimiento del hongo a todas las concentraciones. El uso de SP, PS y SB a

concentraciones del 1 y 2% redujo el diámetro de la colonia respecto al control, mientras

que SF y SA fueron los menos efectivos, con inhibiciones inferiores al 50% incluso a la

concentración del 2%.

Teniendo en cuenta estos resultados, se seleccionaron todos los agentes

antimicrobianos estudiados a excepción de SF y SA para el ensayo in vivo con los

recubrimientos comestibles a una concentración del 2%. Además de estas sales, también

se formularon recubrimientos con carbonato potásico (PC), bicarbonato amónico (ABC),

bicarbonato potásico (PBC), bicarbonato sódico (SBC), carbonato amónico (AC) y

fosfato amónico (APh) a la misma concentración. En la Fig. 1 se muestran las reducciones

de la incidencia y de la severidad de la mancha negra respecto al control en tomates cherry




inoculados con A. alternata y después de 24 h recubiertas. Ningún recubrimiento logró

controlar completamente la incidencia de la enfermedad. Esto puede ser debido a la alta

concentración de inóculo utilizada en los ensayos (106 esporas ml-1) y que fue

seleccionada para conseguir un alto porcentaje de podridos en la fruta control y

determinar las formulaciones con mayor potencial para su uso a nivel comercial. Por otro

lado, los recubrimientos antifúngicos evaluados resultaron más efectivos reduciendo la

severidad que la incidencia de la enfermedad, lo que muestra el carácter fungiestático de

los mismos.

Entre los distintos recubrimientos ensayados, los formulados con SB, SMP, SPP,

y SEP fueron los más efectivos reduciendo la severidad de la enfermedad respecto al

control, alcanzando valores cercanos al 60%. Estos mismos tratamientos también fueron

los más efectivos reduciendo la incidencia, siendo el SMP el menos efetivo. Las sales de

parabenos también fueron las más efectivas en los ensayos in vitro frente a A. alternata,

mientras que SB tuvo un efecto más limitado en los ensayos in vitro que en los in vivo, lo

que indica que no siempre existe una relación directa entre ambos tipos de ensayos. En

general, los resultados confirman la acción antifúngica de las sales de parabenos,

observada también frente a distintos hongos de poscosecha como Penicillium (Moscoso-

Ramírez et al., 2013) y M. fructicola (Karaca et al., 2014). Sin embargo, cabe destacar

que cambios en la legislación posteriores a la ejecución de estos ensayos han excluido el

propil paraben (E-216) y su sal sódica (E-217) de la lista positiva de aditivos alimentarios

en la UE y se autoriza el uso de SMP y SEP en frutas y vegetales a una concentración

máxima del 0,1% (CR EU, 2011).

Efecto de los recubrimientos en el desarrollo de A. alternata en tomate

durante almacenamiento en frío. Los recubrimientos más efectivos reduciendo la

incidencia y severidad de la enfermedad a 20 ºC (SMP, SEP y SB) fueron posteriormente

evaluados en frutos inoculados y almacenados a 5 ºC durante 21 días, seguido de un

periodo de 4 días a 20 ºC, simulando comercialización. Durante el almacenamiento en

frío, todos los recubrimientos redujeron la incidencia y severidad de la mancha negra,

excepto el recubrimiento con SMP que después de 14 días a 5 ºC no fue eficaz de reducir

la incidencia (Fig. 2). En general, los recubrimientos fueron más efectivos reduciendo la

severidad que la incidencia, siendo SEP y SB los más efectivos al final de los 21 días de

almacenamiento a 5 ºC (reducción del 65% respecto al control). Cuando los tomates se

transfirieron a 20 ºC, los recubrimientos no consiguieron controlar la enfermedad

alcanzándose el 100% de incidencia. Sin embargo, si que redujo la severidad de la misma,

lo que confirma la actividad fungiestática de los mismos. De todos los recubrimientos, el

formulado con SB resultó ser el más efectivo reduciendo la severidad, seguido de SEP.

SB es uno de los agentes antimicrobianos más ampliamente utilizado y su efectividad se

ha descrito frente a distintos hongos como ingrediente de recubrimientos comestibles

(Valencia-Chamorro et al., 2008; Karaca et al., 2014).

Efecto de los recubrimientos en la calidad de tomate cherry durante frigo-

conservación. La Tabla 2 muestra la pérdida de peso, firmeza y tasa de respiración de los

tomates cherry durante frigo-conservación. La barrera al vapor de agua y a gases de los

recubrimientos se vio influenciada por la incorporación de los aditivos a la matriz de

HPMC. Así, mientras la incorporación de SB redujo ligeramente (P≤0,05) la pérdida de

peso respecto al control, SEP y SMP la aumentaron. Esto puede indicar una eliminación

parcial de la cera natural presente en la piel de tomate como consecuencia de una

interacción negativa de las sales con las ceras del fruto y/o a las propiedades mecánicas

del propio recubrimiento que afectó la integridad del mismo durante almacenamiento

prolongado. De igual manera, tan sólo el recubrimiento con SB redujo la tasa de

respiración de los tomates, mientras que SEP dio lugar a una mayor tasa respiratoria. Los




cambios en la respiración de los frutos recubiertos se tradujeron en un aumento en los

contenidos en acetaldehído y etanol en zumo, con valores que variaron durante el

almacenamiento en el rango 0,76-1,30 mg L-1 y 4,2-13,09 mg L-1, respectivamente;

mientras que en las muestras control los valores estuvieron en el rango 0,43-0,55 mg L-1

y 0,32-0,66 mg L-1. De todos los recubrimientos, el formulado con SEP fue el que dio

lugar a un mayor contenido en compuestos volátiles, seguido de SMP, lo que indica que

estos agentes antifúngicos modificaron en mayor medida las propiedades de los

recubrimientos y el efecto de los mismos en los tomates cherry recubiertos.

La firmeza de los tomates cherry, expresada como porcentaje de deformación,

también mostró que los recubrimientos con SEP y SMP redujeron la firmeza respecto al

control sin recubrir, mientras que esta no se vio modificada en los tomates recubiertos

con SB. El efecto de los recubrimientos manteniendo la firmeza de los frutos está

generalmente relacionado con el control de pérdida de peso y/o su efecto creando una

atmósfera modificada en los frutos recubiertos (Fagundes et al., 2014). En este trabajo, el

efecto de los recubrimientos reduciendo la pérdida de peso y creando una atmósfera

modificada fue moderado, lo que explicaría el efecto observado en la firmeza del fruto.

Ninguno de los recubrimientos antifúngicos afectó significativamente el CSS, la

acidez, el IM, ni el sabor global de los tomates cherry. Al final del almacenamiento, los

frutos recubiertos mantuvieron valores mayores del ángulo hue que los frutos control, sin

observarse diferencias significativas entre los recubrimientos (no se muestran datos).

Conclusiones

En general, el recubrimiento formulado con 2% SB podría ser una alternativa

prometedora para el control de la mancha negra y el mantenimiento de la calidad

poscosecha del tomate cherry. Este recubrimiento redujo la incidencia y severidad de la

mancha negra en tomate cherry durante almacenamiento a 5 ºC y también redujo la

pérdida de peso y la tasa de respiración del fruto, mientras que las sales de parabenos

afectaron negativamente estos parámetros.

Agradecimientos

Trabajo financiado por el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología

Agraria y Alimentaria (RTA2012-00061-00-00) y la Comisión Europea (Programa

Feder).

Referencias

AENOR, 1997. Análisis Sensorial, Tomo 1. Alimentación. Recopilación de Normas

UNE. AENOR, Madrid, España.

CR EU, 2011. Commission Regulation (EU) No. 1129/2011 of 11 November 2011

amending Annex II to Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and

of the Council by establishing a Union list of food additives. Official Journal of the

European Union L295:1-177.

Fagundes, C., Palou, L., Monteiro, A.R. & Pérez-Gago, M.B. 2014. Effect of antifungal

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and quality attributes of cold-stored cherry tomato fruit. Postharvest Biology and

Technology 92:1-8.

Karaca, H., Pérez-Gago, M.B., Taberner, V. & Palou, L. 2014. Evaluating food additives

as antifungal agents against Monilinia fructicola in vitro and in hydroxypropyl

methylcellulose-lipid composite edible coatings for plums. International Journal of

Food Microbiology 179:72-79.




Mehyar, G.F., Al-Qadiri, H.M., Abu-Blan, H.A. & Swanson, B.G. 2011. Antifungal

effectiveness of potassium sorbate incorporated in edible coatings against spoilage

molds of apples, cucumbers, and tomatoes during refrigerated storage. Journal of Food

Science 76:210-217.

Moscoso-Ramírez, P.A., Montesinos-Herrero, C. & Palou, L. 2013. Characterization of

postharvest treatments with sodium methylparaben to control citrus green and blue

molds. Postharvest Biology and Technology 77:128-137.

Rodríguez-García, I, Cruz-Valenzuela, M.R., Silva-Espinoza, B.A., González-Aguilar,

G.A., Moctezuma, E., Gutiérrez-Pacheco, M.M., Tapia-Rodríguez, M.R., Ortega-

Ramírez, L.A. & Ayala-Zavala, J.F. 2016. Oregano (Lippia graveolens) essential oil

added within pectin edible coatings prevents fungal decay and increases the

antioxidant capacity of treated tomatoes. Journal of the Science of Food and

Agriculture 96:3772-3778.

Valencia-Chamorro, S.A., Palou, L., del Río, M.A. & Pérez-Gago, M.B. 2008. Inhibition

of Penicillium digitatum and Penicillium italicum by hydroxypropyl methylcellulose

lipid edible composite films containing food additives with antifungal properties.

Journal of Agricultural and Food Chemistry 56:11270-11278.

Tablas y figuras

Tabla 1. Porcentaje de inhibición respecto al control del crecimiento radial de A. alternata

en medio PDA con distintos aditivos alimentarios antimicrobianos tras 7 días de

incubación a 25ºC. Medias en filas con letras mayúsculas diferentes y medias en columnas

con letras minúsculas diferentes son significativamente diferentes (P < 0,05). Agente antimicrobiano Concentración del agente

0,2% 1,0% 2,0%

Formiato sódico (SF) 0,00 bD 0,00 bE 40,00 aE

Silicato potásico (PS) 92,38 aA 92,38 aA 92,38 aA

Acetato sódico (SA) 0,00 bD 0,00 bE 25,29 aF

Propionato sódico (SP) 13,33 cB 52,64 bC 63,83 aC

Sal sódica de metil paraben (SMP) 93,24 aA 93,24 aA 93,24 aA

Sal sódica de etil paraben (SEP) 93,24 aA 93,24 aA 93,24 aA

Sal sódica de propil paraben (SPP) 93,24 aA 93,24 aA 93,24 aA

Sorbato potásico (PS) 4,80 bC 69,33 aB 88,27 aB

Benzoato sódico (SB) 0,80 cA 34,93 bD 47,20 aD

Tabla 2 – Pérdida de peso, firmeza y tasa de respiración de tomates cherry control o

recubiertos con recubrimientos comestibles antifúngicos (SMP = sal sódica de metil

paraben; SEP = sal sódica de etil paraben; SB = benzoato sódico) durante almacenamiento

a 5ºC seguido de 5 días a 20ºC. Para cada periodo de almacenamiento, letras diferentes

indican diferencias significativas (P < 0,05). Tratamiento Pérdida de peso

(%)

Firmeza

(% deformación)

Respiración

(mg CO2 kg-1 h-1)

10 d 5ºC +

5 d 20ºC

21 d 5ºC +

5 d 20ºC

10 d 5ºC +

5 d 20ºC

21 d 5ºC +

5 d 20ºC

10 d 5ºC +

5 d 20ºC

21 d 5ºC +

5 d 20ºC

Control 3,9 b 3,4 b 16,3 a 16,4 a 11,4 b 12,4 b

SMP 3,8 c 4,0 c 17,5 b 19,2 c 9,1 a 13,1 b

SEP 4,3 d 4,6 d 17,6 b 18,7 bc 14,9 c 16,1 c

SB 2,5 a 3,1 a 16,7 ab 17,8 ab 10,0 ab 10,0 a




Figura 1 - Reducciones de la incidencia y la severidad respecto al control (fruta inoculada

pero no recubierta) de la mancha negra en tomate cherry inoculado artificialmente con

Alternatia alternata, recubierto 24 h después con recubrimientos comestibles

antifúngicos a base de HPMC, e incubados 6 días a 20ºC y 90% HR. Columnas con letras

diferentes son significativamente diferentes (P < 0,05).

Figura 2 – Incidencia y severidad de la mancha negra en tomates cherry inoculados

artificialmente con Alternaria alternata, recubiertos 24 h después con recubrimientos

comestibles antifúngicos a base de HPMC durante almacenamiento en frío seguido de 4

días a 20ºC. SMP = sal sódica de metil paraben; SEP = sal sódica de etil paraben; SB =

benzoato sódico). Columnas con letras diferentes son significativamente diferentes (P <

0,05).

Reducción de la incidencia

Reducción de la severidad

Aditivo alimentario

Red

ucci

ón d

e la

enf

erm

edad

(%

)

Sorbato potásico (PS)

Sal sódica de metil paraben (SMP)

Propionato sódico (SP)

Sal sódica de propil paraben (SPP)

Benzoato sódico (SB)

Carbonato potásico (PC)

21 7 14 21d 5ºC + 4d 20ºC

Tiempo de almacenamiento (días)

Desea

se s

everity

(m

m)

0

5

10

15

20

25

Control

SMP

SEP

SB

Storage time (days)

Desea

se in

cid

ence (

%)

0

20

40

60

80

100

7 14 21 21 d 5 °C + 4 d 20 °C

b

aa a

a

bb

c

a

a

b

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c

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b

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(%

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21 7 14 21d 5ºC + 4d 20ºC

Tiempo de almacenamiento (días)


Sessão Pós-colheita de maçã e pera


Interacción de los contenidos de calcio y nitrógeno en la calidad de

manzanas tratadas con 1-MCP

I. Recasens1, F. Xuclà1 & T. Casero2

1Dept. Hortofruticultura Botánica y Jardinería, Universidad de Lleida. Rovira Roure 191,

25198 Lleida. 2Dept. Química, Universidad de Lleida. Rovira Roure 191, 25198 Lleida.

España

Resumen

La importancia del calcio en la calidad de la fruta es ampliamente conocida,

fundamentalmente en la fruta que debe conservarse durante largos periodos en cámaras

frigoríficas. Un desequilibrio nutricional durante el crecimiento conduce a la aparición de

alteraciones en poscosecha, como el bitter pit y la plara. El objetivo de este trabajo fue

determinar la influencia de las aplicaciones foliares de calcio juntamente con abonados

nitrogenados en campo, sobre la calidad de manzanas ‘Golden Smoothee’ después de un

largo periodo de conservación y su interacción con las aplicaciones de 1-

metilciclopropeno después de la cosecha. Se llevó a cabo un ensayo en el que se realizaron

3 estrategias de pulverizaciones foliares de calcio y dos niveles de abonado nitrogenado.

En determinados lotes también se aplicó 1-MCP (1-metilciclopropeno) antes de la entrada

en la cámara frigorífica. Las manzanas se conservaron durante 4 y 6 meses en atmósfera

con bajo oxígeno. Se analizó la concentración de nutrientes y los parámetros de calidad

después de la conservación frigorífica. Los resultados obtenidos mostraron que las

manzanas con aplicaciones de calcio en campo y bajos contenidos en nitrógeno,

mostraron menor incidencia de bitter pit y plara a la vez que una reducción de la tasa

respiratoria y producción de etileno. La aplicación de 1-MCP retuvo la firmeza, de forma

que a la salida de cámara los valores eran parecidos a los de cosecha. También redujo y

retrasó la producción de etileno después de la salida de cámara. Sin embargo, las

manzanas tratadas con 1-MCP y bajos niveles de calcio, incrementaron la afectación de

bitter pit y plara, así como un descenso de la luminosidad de la epidermis, desarrollando

DSB (diffuse skin browning), lo que indicó una clara interacción entre diferentes aspectos

del metabolismo del fruto y la presencia de calcio en los tejidos.

Palabras clave: Malus domestica, bitter pit, desequilibrios minerales, etileno, firmeza.

Abstract

Interaction of calcium and nitrogen content in the quality of apples treated

with 1-MCP. The importance of calcium in fruit quality is widely known, mainly when

fruit is stored for long periods in cold storage. Nutritional imbalance during growth leads

to postharvest disorders, as bitter pit and lenticel blotch pit. The aim of this study was to

determine the influence of calcium foliar applications with different levels of nitrogen

fertilization in the field, on the quality of apples 'Golden Smoothee' after a long period of

cold storage and their interaction with applications of 1-methylcyclopropene after

harvest. A trial with three strategies of calcium foliar sprays and two levels of nitrogen

fertilization was performed. In some batches 1-MCP (1-methylcyclopropene) was also

applied after harvest. Apples were stored for 4 and 6 months in low oxygen atmosphere.

Nutrient concentration and quality parameters after cold storage were analyzed. The

results showed that apples with calcium applications in the field and low nitrogen content

showed lower incidence of bitter pit and lenticel blotch pit and reduced respiratory rate




and ethylene production. The application of 1-MCP retained firmness and reduced

ethylene. However, apples with low levels of calcium and treated with 1-MCP increased

bitter pit and lenticel blotch pit as well as a decrease of the epidermis brightness,

developing DSB (diffuse skin browning), indicating a clear interaction between different

aspects of metabolism of the fruit and the presence of calcium in tissues.

Keywords: Malus domestica, bitter pit, mineral imbalances, ethylene, firmness.

Introducción

La importancia del calcio en la calidad de la fruta es ampliamente conocida,

fundamentalmente en la fruta que debe conservarse durante largos periodos en cámaras

frigoríficas. Un desequilibrio nutricional durante el crecimiento, ya sea relacionado con

la falta de calcio o con el exceso de otros nutrientes, conduce a la aparición de alteraciones

en poscosecha (Moor et al. 2006). En manzanas, las alteraciones poscosecha más

directamente relacionas con desequilibrios nutricionales son el bitter pit y la plara

(Bondoux 1994), pero otros aspectos de la calidad y del metabolismo del fruto también

se ven afectados. El objetivo de este trabajo fue determinar la influencia de las

aplicaciones foliares de calcio juntamente con abonados nitrogenados en campo, sobre la

calidad de manzanas ‘Golden Smoothee’ después de un largo periodo de conservación y

su interacción con las aplicaciones de 1-MCP (1-metilciclopropeno), sustancia que regula

la maduración, bloqueando los receptores del etileno en el fruto.

Material y métodos

Se llevó a cabo un ensayo durante 3 años, en árboles de la variedad ‘Golden

Smoothee’ sobre porta-injerto EM-9 Pajam-2, en un marco de plantación 4x1,4 con un

sistema de formación de eje central. El experimento se llevó a cabo en la Estación

Experimental del IRTA de Gimenells (Lleida). El primer año se realizaron 3 estrategias

de pulverizaciones de calcio en el campo con CaCl2 (Stopit), desde principios de junio

hasta finales de agosto (0, 6 y 8 aplicaciones) y dos niveles de abonado nitrogenado (60UF

y 100UF), el segundo y tercer año se mantuvieron las dosis de abonado nitrogenado, pero

sólo se hicieron dos estrategias de pulverización con calcio (0 y 6 aplicaciones). Se realizó

un diseño experimental completamente aleatorizado con 4 repeticiones, de forma que

cada unidad experimental estaba formada por 6 árboles. En algunos lotes de manzanas

también se aplicaron 625 ppb de 1-MCP (1-metilciclopropeno) antes de la entrada en la

cámara frigorífica. Se analizó la concentración de nutrientes (Ca, P, K, Mg, Fe, S, Mn,

Zn, y B) tanto en hoja como en fruto en el momento de cosecha mediante digestión por

vía húmeda y análisis en un espectrofotómetro de inducción de plasma acoplado, la

determinación de la concentración de nitrógeno se efectuó por el método Kjeldahl. Las

manzanas se conservaron durante 4 y 6 meses en atmósfera con bajo oxígeno (0,5ºC, 1%

O2, 2,5% CO2,) y, a la salida de la cámara frigorífica, se determinaron los parámetros de

calidad (firmeza, acidez, sólidos solubles y color), la incidencia de alteraciones, la tasa

respiratoria y la producción de etileno.


Los resultados obtenidos mostraron que tanto con 8 como con 6 aplicaciones de

calcio durante la segunda parte del periodo de crecimiento del fruto, se logró alcanzar

niveles de calcio de 4 mg por 100 g de peso fresco en fruto en cosecha. Por tanto, se

desestimó la estrategia de 8 aplicaciones en los dos últimos años, ya que no hubo

diferencias significativas entre 6 u 8 aplicaciones. Tal como se había reportado

anteriormente, el contenido de calcio en el fruto no aumenta al incrementar el número de




pulverizaciones (Casero et al. 2004). El efecto del abonado nitrogenado sólo se apreció a

partir del segundo año (Figura 1A), resultando un menor contenido en calcio de los frutos

con altas dosis de nitrógeno (100 UF) (Figura 1B). En las manzanas no tratadas con calcio,

las relaciones entre nutrientes N/Ca, (K+Mg)/Ca y K/Ca (Figura 2 A, B) alcanzaron

valores superiores a los recomendados (Casero 1995). Los contenidos del resto de los

nutrientes no fueron significativamente diferentes en función de la estrategia aplicada.

Los parámetros de calidad en cosecha (Figura 3A) no se vieron significativamente

afectados por las estrategias de calcio y abonado nitrogenado. Sin embargo, los frutos no

tratados con calcio (control) fueron los que sufrieron mayor incidencia de bitter pit tras la

conservación frigorífica, presentando un mayor porcentaje de esta alteración los frutos

que cultivados con el abonado nitrogenado más alto (Figura 3B). El mayor porcentaje de

plara tras 4 y 6 meses de conservación en bajo oxígeno también correspondió a los frutos

control sin pulverizaciones de calcio en campo (Figura 4).

Como era de esperar, los frutos tratados con calcio mostraron una tasa de

respiración más baja y una menor producción de etileno tras 4 o 6 meses en cámara

frigorífica, respecto a los de control (Recasens et al. 2004). La aplicación de 1-MCP

retuvo la firmeza tal como han observado otros autores (Watkins 2000), de forma que a

la salida de cámara los valores eran similares a los de cosecha, con valores del orden de

65 Newton, y el descenso de la acidez también fue menor en los tratados con 1-MCP, sin

existir diferencias entre las diferentes estrategias de calcio y nitrógeno respecto al control.

La tasa respiratoria y la producción de etileno fue claramente menor en las manzanas

tratadas con 1-MCP (Blankenship y Dole 2003), retrasándose el pico climatérico hasta 40

días después de la salida de cámara mantenidas a 20ºC, a diferencia de las no tratadas que

alcanzaron el máximo hacia los 8-12 días a 20ºC. Respecto al color, en la tonalidad (a+b)

no ha hubo diferencias estadísticas entre las aplicaciones de 1-MCP y las estrategias

calcio-nitrógeno; sin embargo, la luminosidad (L) fue menor en los frutos tratados con 1-

MCP, resultando una coloración más pardo-oscura de la piel (Figura 5A), lo que ya fue

descrito por Larrigaudière et al. (2010) como DSB (Diffuse Skin Browning) en manzanas

cultivadas en zonas con clima mediterráneo. Las manzanas control con bajos contenido

en calcio y tratadas con 1-MCP, presentaron a su vez una mayor incidencia y severidad

de bitter pit y plara después de la conservación frigorífica, respecto a las no tratadas

(Figura 5B), lo que indica una clara interacción entre diferentes aspectos del metabolismo

del fruto, algunos factores ambientales (Chiriboga et al. 2013) y la presencia de calcio en

los tejidos.

Conclusiones

Un desequilibrio nutricional en las manazas provoca alteraciones fisiológicas muy

conocidas en poscosecha, como el bitter pit y plara, que puede mitigarse con

pulverizaciones con sales de calcio en campo y un buen control del abonado, en el sentido

de no sobrepasar las aportaciones de nitrógeno, ni de los nutrientes antagonistas del calcio

como el K y Mg, con el fin de conseguir unos equilibrios entre nutrientes más idóneos en

los frutos. Además, la deficiencia de calcio en los tejidos del fruto lo predispone a su vez

a otras alteraciones del metabolismo que se ponen de manifiesto al aplicar sustancias que

regulan la maduración, como el 1-MCP que retrasa y reduce la producción de etileno. Por

lo que adquiere una importancia capital el buen equilibrio de los nutrientes en el fruto,

cuando se trata de modificar determinados aspectos relacionados con la maduración.

Referencias

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Moor, U., Toome, M., Luik, A. 2006. Effect of different calcium compounds on

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Recasens, I., Benavides, A., Puy, J. Casero, T. 2004. Pre-harvest calcium treatments in

relation to the respiration rate and ethylene production of Golden Smoothee apples. J.

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Watkins, C.B., 2006. The use of 1-Methylcyclopropene (1-MCP) on fruits and

vegetables. Biotechnology Advances. 24:389-409.

Tablas y Figuras

Figura 1- (A) Contenido de nitrógeno y (B) contenido de calcio en los frutos en el

momento de la cosecha (mg /100 g de materia fresca), el segundo año de ensayo.

Figura 2- (A) Relación N/Ca y relación (K+Mg)/Ca en los frutos en el momento de la

cosecha

A B

B A




Figura 3- (A) Firmeza (N) de los frutos en el momento de la cosecha. (B) Porcentaje de

bitter pit después de 4 meses en AC-ULO en el segundo año del ensayo.

Figura 4- (A) Porcentaje de plara (lenticel blotch pit) después de 4 meses y (B) 6 meses

de conservación en cámara AC-ULO, en el segundo año de ensayo.

.

Figura 5- (A) Manzana tratada con 1-MCP, afectada por DSB, después de 4 meses en

cámara AC-ULO. (B) Manzana con bajo contenido en calcio y tratada con 1-MCP,

afectada de plara (lenticel blotch pit) después de 4 meses en cámara AC-ULO.

B A

A B

B A




Use of a potassium permanganate ethylene absorbent to maintain

quality in ‘Golden Delicious’ apple during ULO cold storage

M. Sabater1*, C. Coureau2 & C. Tessier2

1Bioconservacion SA, Barcelona, Spain. [email protected] 2La Morinière-Station d’Expérimentation, Saint Epain, France.

Abstract

Apple (Malus domestica) is a well-known climacteric fruit and it is generally

accepted that ethylene plays a crucial role in apple fruit ripening and senescence. Even

though the ethylene inhibitor 1-MCP is a well-stablished and effective tool to prevent the

negative effects of ethylene accumulation in apple cold storage, the development of

alternative technologies is of great interest, especially those usable in organic fruit and

able to keep high eating quality. This paper assessed the use of a potassium permanganate

ethylene absorbent (Bi-On®, Bioconservacion SA, Spain) in maintaining quality of apple

(cv. ‘Golden Delicious’) held under ULO cold storage (0.5ºC, 1.5% O2, 1% CO2, 85-

90%HR) for 6 months. The obtained results show that the inclusion of the potassium

permanganate absorbent significantly reduced (p<0.05) the fruit ethylene production, the

loss of firmness, the loss of sugar content and the development of senescence scald.

Hence, this system can be regarded as an effective method to maintain apple quality

during cold storage. The high rate of ethylene production of apple is a challenge for the

practical application of potassium permanganate absorbents, but it can be overcome using

already existing innovative air filtration equipment.

Key words: firmness, senescence scald, sugar content, air filtration equipment.

Introduction

Apple (Malus domestica) is a well-known climacteric fruit. Ethylene plays an

important role in regulating fruit ripening and senescence and directly influences the

development of the eating quality of fresh apples, including appearance, colour, texture,

and flavour.

The ethylene inhibitor 1-MCP is a well-stablished and effective tool to prevent the

negative effects of ethylene accumulation in apple cold storage. However, despite its

considerable benefits, this technology has also some weaknesses and it is not allowed in

organic fruit (Watkins, 2006). In addition, 1-MCP treated apples have been shown to

retain volatiles and develop less fruity, ripe and aromatic than untreated apples (Song et

al, 1997; Kondo et al, 2005). Therefore, the development of alternative technologies

usable in organic fruit and able to keep high eating quality, such as potassium

permanganate ethylene absorbents, is of great interest.

A reduction of ethylene with a potassium permanganate absorbent was reported

to significantly maintain firmness and prolong the storage period of ‘Gala’ apple stored

in CA conditions (3%CO2-1%O2 at 1ºC), while keeping the fruit crisp, juicy and with

greener ground colour and excellent appearance and taste (Brackmann & Saquet, 1999).

In ‘McIntosch’ apples, a reduction of ethylene with a potassium permanganate absorbent

was reported to maintain firmness and reduce the incidence of core browning (Forsyth et

al, 1969). The use of potassium permanganate to remove ethylene during storage in static

controlled atmosphere conditions retarded softening, accumulation of α-farnesene and

earlier onset of superficial scald in ‘Bramley's Seedling’ apple kept in 5%CO2-3%O2 and




in 9%CO2-12%O2 (Knee & Hatfield, 1981). Stow & Genge (1990) reported that the

effects on the retention of flesh firmness by both, ethylene removal and storage in 0.75%

O2, were generally additive in apples cv ‘Cox´s Orange Pippin’.

The aim of this research was to assess the efficacy of a reduction of ethylene with

a potassium permanganate absorbent on the quality of ‘Golden Delicious’ apple held

under ULO conditions (1.5%O2-1%CO2, at 0.5ºC) for 5 months followed by 14 days at

normal air (0.5ºC) and 7 days at 18°C to simulate marketing.

Materials and Methods

Materials. 1 bin of apples (cv. ‘Golden Delicious’) was harvested on 16th

September 2015 from a plantation belonging to La Morinière Experimental Station

located in Saint Epain, France. The fruit was transported immediately to the Experimental

Station. All fruit were harvested at the same time and had the following characteristics:

4.5 (starch regression), 3.5 (back ground colour), 7.1 kg*cm-2 (firmness), 11.4% Brix

(sugar content) and 6.6 g*L-1 (malic acid content).

Ethylene reduction was achieved with a commercial absorbent consisting of an

extruded product of a clay-mineral base impregnated with potassium permanganate (Bi-

On, Biconservacion SA, Barcelona, Spain). The absorbent was applied in the cold stores

by including it in a commercial air filtration machine (ETHV-425/2, Bioconservacion

SA) (operating conditions: fan speed 425 m3 h-1, 240 Watts, 50kg absorbent). During the

air filtration process, the absorbent does not come in contact with the stored fruit.

Experiment details. On arrival at the laboratory, the apples were randomized in

16 boxes (approximately 800 fruits) and distributed in 2 treatments with 8 replicates (8

boxes, 400 fruits approximately) per treatment. A batch of 20 randomly selected fruits

was used to assess the initial quality.

8 boxes were stored in Room A (‘Ethylene removal’= Treatment 1) and 8 boxes

were stored in Room B (‘Control’= Treatment 2). Room A and Room B were two

identical cold stores (90 m3, 20 Tn) located in the same cold room block and settled at

ULO conditions (1.5%O2 and 1 %CO2, at 0.5ºC and 90-95%RH). The ethylene removal

equipment was placed directly under the cooling unit and behind the main door in Room

A.

The fruit were stored in the cold store for 5 months and a half (from

16th/September 2015 to 1st/March/2016) under ULO conditions followed by 14 days at

normal air (0.5ºC) and 7 days at 18ºC. Room A was opened 3 times during the cold storage

to replace the ethylene absorbent.

Fruit Quality Assessment. Fruit quality assessment was conducted at harvest,

24 hours after breaking the ULO conditions (‘end-ULO’), after the 14 days of normal

cold (‘end-ULO+14d’) and after the 7 days at 18ºC (‘end-ULO+14d+7d’). Starch

regression, back ground colour, firmness, sugar level and malic acid were evaluated in 4

repetitions of 15 fruits. Fruit ethylene production at room temperature was evaluated in

4 repetitions of 6 fruits. Fungal and physiological disorders were evaluated in all the

fruit.

Starch regression and background colour were evaluated using Ctifl charts (‘1 to

10’ and ‘1 green to 8 yellow’, respectively). Firmness (kg*cm-2), content of sugar (%

Brix) and acidity (g*L-1, malic acid) were obtained by means of an automated fruit

analyzer (‘Pimprenelle’, Setop Giraud Technology, Cavaillon, France).

Ethylene production by the fruit at room temperature was measured by

introducing a known weight of fruit inside an airtight jar of a known volume and

measuring the ethylene concentration at time 0 and after 2 hours. The results were

expressed in µL ethylene per kg of fruit per hour (µL*kg-1*h-1).




The incidence of internal and external decay and physiological disorders was

visually assessed.

Ethylene measurement. Each cold store was provided with a gas sampling port

and the concentration of ethylene was measured with a portable instrument (EASI-

2 Ethylene Analyzer, Absoger, France) every 7-10 days. The limit of detection of the

method was 0.01 μL L-1 ethylene.

Statistics. R statistical programs (Statbox logiciel) were used. The variables

were analysed by analysis of variance and the test of least significant difference (LSD)

(p =0.05) was used to evaluate differences between mean values.

Results and Discussion The inclusion of the ethylene absorbent significantly reduced (P<0.05) the fruit

ethylene production at room temperature (Figure 1), the loss of firmness (Figure 2), the

loss of sugar content (Figure 3) and the development of senescence scald.

Analysis of variance showed a significant difference between treatments at ‘end-

ULO’ (P<0.05) in firmness, at ‘end-ULO+14d’ (P<0.05) in firmness and sugar content,

and at ‘end-ULO+14d+7d’ (P<0.05) in firmness, sugar content and fruit ethylene

production. Firmness and sugar content were kept significantly higher (P<0.05) and fruit

ethylene production was significantly lower (P<0.05) in the fruit stored with the ethylene

absorbent. No significant differences were found in acidity (Figure 3) nor in background

colour (data not shown).

Symptoms of senescent scald were only detected in fruit stored without the

ethylene absorbent. 1.5% of the fruit of the control presented this disorder after ‘end-

ULO+14d+7d’. Decay was not observed in the fruit for any of the treatments.

There is no data available in the literature concerning the effects of potassium

permanganate ethylene absorbents in ‘Golden Delicious’, but the obtained results in

firmness retention are in line with those reported for other apple varieties such as Gala

(Brackman & Saquet, 1999), McIntosh (Forsyth et al, 1969) or Bramley’s Seedling (Knee

& Hatfield, 1981).

Figure 4 shows the evolution of the concentration of ethylene in both cold stores

during the ULO storage. In Room B (control) ethylene started to accumulate virtually

immediately, whereas in Room A, the presence of the ethylene absorbent delayed the

rapid build-up of ethylene during the whole conservation period. In contrast to the

obtained results, Knee et al (1981) reported that the rapid build-up in ethylene

concentration during controlled atmosphere storage (3%O2-5%CO2) of ‘Golden

Delicious’ apple can be delayed for about 40 days by inclusion of a potassium

permanganate but nevertheless it cannot be completely prevented. The difference in

atmospheric conditions between these two treatments may explain the different results.

Even though ethylene did not rapidly build-up in Room A, the absorbent could

not maintain, despite the 3 replacements, the concentration of ethylene at low levels (< 2

ppm) during the whole period and the level of ethylene slowly raised up to a final level

of 12 ppm. It is somehow surprising that, in spite of that, a clear benefit in fruit quality

was obtained. This may be due either to a higher ethylene sensitivity threshold of ‘Golden

Delicious’ apple or to the cumulative beneficial effects of exposure to low levels of

ethylene during the first months.

The high rate of ethylene production of ‘Golden Delicious’ apple during ULO

cold storage is a challenge for the practical application of potassium permanganate

absorbents due to the large amount of absorbent required. However, this challenge can be

overcome (especially in other apple varieties producing less ethylene) using innovative

equipment which allows either the inclusion of high amounts of absorbent inside the cold




store or an easy replacement during storage. This kind of equipment is already available

(Bioconservacion SA, Barcelona, Spain) and applied under commercial conditions in

various apple varieties and atmospheric conditions.

Conclusion

The technology of ethylene absorption with commercially existing potassium

permanganate absorbents such as Bi-On® is an effective method to maintain apple quality

during cold storage. The high rate of ethylene production of apple is a challenge for the

practical application of potassium permanganate absorbents, but it can be overcome using

already existing innovative air filtration equipment.

References

Brackmann, A., Saquet, A.A. 1999. Low ethylene and rapid CA storage of Gala apples.

Acta Horticulturae 485:9.

Forsyth FR, Eaves CA, Lightfoot HJ. 1969. Storage quality of McIntosh apples as

affected by removal of ethylene from the storage atmosphere. Canadian Journal of

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Knee, M., Hatfield. S.G.S. 1981. Benefits of ethylene removal during apple storage.

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Kondo, S., Setha, S., Rudell, D.R., Buchanan, D.A., Mattheis, J.P. 2005. Aroma volatile

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681.Watkins, C.B. 2006. The use of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on fruits and

vegetables. Biotechnology Advances 24:389-409.

Tables and Figures

Figure 1. Ethylene production by the fruit at room temperature after cold storage in ULO,

after 14 days in normal cold and after 7 days at 18ºC. Each value is the mean of 24 fruit

(4 repetitions of 6 fruit). Different letters within the same column indicate significant

differences at p=0.05.




Figure 2. Fruit firmness after cold storage in ULO, after 14 days in normal cold and after

7 days at 18ºC. Each value is the mean of 80 fruit (4 repetitions of 20 fruit). Different

letters within the same column indicate significant differences at p=0.05.

Figure 3. Sugar content and acidity (acid malic content) of the fruit after cold storage in

ULO, after 14 days in normal cold and after 7 days at 18ºC. Each value is the mean of 80

fruit (4 repetitions of 20 fruit). Different letters within the same column indicate

significant differences at p=0.05.




Figure 4. Concentration of ethylene in the two rooms of the assay during the ULO cold

storage.




Maçã (Malus domestica Borkh.) – do pomar à refrigeração

Rita Pinheiro1, Hortense Fernandes2, António Tojal3, Ana Paula Silva2,4 & Carlos

Ribeiro4*


Vila Real – Portugal. [email protected] 2Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Centro de Investigação e

Tecnologias Agroambientais e Biológicas (CITAB), Quinta de Prados, 5000-801 Vila

Real – Portugal. [email protected]; [email protected] 3Sociedade Agro-Comercial de Maçã, Lda (SOMA). Leomil, Moimenta da Beira.

Portugal. 4Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Departamento de Agronomia,

Quinta de Prados, 5000-801 Vila Real – Portugal. [email protected]

Resumo

A maturação é um processo irreversível que se desencadeia no pomar, em plena fase de

desenvolvimento dos frutos. O sucesso comercial da produção requer o acompanhamento

da maturação no pomar para uma boa decisão de colheita, da qual dependem o

comportamento e a longevidade dos frutos em refrigeração. A preservação da qualidade

da maçã é ainda condicionada pela composição gasosa da atmosfera envolvente dos

frutos, tendo o controlo da atmosfera efeito benéfico nos parâmetros físicos e físico-

químicos de pomóideas. O presente trabalho visou a amostragem de maçãs das cultivares

Royal Gala, Golden Delicious e Starking, a partir de 22 de julho de 2015 e até à data de

colheita, bem como a sua conservação em atmosfera normal (2 °C e 90% de humidade

relativa) e em atmosfera controlada (2ºC, 90% de humidade relativa, 2% de O2 e 1,5% de

CO2) até 11 de fevereiro de 2016. Foram quantificados parâmetros biométricos (massa,

altura, diâmetro equatorial), de textura (força de rotura da epiderme, força da polpa a

10mm de deslocamento de sonda P6 de analisador de textura TA.XTPlus), índice

refratométrico e pH em 20 frutos por data de amostragem. Massa e dimensões dos frutos

tenderam a aumentar no início das amostragens de pré-colheita, estabilizando de seguida

até à colheita (26 de agosto para Royal Gala, 9 de setembro para Starking e 16 de setembro

para Golden Delicious). Foi também observado acréscimo de índice refratométrico e de

pH e decréscimo das forças aplicadas para romper a epiderme e a 10mm do interior da

polpa. Estas tendências são justificadas pela atividade metabólica dos frutos que conduz

à progressiva hidrólise de amido e à atividade enzimática hidrolítica das paredes celulares

(não quantificada). Sob refrigeração, foi notório o efeito da atmosfera controlada na

preservação do equilíbrio entre açúcares e ácidos e na melhor preservação da dureza das

maçãs. A atividade metabólica é reduzida com a atmosfera controlada, pelo que a

evolução da maturação é retardada no tempo, conservando melhor e durante mais tempo

as caraterísticas iniciais do fruto armazenado. De qualquer modo, foram registadas

algumas diferenças comportamentais entre as três variedades estudadas, o que remete

para a necessidade de monitorizar todas as práticas culturais e a sua influência no

desenvolvimento e maturação do fruto, para além de requerer condições específicas de

armazenamento para cada cultivar. No futuro importa conservar separadamente e com

condições individuais cada cultivar.

Palavras-chave: pré-colheita, pós-colheita, maturação, qualidade, atmosfera controlada




Abstract

Apple (Malus domestica Borkh.) – from orchard to cooling. Maturation is an

irreversible process that is triggered in the orchard during fruit development. The

commercial success of production requires the monitoring of the maturation process in

the orchard for a good harvest decision, of which the quality and conservation of the fruits

under refrigeration depends.

The preservation of apple quality is also influenced by the composition of the

gaseous atmosphere surrounding the fruits, being the control of the atmosphere beneficial

for the the physical and physic-chemical parameters of pome. This study was based on

apples from the cultivars Royal Gala, Golden Delicious and Starking harvested from 22

July 2015 until the commercial harvest date, as well as in their storage under normal

atmosphere (2°C and 90% relative humidity) and controlled atmosphere (2 °C, 90%

relative humidity, 2% O2 and 1.5% CO2) until 11 February 2016. Biometric parameters

(weight, height and equatorial diameter), texture (the force necessary to rupture the

epidermis, force of the pulp after displacement of 10mm with a P6 probe on a texture

analyzer TA.XTplus), refractive index and pH of 20 fruits per sampling were measured.

Weight and dimensions of the fruits tended to increase at the beginning of pre-harvest

sampling, stabilizing then until the harvest (August 26 for Royal Gala, September 9 for

Starking and September 16 for Golden Delicious). It was also observed an increase in

refractive index and pH, and a decrease in the force applied to break the epidermis and to

penetrate the pulp to 10 mm. These trends are justified by the metabolic activity of fruits

that leads to the progressive hydrolysis of starch and the hydrolytic enzyme activity of

cell walls (not quantified). Under refrigeration, the effect of the controlled atmosphere

concerning the preservation of the balance between sugars and acids and the hardness of

the apples was clear. Metabolic activity was reduced with the controlled atmosphere and

maturation was delayed, meaning that the original characteristics of the stored fruits were

better maintained for a longer time. The differences registered between the three cultivars

studied refers to the need to monitor all cultural practices and their influence on the

development and maturation of the fruit, as well as to study the specific storage conditions

for each cultivar. In the future it will be important to storage separately and under specific

conditions each cultivar.

Keywords: preharvest, postharvest, maturity, quality, controlled atmosphere

Introdução A maçã é um dos frutos com maior expressão no volume de produção e consumo

a nível nacional. Em 2015, a produção de maçã apresentou o valor mais elevado do último

quinquénio com 325000t, correspondendo a um aumento de 18,7% em relação ao ano de

2014 (INE, 2015).

Na maturação, ocorrem alterações na qualidade dos frutos, traduzindo-se no

aumento de massa e dimensões do fruto, respiração, etileno, sólidos solúveis e cor,

enquanto acidez, firmeza e teor de clorofila diminuem (Iglesias et al., 2008; Fan et al.,

2011). O desenvolvimento da cor é mais acentuado nas duas semanas anteriores que

precedem a colheita comercial e uma semana após esta (Iglesias et al., 2008). Em

variedades como Royal Gala e Starking, a formação da cor vermelha torna-se um fator

determinante para a aceitação do produto final, sendo de grande importância acompanhar

a sua evolução durante a maturação. A firmeza é um parâmetro essencial na qualidade

física do fruto, o que leva à necessidade de desenvolver formas de armazenamento que

promovam uma redução no amolecimento da maçã (Both et al., 2017).

O elevado poder de conservação da maçã torna possível a importação e exportação




em contra estação, contudo torna-se fundamental a preservação da qualidade em

refrigeração. O estado de maturação do fruto, a temperatura de armazenamento, a

utilização e o momento de aplicação da atmosfera controlada afetam e definem à partida

a qualidade da maçã ao longo do tempo de conservação (Kweon et al., 2013).

A refrigeração em atmosfera controlada permite aumentar o tempo de conservação

da maçã reduzindo a taxa respiratória dos frutos, permitindo a manutenção (ou perda

reduzida) das características qualitativas da maçã. A conservação por refrigeração em

atmosfera normal e/ou controlada deve atender a aspetos de maturação, tempo de

refrigeração, variedades a conservar e a aspetos relacionados com a composição gasosa

presente nas câmaras (Kweon et al., 2013; Both et al., 2017).

Neste contexto, o trabalho teve como objetivo a determinação de parâmetros

físicos e físico-químicos das cultivares Royal Gala, Golden Delicious e Starking desde a

pré-colheita até à colheita; e em refrigeração em atmosfera normal e controlada até

Fevereiro.

Material e Métodos

Material Vegetal. Maçãs das cultivares Royal Gala, Golden Delicious e Starking

enxertadas em porta-enxerto EMLA-9 foram acompanhadas em pomar instalado em

Moimenta da Beira, em plena produção. A partir de 22 de julho de 2016, com

periodicidade semanal ou quinzenal foram colhidos frutos das diferentes cultivares. Cada

amostragem era constituída por 20 frutos, para caraterização até à data de colheita

comercial e, posteriormente, em refrigeração em atmosfera normal e em atmosfera

controlada.

Caraterização física. Para determinação de parâmetros biométricos utilizou-se

uma balança analítica Kern EW, para determinação do peso de cada fruto. As dimensões

(altura e diâmetro equatorial) foram determinadas com paquímetro.

A cor foi determinada através da utilização de um colorímetro Minolta Chroma

Meter CR-300, e sistema CIELab. Em cada fruto foram tomadas 8 leituras.

Para determinar a força aplicada a cada fruto para atravessar a epiderme e

quantificar a força após 10 mm de penetração na polpa, utilizou-se analisador de textura

TA.XTPlus da Stable Micro Systems, com sonda P6 e célula de carga de 30 kg, a uma

velocidade de teste de 1 mm/s e uma distância máxima de deslocamento de 15 mm.

Análise de rotina. O teor de sólidos solúveis totais (SST) foi determinado em

sumo de maçã através da medição do índice de refração (IR) utilizando um refratómetro

Atago PR-101. O pH foi analisado em medidor de pH Jenway 3310. Para estas

determinações foi obtido sumo através de extratora centrífuga Tefal Elea.


do teste de Tukey-HSD com o pacote informático JMP-8. São apresentados os valores

médios.

Resultados e Discussão Resultados em pré-colheita (Quadro 1). A cultivar Royal Gala apresentou

tendência crescente para o aumento de massa no fruto entre 22 de julho e 5 de agosto,

tendo estabilizado, entre 12 e 26 de agosto (data de colheita comercial) em valores médios

de 168 a 174 g por fruto. A mesma tendência foi verificada por Logan et al. (2016) em

Royal Gala, desde a pré-colheita à colheita. Esta evolução é compatível com o aumento

de diâmetro equatorial observado (Tijskens et al., 2016), que traduz a tendência para

abrandamento do crescimento dos frutos à medida que prossegue a maturação e a fase

final de desenvolvimento do pomo. Simultaneamente, foi observada uma diminuição da

luminosidade ao longo deste período de amostragem de frutos até à colheita, o que reflete




a evolução de pigmentos acumulados na epiderme, nomeadamente a perda progressiva

da coloração verde de fundo e aparecimento das listas raiadas avermelhadas, como

facilmente se comprova pela intensidade de cor, que apresenta maiores valores nas datas

extremas de amostragem (que correspondem a maçãs essencialmente com cor de fundo

verde e avermelhada, respetivamente – também percetível no parâmetro cromático a*).

A evolução da maturação ao longo das amostragens em pré-colheita é evidenciada pelo

decréscimo do valor da força aplicada para rotura da epiderme (Logan et al., 2016) e pela

diminuição da força observada com o deslocamento de 10 mm na polpa da maçã (num

percurso total de 15 mm). A atividade de enzimas hidrolíticas das paredes celulares (da

epiderme e da polpa da maçã) contribuem para a diminuição da força aplicada para

penetrar e comprimir os tecidos do fruto ao longo da maturação, levando à perda de

dureza, firmeza e resistência, por solubilização de substâncias pécticas. Do mesmo modo,

a tendência para o aumento do índice refratométrico e do pH são sinónimos de evolução

do estado de maturação para que os frutos atinjam a maturação comercial e sejam colhidos

em função da sua utilização posterior. A hidrólise do amido e a intensificação de atividade

respiratória permitem justificar o incremento de sólidos solúveis totais e o decréscimo de

acidez, respetivamente.

Em relação à cultivar Golden Delicious, em termos globais, as observações

seguem as mesmas tendências da Royal Gala. Destaca-se, no entanto, que a colheita

comercial ocorreu 3 semanas após a desta cultivar, com frutos tendencialmente maiores

e, portanto, com maior massa, o que foi também observado por Tijskens et al. (2016) para

a mesma variedade em comparação com Fuji, Gala e Kanzi. Fator distintivo entre

cultivares é a cor de fundo da epiderme, que se traduz em maior luminosidade, valores

muito menores do parâmetro cromático a* e maior croma (intensidade de cor), com

tendência ligeiramente decrescente ao longo da maturação em pré-colheita. É de assinalar

o valor mais baixo de força de rotura da epiderme (29,46 N), de força a 10 mm de

deslocamento (20,45 N) e de pH (3,48) e mais elevado de índice de refração (12,60%

Brix) em Golden Delicious, no momento da colheita, em comparação com maçãs Royal

Gala.

Maçãs da cultivar Starking apresentaram dimensões ligeiramente superiores às de

Royal Gala, mas inferiores às de Golden Delicious, tendo a colheita ocorrido a 9 de

setembro, isto é, duas semanas após Royal Gala e uma semana antes de Golden Delicious.

São evidentes as tendências para decréscimo da luminosidade e do parâmetro cromático

b* e acréscimo do parâmetro cromático a* (este claramente associado à cor de fundo da

epiderme, tipicamente vermelha e tendencialmente uniforme em frutos maturos). A

epiderme apresentou bastante resistência à penetração, traduzida numa força de rotura de

cerca de 36 N, provavelmente por existência de camada cerosa na superfície externa dos

frutos e camada subepidérmica relativamente contínua e compacta antes da evolução para

a maturação fisiológica.

Resultados de refrigeração em atmosfera normal e atmosfera controlada

(Quadro 2). Independentemente da cultivar em análise, a amostragem de frutos a 11 de

fevereiro, isto é, após cerca de 5,5 e 6 meses de acondicionamento refrigerado

(respetivamente para Royal Gala, e Starking e Golden Delicious), a utilização de

atmosfera controlada permitiu obter frutos que apresentaram maior força de rotura da

epiderme e a 10mm de deslocamento da sonda P6, em comparação com os frutos

conservados em atmosfera convencional (frio normal). A redução da força aplicada na

polpa destas cultivares foi sobretudo evidente nos frutos armazenados em refrigeração

com atmosfera normal, comparativamente com os resultados homólogos observados à

colheita, confirmando resultados na variedade Empire após 9 meses de refrigeração

(Doerflinger et al., 2015). O pH apresentou valores superiores em frutos não




acondicionados em atmosfera controlada, enquanto o índice refratométrico foi superior

ou idêntico em frutos sujeitos à modificação da atmosfera. Estes resultados espelham a

redução da atividade metabólica dos frutos que têm limitação controlada de oxigénio, que

reduz a atividade enzimática hidrolítica e oxidativa (Schmitz-Eiberger & Matthes, 2011),

limitando a perda de qualidade dos frutos frescos. Também no aspeto e cor, é possível

identificar valores mais elevados de parâmetros cromáticos b* e C* em qualquer das

cultivares em estudo, bem como de a* em Golden Delicious e Starking, quando

refrigerados sem controlo dos gases de respiração.

É portanto evidente o efeito benéfico da utilização da atmosfera controlada em

maçãs das cultivares Royal Gala, Golden Delicious e Starking, na preservação de

caraterísticas físicas, físico-químicas e sensoriais que interferem na preferência dos

mercados e na aceitação pelos consumidores.

Conclusões As cultivares estudadas apresentam desenvolvimento e maturação diferenciadas

no tempo, traduzindo-se em datas de colheita diferentes e com caraterísticas físicas e

físico-químicas próprias de cada cultivar.

A implementação de atmosfera controlada foi manifestamente relevante para

preservar as caraterísticas de cada cultivar, pelo que, mais do que prolongar o tempo de

vida útil das maçãs, a atmosfera controlada deve ser incrementada para melhor manter as

caraterísticas intrínsecas do produto e minimizar as perdas que decorrem em pós-colheita.

Referências

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Schouten, R. E. 2016. From fruitlet to harvest: Modelling and predicting size and its

distributions for tomato, apple and pepper fruit. Scientia Horticulturae, 204: 54–64.




Quadros e Figuras

Quadro 1 – Caraterísticas físicas e físico-químicas das maçãs das cultivares Royal Gala, Golden Delicious e Starking ao longo de amostragens

durante o desenvolvimento dos frutos, até à data de colheita comercial. Letras diferentes indicam diferenças significativas (p<0,05) em cada

parâmetro por cultivar.

Massa

(g)

Diâmetro

(mm)

L* a* b* C* Força rotura

epiderme

(N)

Força a

10mm

(N)

pH IR

(%Brix)

Royal Gala

22 julho

29 julho

5 agosto

12 agosto

19 agosto

26 agosto

105,4c

136,9b

144,6ab

167,9a

168,7a

173,6a

61,8d

67,2c

68,1bc

73,0a

72,3ab

73,1a

68,75a

66,26a

62,65b

60,04c

55,49d

54,06d

-11,30f

-4,87e

0,48d

11,49c

21,10b

26,94a

36,96a

34,43b

31,45c

29,02d

25,04e

27,71d

39,41a

36,52b

34,20c

34,11c

34,54c

40,19a

62,85a

53,40b

48,28bc

47,17c

39,38d

35,95d

40,82a

36,81a

31,01b

27,91b

20,95c

17,63c

3,40c

3,63b

3,87a

3,84a

3,76ab

3,80a

9,2c

9,6bc

9,4c

10,5ab

10,7a

11,4a

Golden Delicious

19 agosto

26 agosto

2 setembro

9 setembro

16 setembro

122,8c

147,3b

180,1a

173,9a

188,8a

64,7d

68,5c

72,8b

71,6b

74,1a

68,22d

68,00d

69,17c

70,62b

71,77a

-18,62b

-19,04b

-18,18b

-18,52b

-15,11a

40,20b

41,18a

40,21b

41,00a

40,87ab

44,42c

45,42a

44,19d

45,06b

43,90d

42,39a

38,27ab

35,06b

35,92b

29,46c

24,98a

25,08a

21,74ab

20,64b

20,45b

3,31c

3,35bc

3,36bc

3,44b

3,48a

10,2c

11,2b

11,7b

12,5a

12,6a

Starking

19 agosto

26 agosto

2 setembro

9 setembro

148,1c

147,2c

168,1b

175,2a

69,5c

69,3c

71,4b

73,9a

47,16a

45,73b

45,28bc

44,86c

18,46d

20,19c

21,52b

23,21a

18,38a

17,46b

16,82c

16,05d

27,47c

27,86bc

28,16b

28,93a

44,68ab

45,36a

40,57ab

35,92b

28,38a

25,48ab

21,49bc

19,59c

3,73d

3,80c

3,84b

3,94a

8,8c

11,1b

11,0b

12,3a




Quadro 2 – Parâmetros cromáticos, físicos e físico-químicos das maçãs das cultivares Royal Gala, Golden Delicious e Starking após

refrigeração em atmosfera normal (AN) ou atmosfera controlada (AC). Letras diferentes indicam diferenças significativas (p<0,05)

em cada parâmetro por cultivar.

L* a* b* C* Força rotura

epiderme

(N)

Força a

10mm

(N)

pH IR

(%Brix)

Royal Gala

AN

AC

56,33a

54,62b

26,52b

28,45a

35,25a

29,24b

45,57a

41,97b

27,52b

40,96a

14,22b

19,35a

4,21a

3,88b

11,7b

12,7a

Golden Delicious

AN

AC

72,76a

72,47a

-10,61a

-14,01b

49,56a

45,52b

50,78a

47,72b

34,35b

39,89a

12,78b

16,42a

3,89a

3,71b

13,1a

13,9a

Starking

AN

AC

44,86a

39,82b

28,27a

26,34b

18,89a

17,39b

34,45a

31,97b

45,48b

49,95a

16,25b

20,89a

4,16a

4,02b

14,2a

14,8a




Evolução do perfil sensorial de textura de pera Rocha durante o período

de armazenamento

Kieza C. Santos, Rita G. Gonçalves, Carla Alegria & Domingos P.F. Almeida


Lisboa, Portugal. [email protected]

Resumo

A textura é uma das principais características de qualidade da pera ‘Rocha’. Esta

característica multidimensional tem uma complexidade mecânica e sensorial que não

pode ser reduzida à simples avaliação da dureza. Este estudo teve por objetivo descrever

o perfil sensorial da textura de pera ‘Rocha’ e as suas alterações durante o

amadurecimento e ao longo do período de armazenamento. Frutos de pera ‘Rocha’ foram

armazenados em quatro regimes distintos e analisados após 3, 5 e 7 meses de

armazenamento a -0,5 ºC, em dois momentos após a retirada das câmaras. Foi efetuada a

análise do perfil de textura sensorialmente com um painel treinado de 11 provadores de

acordo com a norma ISO 11036:1994. O perfil de textura da pera ‘Rocha’ após 3 meses

de armazenamento apresenta elevada dureza, fracturabilidade, coesividade, gomosidade

e mastigabilidade, uma suculência intermédia, e reduzida adesividade e elasticidade. Com

o amadurecimento da pera diminuiu a dureza, a fracturabilidade, a coesividade, a

gomosidade e a mastigabilidade e aumentou a suculência e a adesividade. As variações

do perfil sensorial de textura durante o amadurecimento pós-armazenamento foram

equivalentes em frutos armazenados no ar ou em atmosfera controlada com 3 kPa de O2,

mas distintos em peras tratadas com 1-metilciclopropeno (1-MCP). Frutos tratados

apresentaram, nos diferentes períodos de armazenamento, valores de dureza,

fracturabilidade, gomosidade e mastigabilidade superiores, enquanto a adesividade e

coesividade foram inferiores aos dos frutos não-tratados. No período pós-

armazenamento, frutos tratados com 1-MCP apresentaram dureza e fracturabilidade

superior mas a mastigabilidade foi o atributo mais afetado pelo tratamento. Em períodos

de armazenamento mais prolongados esta distinção é ainda mais notória pelos elevados

níveis de mastigabilidade registados nos frutos tratados.

Palavras-chave: Análise do perfil de textura, análise sensorial, Pyrus communis.

Abstract

Changes in sensory texture profile during storage of ‘Rocha’ pear. Texture is

a major quality characteristic of 'Rocha' pear. This multidimensional property has

mechanical and sensory complexities that cannot be reduced to just the assessment of

hardness. This study aimed to describe the sensory profile of the texture of ‘Rocha’ pear

and its changes during the storage period and post-storage ripening. Fruit were stored at

-0.5 °C in four regimes and analyzed after 3, 5 and 7 months of storage and following a

post-storage ripening period. Texture profile analyses were performed with a trained

panel according to ISO 11036:1994 standard. The texture profile of ‘Rocha’ pear after 3

months of storage had high hardness, fracturability cohesiveness, gumminess and

chewiness, intermediate juiciness, and low adhesiveness and elasticity. As the fruit ripens,

hardness, fracturability, cohesiveness, gumminess and chewiness decreased whereas

juiciness and adhesiveness increased. The variation in the sensory texture profile during

the post-ripening was similar in fruit stored in air or controlled atmosphere with 3 kPa




O2, but different from pears treated with 1-methylcyclopropene (1-MCP). 1-MCP-treated

fruit had higher hardness, fracturability, gumminess and chewiness, and lower

adhesiveness and cohesiveness than untreated fruits. In the post-storage period fruit

treated with 1-MCP had higher hardness and fracturability but the chewiness was the

attribute most affected by the treatment.

Keywords: texture profile analysis, sensory analysis, Pyrus communis.

Introdução

A textura dos alimentos é um conjunto de propriedades mecânicas e sensoriais.

Como característica mecânica, a textura dos frutos depende da arquitetura dos tecidos, da

coesão entre as células, das propriedades das paredes celulares e do estado termodinâmico

da água celular e apoplástica. A textura, enquanto conjunto de propriedades mecânicas

pode ser avaliada instrumentalmente através de diversos métodos. A análise instrumental

do perfil de textura permite quantificar distintas propriedades, como a dureza, a

coesividade, a adesividade, a elasticidade, a resiliência e a mastigabilidade (Winopal et

al., 2015).

Por outro lado, a textura é um atributo sensorial fortemente percecionado pelos

consumidores. De acordo com Hayacawa (2015), a investigadora Alina Szczesniak levou

a cabo, nos anos 60 do século XX, um estudo no qual demonstrou, através de uma

experiência com 100 indivíduos e 74 alimentos, que a textura é o atributo sensorial

dominante na apreciação dos alimentos. Esta experiência permitiu que Szczesniak e a sua

equipa apresentassem a primeira classificação multidimensional da textura, onde este

atributo é definido por três dimensões: mecânica, geométrica e de superfície. É nesta

classificação que se baseia a metodologia da análise sensorial do perfil de textura, que

permite descrever as várias dimensões da textura. Os atributos a avaliar num perfil de

textura são variáveis consoante as características físicas de cada produto e têm de ser

definidos de forma específica para a pera.

Em análise sensorial, todos os métodos de análise descritiva envolvem a deteção

e descrição de características sensoriais de um produto em termos qualitativos e

quantitativos com base na apreciação de um painel treinado (Meilgaard et al., 2006).

A pera Rocha, normalmente colhida no mês de agosto, é comercializada durante

cerca de 10 meses do ano (Almeida et al., 2016). Sendo um fruto que amadurece durante

a vida em prateleira após o armazenamento refrigerado e tendo um período de

armazenamento potencialmente longo, a textura dos lotes de pera existentes no mercado

é, necessariamente, muito variável. No entanto, o perfil de textura da pera ‘Rocha’ não se

encontra caracterizado. Esta caracterização é fundamental para a modulação da textura

dos frutos a apresentar ao consumidor, através de protocolos adequados de

armazenamento e de amadurecimento da pera para distintos segmentos de consumidores.

Na realidade, a dureza utilizada no controlo de qualidade da pera não traduz

completamente os níveis de aceitação da textura (Santos & Almeida, 2016).

Este estudo teve como objetivo descrever o perfil de textura da pera Rocha, com

base na avaliação instrumental e sensorial.

Material e métodos

Frutos. Frutos de pera (Pyrus communis) ‘Rocha’ foram armazenados a –0,5 ºC

durante 3, 5 e 7 meses sob distintas condições (modalidades A e B - apenas com atmosfera

controlada [condições não especificadas]; modalidades C e D – com atmosfera controlada

e com tratamento pós-colheita [condições não especificadas]). No final de cada um destes

períodos de armazenamento os frutos foram removidos das câmaras e colocados a 20 ºC




para amadurecerem. As análises dos perfis de texturas foram efetuadas nos três momentos

de comercialização (após 3, 5 e 7 meses) com frutos em dois estados de amadurecimento

em cada um dos momentos, após 1 e 8 dias a 20 ºC.

Análise sensorial. Um painel de 11 elementos foi treinado para caracterizar a

textura da pera ‘Rocha’. Durante as sessões de treino o painel definiu os atributos a

analisar e identificou os descritores mais adequados para os 8 atributos da textura

escolhidos (Quadro 1). O painel avaliou a dureza, elasticidade, fracturabilidade,

coesividade, gomosidade, mastigabilidade, adesividade e suculência, utilizando o método

descritivo com base na norma ISO 11036:1994.

As amostras foram apresentadas inteiras, com casca e à temperatura ambiente. As

amostras foram apresentadas de forma aleatória a cada provador e a avaliação de cada

atributo registada numa escala contínua unipolar de 15 cm, de acordo com a norma ISO

4121:2003.


Atributos da textura percecionados na fase inicial. A dureza e a

fracturabilidade foram atributos que se mantiverem elevados ao logo dos diferentes

períodos de armazenamento. A intensidade destes atributos diminuiu durante o

amadurecimento a 20 ºC após cada um dos três períodos de armazenamento a - 0,5 ºC.

Esta diminuição foi mais acentuada nos frutos armazenados na modalidade A e mais ténue

para frutos armazenados na modalidade B.

A elasticidade foi um atributo da textura de difícil perceção na pera ‘Rocha’, com

valor baixo em frutos verdes e maduros (Figura 1).

Atributos da textura percecionados na fase de mastigação. A coesividade foi

elevada após a remoção dos frutos das câmaras nos três períodos de armazenamento, mas

diminuiu na fase de amadurecimento pós-armazenamento. Esta redução da coesividade

durante o tempo em prateleira foi afectada pelas condições de armazenamento e pelos

tratamentos pós-colheita. Notou-se uma diminuição mais acentuada nos valores da

coesividade, após o amadurecimento, nos frutos submetidos às modalidades A e B

(apenas com atmosfera controlada) do que para os frutos sob os regimes C e D (com

tratamento pós-colheita) como indicado na Figura 1.

A gomosidade da pera apresentou uma evolução sensorial semelhante à

coesividade tanto no período de armazenamento como na fase de amadurecimento em

prateleira.

A mastigabilidade diminuiu sempre na fase de amadurecimento sendo a

diminuição mais expressiva nos frutos armazenados nas modalidades A e B face aos

restantes.

A adesividade da pera ‘Rocha’ foi geralmente baixa após 3 e 7 meses de

armazenamento (Figura 1). Durante o amadurecimento pós-armazenamento este atributo

aumentou ligeiramente em frutos armazenados nas condições B mas aumentou de forma

acentuada nos frutos previamente armazenados nas condições A, exceto ao fim de 5

meses de armazenamento.

Atributo da textura percecionado na fase final. A suculência foi o atributo em

que se registou maior irregularidade nas variações não tendo sido possível identificar uma

tendência em função do período de armazenamento ou estado de maturação (Figura 1). O

motivo pelo qual não foi possível identificar uma tendência de variação, em nenhum dos

regimes de armazenamento, pode estar relacionado com o facto de representar um atributo

de superfície e, por isso, a sua avaliação ser feita com base numa perceção ou sensação e

não através de uma técnica sensorial definida como acontece nos restantes atributos.




Conclusões

As variações do perfil sensorial de textura durante o armazenamento e no período

de amadurecimento em prateleira dependem das condições de armazenamento e dos

tratamentos pós-colheita efetuados aos frutos. A caracterização da textura da pera Rocha

não pode ser reduzida à dureza. Os atributos fracturabilidade, coesividade e

mastigabilidade parecem ser determinantes na variabilidade de perfis encontrada na pera

‘Rocha’. O perfil instrumental de textura confirma os perfis sensoriais na distinção dos

frutos submetidos a distintas condições pós-colheita.

Referências

Almeida, D.P.F., Carvalho, R. & Dupille, E. 2016. Efficacy of 1-methylcyclopropene

on the mitigation of storage disorders of ‘‘Rocha’’ pear under normal refrigerated

and controlled atmospheres. Food Science and Technology International 22: 399-

409.

Hayacawa, F. 2015. Vocabularies and Terminologies of Food Texture Description and

Characterisation. In: J. Chen & A. Rosenthal (eds.), Modifying Food Texture, Vol.

2. Whoodhead Publishing, Cambridge, p. 3.

ISO 11036. 1994. Sensory analysis - Methodology - Texture profile. International

Organization for Standardization, Geneva, Switzerland.

ISO 4121. 2003. Sensory analysis - Guidelines for the use of quantitative response

scales. International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland

Meilgaard, M., Civille, G. V. & Carr, B.T. 2006. Sensory Evaluation Techniques, 4th

edition. CRC Press Boca Raton, p. 188.

Santos, K.C. & Almeida, D.P.F. 2016. Avaliação hedónica da textura de pera ‘Rocha’

após armazenamento sob diferentes regimes. IX Simpósio Ibérico de Maturação e

Pós-Colheita, Lisboa, Portugal, 2 a 4 de novembro.

Winopal, R.., Drobny, L. & Schneider-Häder, B. 2015. Instrumental sensory testing

in the food industry - Part 2: Mechanical texture analysis of food, Competence

Center Food Business, Frankfurt.




Quadros e Figuras

Quadro 1 – Descritores utilizados na análise do perfil de textura da pera Rocha indicados

por ordem sequêncial das perceções durante a prova.

Atributo Descrição Etapa da perceção

Dureza Força necessária exercida pelos molares de

modo a que estes comprimam ou penetrem

num produto

Fase inicial Elasticidade Rapidez da recuperação após aplicação de

uma força de compressão e nível de

recuperação do produto para o seu estado

inicia, após remoção da força de compressão

Fracturabilidade Força necessária para desfazer um produto em

pedaços.

Coesividade Nível de deformação atingido por um produto

antes de quebrar.

Fase de mastigação

Gomosidade Esforço necessário para desintegrar um

produto até ao pondo certo para ser engolido.

Mastigabilidade Tempo ou número de vezes que é necessário

mastigar para que o produto esteja pronto a

ser engolido.

Adesividade Força necessária para remover o material que

adere à boca ou a um substrato

Suculência Corresponde à perceção da quantidade de

água absorvida ou libertada pelo produto Fase residual




3 meses (a1) Antes do amadurecimento (b1) Após amadurecimento

5 meses

(a2) Antes do amadurecimento (b2) Após amadurecimento

7 meses

(a3) Antes do amadurecimento (b3) Após amadurecimento

Figura 1 – Evolução do perfil sensorial de textura ao longo de 3, 5 e 7 meses de

armazenamento, onde (a) representa o perfil antes do amadurecimento e (b) representa o

respetivo perfil após amadurecimento. Os valores registados representam as médias das

avaliações de um painel de 11 provadores treinados.




Tratamientos físicos de bajo impacto para mitigar alteraciones

fisiológicas de las manzanas

Pérez M.1, Remón S.1, Díaz A.2, Redondo D.2 & Val J.2

1 Parque Científico Tecnológico Aula Dei (PCTAD). Avenida Montañana 930. 50059

Zaragoza, España. 2 Departamento de Nutrición Vegetal de la Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-

CSIC), Avda Montañana 1005. 50059 Zaragoza, España.

Resumen

Una gran proporción de las mermas en la producción de manzanas se debe a las

alteraciones fisiológicas de los frutos, en buena parte relacionadas con el metabolismo

de calcio en el fruto. Para disminuir la incidencia de estas alteraciones fisiológicas

relacionadas con calcio (calciopatías) y prolongar la vida útil de las manzanas, se utilizan

con éxito irregular, estrategias de tratamientos exógenos con calcio. Sin embargo,

algunos grupos de investigación han ensayado con éxito otros métodos alternativos a los

convencionales, con un bajo impacto ambiental y sin hacer uso de compuestos químicos.

En este trabajo, se validó la aplicación de un tratamiento LOT (Low Oxygen Treatment)

en variedades de manzana del grupo Golden, muy susceptibles a calciopatías,

recolectadas en dos grados de madurez diferenciados. La metodología que a

continuación se describe ha sido ensayada en varias campañas con gran éxito, pero

siempre a pequeña escala en términos de cantidad de fruta tratada y almacenada en

condiciones de laboratorio. El tratamiento consiste en introducir la fruta inmediatamente

tras la recolección en condiciones anaeróbicas mediante el uso de atmósferas que

contienen una concentración de oxígeno muy baja (1-2% O2) a temperatura ambiente

(20ºC) durante un periodo de 10 días. Los resultados de calidad tras el tratamiento, vida

útil postcosecha e inhibición de calciopatías se comparan con los frutos testigo

almacenados desde la recolección en frío convencional sin control de atmósfera y

también con los conservados en cámaras provistas del equipamiento de control de gases

y detección de situaciones de estrés denominado ‘atmósfera controlada dinámica’

(ACD). Este sistema permite, sin romper la estanqueidad de la cámara, determinar el

momento en que los frutos comienzan a experimentar procesos de fermentación debido

a la falta de oxígeno; en este momento el sistema modifica la concentración de gases

hasta restablecer las condiciones óptimas de conservación. De estos experimentos puede

concluirse que el tratamiento LOT: a) tiene un efecto beneficioso en términos de

extensión de la vida útil, por el retardo que se induce en la producción de etileno y el

mantenimiento de la respiración en tasas muy bajas; b) reduce significativamente el

desarrollo de alteraciones durante el almacenamiento y c) la firmeza de los frutos

tratados no se vió alterada negativamente por el tratamiento.

Palabras clave: calciopatías, Low Oxygen Treatment, atmósfera controlada dinámica.

Introducción

La conservación de los productos hortofrutícolas tiene como finalidad frenar el

metabolismo de los frutos y prolongar la vida del mismo. Tras la recolección, disminuye

gradualmente la firmeza de la pulpa, se produce cierta pérdida de aroma, se reduce el




contenido de ácidos y sacarosa, hay pérdidas de peso por transpiración, y bajo ciertas

condiciones, también algunas fisiopatías y podredumbres (Benítez, 2001).

El principal factor limitante de la vida útil de la fruta es su actividad metabólica

que continúa tras la recolección. Los procesos de respiración, transpiración y la

producción de etileno deben controlarse exhaustivamente para prolongar el estado

óptimo de maduración de estos alimentos hasta su consumo. Si estas reacciones

progresan demasiado, las frutas maduran en exceso, se ablandan y marchitan sus tejidos,

y disminuye de forma considerable su calidad, favoreciendo a su vez la aparición de

desórdenes fisiológicos.

Las tecnologías actuales de almacenamiento de productos vegetales, permiten la

conservación a largo plazo de frutas de pepita como la manzana. Sin embargo, la

aparición de desórdenes fisiológicos durante la conservación hace que se produzcan

importantes pérdidas de calidad y por tanto económicas.

Pesis et al., (2007), trabajando con la variedad Granny Smith, descubrió que

aplicando en postcosecha un pretratamiento de bajo oxígeno y temperatura de 20ºC,

conseguía una considerable reducción de escaldado y apuntó a un posible efecto sobre

el bitter pit en esta variedad.

El grupo de Investigación de Nutrición de Cultivos frutales (NCF) de la Estación

Experimental Aula Dei demostró en manzana Golden Reinders que, aplicando esta

metodología, se conseguían reducciones significativas en el porcentaje de frutos

afectados por bitter pit, mejor calidad y vida postrecolección del fruto (Val et al, 2010).

Además, este no fue el único efecto observado; tras cuatro meses de conservación

convencional, los frutos tratados con bajo oxígeno mostraron valores de firmeza más

altos que los testigos a la vez que su coloración fue más brillante y amarilla y más alto

su contenido en sólidos solubles. De estos datos puede deducirse que el tratamiento a

temperatura ambiente y atmósferas de bajo oxígeno (LOT) confirió a los frutos tratados

unas características organolépticas y de calidad excepcionales.

En este trabajo, se ha validado la aplicación de un tratamiento LOT (Low Oxygen

Treatment) en variedades de manzana del grupo Golden, muy susceptibles a

calciopatías, recolectada en dos diferentes grados de madurez. Así mismo, se comparan

el almacenamiento de manzanas Golden en atmósfera y frío convencionales con las

nuevas tecnologías de atmósfera dinámica controlada (ACD).

Material y Métodos

Las manzanas utilizadas en este proyecto fueron proporcionadas por Agrícola Gil

(La Almunia de Doña Godina, Zaragoza). La variedad ensayada fue Golden recolectada

en dos grados distintos de madurez: ligeramente inmadura (GOLDEN 1) y en madurez

comercial que, en esta zona, es levemente más madura que otros lugares de producción

(GOLDEN 2).

Los frutos fueron recolectados y distribuidos en dos lotes (CONTROL y LOT).

El lote CONTROL se introdujo inmediatamente tras la recolección en una cámara de

conservación en frío y condiciones de atmósfera convencionales de la EEAD=CSIC,

mientras que otro lote fue sometido a tratamiento Low Oxygen Treatment (LOT). Dicho

tratamiento consistió en mantener los frutos durante 10 días a temperatura ambiente

(20ºC) en una atmósfera modificada con bajos niveles de oxígeno (1-2% O2), mediante

purga con N2 gas en cabinas experimentales TECNIDEX sistema CONTROL-TEC

CAM Research Tecnidex (Valencia, España). Tras finalizar el tratamiento, el undécimo

día, una parte de los frutos del tratamiento LOT se traspasaron a la cámara de

conservación convencional y otro lote se almacenó en cámara de atmósfera dinámica

controlada (ACD) propiedad de la empresa colaboradora SAT DYMA. Por cada




tratamiento y variedad se usaron 4 barquillas que contenían cada una 30 frutos exentos

de fisiopatías.

En las tablas 1 y 2 se muestran los calendarios de los distintos puntos de muestreo

realizados y los parámetros analizados en cada uno de los mismos. La metodología para

determinar los parámetros analizados está descrita en Val et al., (2010).


Conservación convencional. Los parámetros fisiológicos estudiados (producción

de etileno y actividad respiratoria), se representan en las gráficas de las figuras 1 y 2.

La producción de etileno, fue aumentando en las manzanas Control durante el

periodo de conservación, independientemente del grado de madurez de los frutos de

partida. Sin embargo, los frutos que habían sido sometidos al tratamiento LOT, no

comenzaron a producir etileno hasta prácticamente los 30 días de conservación.

La actividad respiratoria de los diferentes lotes a lo largo de la conservación fue

similar a la de la producción de etileno, siendo la tasa respiratoria de los frutos Control

superior a la de los LOT. No obstante, la tasa respiratoria de los frutos LOT nunca llegó

a estar inhibida como si lo estuvo la de etileno en las primeras fechas de evaluación.

Respecto a la incidencia de calciopatías, cabe destacar que en esta campaña no

se observaron incidencias graves de bitter pit. No obstante, el tratamiento LOT resultó

eficaz ya que estos frutos prácticamente no mostraron desarrollo de fisiopatías, mientras

que en los frutos control, en especial los de grado de madurez 1, presentaron entre un 4

a 6 % de incidencia de bitter pit. Otra alteración fisiológica relacionada con calcio, la

plara, fue observada durante el almacenamiento convencional de los frutos recolectados

en ambos grados de madurez, GOLDEN 1 y GOLDEN 2, mientras que los frutos

pertenecientes al tratamiento LOT permanecieron prácticamente exentos de dicha

calciopatía durante los primeros 30 días de almacenamiento. Transcurridos 60, 80 y 100

días de almacenamiento en cámara de conservación, se mantuvo la misma tendencia

aumentando significativamente la incidencia de plara en los frutos del lote Control sobre

los del tratamiento LOT. Esta diferencia fue mucho más acusada en la GOLDEN 2, en

la que el lote control desarrolló hasta un 35% de frutos con plara, mientras que el

tratamiento LOT no superó el 5% de frutos afectados.

Conservación en cámara con sistema ACD. Es destacable, al igual que en el

sistema almacenamiento convencional, la escasa incidencia de bitter pit, prácticamente

nula, en los frutos sometidos a tratamiento LOT. Sin embargo, en los frutos control, se

observa una incidencia de bitter pit en torno al 7-8% en ambos grados de madurez tras 9

meses de conservación. En los frutos GOLDEN 1, se observó desarrollo de plara en el lote

Control, en todos los puntos muestreados. Sin embargo, en los frutos del grupo LOT, no

aparecieron manzanas afectadas por plara, hasta el recuento final tras 9 meses de

conservación, con un porcentaje de incidencia del 4%; siendo inferior al del grupo

Control. En cuanto a GOLDEN 2, no se observó tanta incidencia de plara como en la

GOLDEN 1. En cuanto al porcentaje de incidencia de calciopatías en ambos grados de

madurez se observa que, tanto en recolección como tras el almacenamiento posterior hasta

9 meses en cámara ACD, el desarrollo de calciopatías fue significativamente mayor en

los frutos pertenecientes al grupo control que en los del tratamiento LOT.

En relación al sistema de conservación, destaca la menor incidencia de plara tras

el almacenamiento en ACD respecto a la conservación convencional.

Conclusiones

Conservación convencional. El tratamiento LOT mostró un efecto beneficioso

respecto a los parámetros fisiológicos, en todos los grupos de frutos del experimento. Las




manzanas sometidas al tratamiento LOT tuvieron un comportamiento más adecuado para

conseguir una prolongación de su vida útil (baja producción de etileno y baja tasa de

respiración), que los frutos Control.

A pesar de que la incidencia de bitter pit en ambos grados de madurez fue baja

en esta campaña, se observó eficacia del tratamiento LOT, ya que en los lotes Control se

registró un porcentaje de bitter pit más elevado. Respecto a la incidencia de plara, el

tratamiento con LOT resultó efectivo en la disminución de la misma, especialmente en las

manzanas de grado de madurez más avanzada, en las que la mayor incidencia se da en

los lotes Control y, al mismo tiempo, en los lotes tratados con LOT, es más baja la tasa

de fisiopatías.

En los frutos GOLDEN 1, la aplicación del tratamiento LOT resulta efectiva en

el retraso de la maduración, mostrando las manzanas Control un color más amarillo que

las tratadas (más verdes). Al finalizar el ensayo, también se observa una mayor firmeza

en los frutos tratados con LOT respecto a los controles. Esto indica la inhibición de la

senescencia o el retardo de los procesos de maduración que producen el ablandamiento

del fruto y la evolución del color de verde a amarillo en las manzanas del grupo Golden.

En los frutos GOLDEN 2, los tratados con LOT mantienen una firmeza superior

a los de Control durante la conservación en cámara frigorífica.

Conservación en ACD. Del mismo modo que sucedía tras la conservación

convencional, en el caso del almacenamiento en el sistema ACD, se observó escasa

incidencia de bitter pit en ambos grados de madurez. Aun así, el tratamiento LOT fue

eficaz, observándose en los lotes Control un mayor porcentaje de incidencia de bitter pit.

También se mitigó la incidencia de plara en los frutos almacenados en ACD respecto a los

almacenados en frío convencional.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por el CDTI en el proyecto “Reducción de

fisiopatías en manzana mediante la aplicación de Tratamientos Postcosecha Combinados

de Bajo Impacto – ManzImpacto” liderado por la empresa SAT DYMA

Bibliografía

Benitez, C. E. 2001. Cosecha y Poscosecha de peras y manzanas en los valles irrigados

de la Patagonia. INTA EEA Alto Valle. General Roca, Río Negro. Argentina. 126

pp.Pesis, E., Ben-Arie, R., Feygenberg, O., Lichter, A., Gadiyeva, O., Antilofyev, I.,

& Uryupina, T., 2007. A simple treatment with low O2 to alleviate superficial scald

in Granny Smith apples. Journal of the Science of Food and Agriculture, 87: 1836-

1844.

Val, J., Fernández, V., López, P., Peiró, J.M., & Blanco, A. 2010. Low oxygen treatment

prior to cold storage decreases the incidence of bitter pit in ´Golden Reinders´ apples.

Journal of the Science of Food and Agriculture 90: 536-540.




Tablas y Figuras

Tabla 1. Puntos iniciales de muestro y parámetros determinados para la caracterización

de la fruta.

PUNTO Descripción Parámetros analizados FECHA

Golden 1 Golden 2

T0

COSECHA 17/9/14 18/9/14

CARACTERIZACIÓN

INICIAL

Recuento fisiopatias y desordenes

extenos e internos

Parámetros físico-químicos

(destructivos y no destructivos)

18/9/14 19/9/14

El día 11 del tratamiento LOT, se separan las muestras para analizar el ‘Test Aplication’.: muestras

mantenidas a Tª ambiente durante 1 día para su análisis (TA). A su vez se organizaron los lotes

destinados a FRÍO o a ACD. También se pesó cada caja para controlar la pérdida peso

TA Test Aplication


extenos e internos

Parámetros destructivos:

Penotromía / Actividad Respiratoria /

Etileno

Parámetros no destructivos:

Aweta y color.

30/9/14 1/10/14

Tabla 2. Calendarios muestreos y parámetros analizados en cada una de las fechas. Se

distinguen los dos sistemas de almacenamiento: Frío convencional y ACD. Sistema de

conservación PUNTO Descripción Parámetros analizados

FECHA

Golden 1 Golden 2

FRÍO

(CSIC)

T15d Control de la

evolución

cada 15 días


extenos e internos

Actividad Respiratoria y Etileno

Parámetros no destructivos:

AWETA (firmeza y peso) y color.

15/10/14 15/1014

T30d 28/10/14 28/10/14

T45d 10/11/14 10/11/14

T60d 25/11/14 25/11/14

T100d

FIN

ENSAYO (100 días)


extenos e internos

Análisis organoléptico (T90d)


(destructivos e no destructivos)

08/01/15 08/01/15

ACD (SAT

DYMA)

T3 Control de la

evolución: a

los 3 y 6

meses


extenos e internos

Análisis organoléptico (final

ensayo)


(destructivos e no destructivos)

13/01/15 14/01/15

T6 31/03/15 01/04/15

T9 FIN

ENSAYO 17/06/15 17/06/15

Figura 1. Producción de etileno en manzanas recolectados en dos grados de madurez. Se

distinguen las sometidas a tratamiento de bajo oxígeno y temperatura ambiente (LOT) de

las almacenadas desde la recolección en frío y atmósfera convencional.




Figura 2. Actividad respiratoria en manzanas recolectados en dos grados de madurez. Se



Figura 3. Evolución durante la conservación de la incidencia de calciopatías: bitter pit

(superior) y plara (inferior), en manzanas recolectados en dos grados de madurez. Se






Figura 4. Evolución durante la conservación de la incidencia de calciopatías: bitter pit

(superior) y plara (inferior), en manzanas recolectados en dos grados de madurez. Se


las almacenadas desde la recolección en atmósfera dinámica controlada (ACD).




Storability of ‘Jonagold’ apple under extreme controlled atmosphere

conditions

A.A. Saquet

Federal Institute of Science and Education Farroupilha – Campus Panambi, Rua Erechim,

860, 98280-000 Panambi, RS, Brazil. [email protected]

Abstract

In two consecutive seasons it was studied the storage performance of ‘Jonagold’

apple under regular air (RA) and various controlled atmosphere (CA) conditions during

six months at 0 °C. Ethylene production and respiration rates were evaluated at each 2-

months storage intervals during 7 d shelf-life at 20 °C. Fruit quality traits were evaluated

immediately at the end of storage and after 7 d shelf-life at 20 °C. CA-combinations

evaluated were: 0.5 kPa O2 + 0.5 kPa CO2; 2 kPa O2 + 1 kPa CO2; 1 kPa O2 + 3 kPa CO2,

and 0.5 kPa O2 + 6.0 kPa CO2. Under CA, the lower the O2 and/or the higher the CO2

partial pressures the stronger was the inhibition in the ethylene production and respiration

of apple fruits. The CA-condition with 0.5 kPa O2 + 6.0 kPa CO2 induced the strongest

suppression in ethylene production and consequently lower CO2 release by fruits. At the

end of storage period, ‘Jonagold’ apple showed to be very tolerant to all evaluated CA-

conditions and any kind of internal browning disorders (IBD) was observed. The storage

under 0.5 kPa O2 + 6.0 kPa CO2 proportionated higher flesh firmness, greener skin color

and higher titratable acidity either immediately after storage or after 7 d shelf-life at

20 °C. Total soluble solids were not significant affected by CA-storage conditions.

Key words: Carbon dioxide, fruit quality, Malus domestica Borkh., fruit tolerance, ultra-

low oxygen

Introduction

‘Jonagold’, a controlled cross of ‘Jonathan’ by ‘Golden Delicious’, is an excellent

quality apple that has been widely cultivated in many countries around the world. Fruits

are juicy and have a fine texture making them suitable either for the fresh market or for

processing (Brown, 1997; Wünsche and Heyn, 2015).

Since the discovery and further development, the CA-storage has been used

worldwide as a modern tool to prolong the storage life of fruits and vegetables (Smock,

1979; Thompson, 2013). Apples, particularly, respond very positive to lowering O2 kPa

and/or in many cases combined with increasing CO2 kPa in CA-rooms prolonging the

storage life more than three times compared to the traditional regular air (RA) storage. In

addition to the lowering of temperature in RA, the lowering of O2 kPa and increasing CO2

kPa reduce significantly the fruit metabolism keeping higher flesh firmness, titratable

acidity, juicy and greener in various apple cultivars (Streif, 1992; Brackmann & Saquet,

1995; Brackmann et al., 2005; Gabioud et al., 2007; Watkins and Nock, 2012; Wünsche

and Heyn, 2015).

Results on the storage performance of ‘Jonagold’ apple under CA varies

depending on the region and growing season. According to Lau (1986) ‘Jonagold’ apple

grown in British Columbia region is quite susceptible to flesh browning and flesh

breakdown, particularly in late-picked, watercored, oversized and low in fruit calcium.

On the other hand, Lau (1988) found that apple fruits picked at an optimal maturity stage

could be held at 1.5 kPa O2 at 0 °C for six months without any kind of injury symptom.

Gabioud et al. (2007) stored ‘Jonagold’ apple under 1 kPa O2 combined with 3 kPa CO2




for 10 months without occurrence of IBD. ‘Jonagold’ grown in Europe has been shown

to be tolerant to O2 kPa of 1 to 3 and sometimes combined with 3 to 5 kPa CO2 (Stow,

1987; Konopacka and Procharski, 2004; Wünsche and Heyn, 2015).

The aim of this work was to study the storage performance of ‘Jonagold’ apple

under various CA-combinations, especially under hyper-low 0.5 kPa O2 combined with

6 kPa CO2 in keeping fruit quality.

Material and Methods

Over two consecutive seasons ʻJonagoldʼ apple was harvested at the pre-

climacteric stage, determined by starch-iodine test, firmness, acidity, soluble solids and

skin colour. Immediately after harvest, at the laboratory, fruits were selected for maturity,

size, skin colour and freedom from damage and/or any defects. Each experimental

treatment used at least 45 fruits in three replicates.

Storage trials were carried out in two consecutive years. Fruits were stored for 6

months under RA and various CA-conditions at 0 C (± 0.2 °C oscillation) plus 7 d of

shelf-life at 20 C. For fruit shelf-life measurements, a specific storage room was used in

order to keep the temperature in the range of 20 °C (± 0.2 °C oscillation). The CA-

conditions investigated were: 0.5 kPa O2 + 6.0 kPa CO2; 2 kPa O2 + 1 kPa CO2; 0.5 kPa

O2 + 0.5 kPa CO2; and 1 kPa O2 + 3 kPa CO2. Storage procedures are as described in

Saquet et al. (2000). Very important to inform that 3 individual CA-rooms were used as

replicates with the same gas combination.

For measurements of fruit respiration, expressed by the CO2 release in air at 20

°C, after storage, four fruits per treatment (3 replicates), were placed in sealed glass jars

with continuous air stream for 7 d at 20 °C as described by Saquet (2001). After 1 d, fruits

reached 20 °C and the CO2 release was measured with an infrared gas analyser (URAS-

2, Fa. Mannesmann, Düsseldorf, Germany). CO2 release was measured every 2 d intervals

during shelf-life period.

Ethylene production of apple fruits was measured in the same samples of CO2

release in air at 20 °C as described before. Ethylene was analysed as follows: two hours

after sealing of the glass jars, 1 mL headspace was collected and injected in to a Varian

gas chromatograph Series 2700 with an activated aluminium oxide packed column (0.9

m); injector temperature at 150 C; flame ionization detector and oven temperature at

100 C. The ethylene production of apple fruits was calculated using ethylene standards

and the results given in µL C2H4 kg-1 h-1.

The monitoring of IBD was carried out using at least 45 fruits in three replicates

each treatment. Fruits were cut in several transversely sections in order to perform a

detailed visual examination of the flesh.

The color of skin surface was measured in CIE L*a*+b* color space with a tri-

stimulus CR-300 colorimeter (Konica Minolta Inc., Tokyo, Japan). Measurements were

made in the widest and greenest part of the equatorial region of each fruit in three replicate

batches of 15 fruits each. Results were expressed as L a+b.

Flesh firmness (FF) was measured after skin removal with a penetrometer

equipped with a 10 mm probe. The maximum force to insert the probe into the fruit flesh

was recorded. FF was measured twice in each fruit, in opposite sides at the equatorial

region, in three replicated batches of 15 fruit each.

For total soluble solids (TSS) and titratable acidity (TA), fruits were cut

transversely in the equatorial region and a disc of 10 mm thick was used for juice

extraction. TSS were measured in the juice with a digital refractometer (Atago PR 1,

Bellevue, USA). TSS are given in percentage.




For TA analysis, an aliquot of 10 mL juice was diluted in 90 mL distilled water

and the solution titrated with 0.1 M NaOH until pH 8.1. Titratable acidity was expressed

as mval 100 mL.

For all analyses investigated it were used, at least, three true replicates as described

early in each parameter analysed. For statistical comparison, it was calculated de standard

deviation (SD) of replicates.

Results and Discussion

After six months of storage, ‘Jonagold’ apple did not show any kind of IBD even

under 0.5 kPa O2 plus 6.0 kPa CO2. These results confirm the tolerance of ‘Jonagold’

apple during CA-storage as reported early with O2 kPa below 1 and/or combined with

CO2 kPa of 3 to 4 (Stow, 1987; Konopacka and Procharski, 2004; Wünsche and Heyn,

2015). However, the great surprise was the high tolerance of ‘Jonagold’ to the tested

hyper-low O2 of 0.5 kPa combined with 6.0 kPa CO2 during the full storage time.

Ethylene production of ‘Jonagold’ apple is shown in the Figure 1. Fruits kept

under RA produced the higher levels of ethylene and reached the maximum only at the

sixth month of storage. The ethylene production was differently inhibited according to

the various CA-conditions and it was particularly suppressed under 1 kPa O2 plus 3 kPa

CO2, and 0.5 kPa O2 plus 6.0 kPa CO2.

It is well known that increasing the CO2 kPa and/or lowering the O2 kPa during

CA-storage affect the ethylene biosynthesis and its action in fruits. More than 50 years

ago the investigation of Burg and Thimann (1959) shown that decreasing O2 kPa from 3

to 1 reduced the ethylene biosynthesis in apple by approximately 50%. A further

discovery was that molecular O2 is a co-substrate of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate

(ACC) oxidase, one of the key enzyme in ethylene biosynthesis (Yang and Hoffman,

1984). Furthermore, investigation of Gorny and Kader (1996) showed that lowering the

O2 kPa during CA-storage reduced the activity of ACC-synthase, another key enzyme in

ethylene metabolism.

Carbon dioxide in CA-storage rooms affects ethylene biosynthesis and action by

different mechanisms and in various biochemical pathways. Depending on CO2 kPa it

can show a dual effect in ethylene metabolism. At low CO2 kPa as low as 0.5, ACC-

oxidase is activated (Dong et al., 1992), however at higher CO2 kPa it acts as a

competitive inhibitor of ethylene action (Burg and Burg, 1967). A detailed review on CO2

effects and mode of action of CO2 on ethylene metabolism is available in Pech et al.

(2012).

CO2 release of ‘Jonagold’ apple during storage is shown in the Figure 2. CO2

release of RA-stored apple fruits was higher than all other storage conditions during the

full storage time, and paralleled with the ethylene production measured at the same time.

After six months of storage, fruits kept under 1 kPa O2 plus 3 kPa CO2 released exactly

50% of the CO2 released by RA-stored fruits. The respiration was, however, markedly

suppressed in fruits under 0.5 kPa O2 plus 6.0 kPa CO2 releasing only 35% of the CO2

measured in RA-stored fruits.

High CO2 kPa inhibits the activity of different enzymes and can uncouple the

oxidative phosphorylation. As reported early by Knee (1973) and Monning (1983) the

activity of succinate dehydrogenase is especially inhibited by high CO2 kPa in apple

fruits. Investigation of Lange (1997) in ‘Bartlett’ pear showed that the activity of

cytochrome oxidase was also reduced by high CO2 kPa. Unfortunately, in the last 20 years

it has not been carried out applied research investigating the mode of action of CA-storage

on fruit metabolism, mainly on the respiratory pathways such as the glycolysis,

tricarboxylic acid cycle and the oxidative electron transport chain.




Changes in FF, skin color, TA and TSS after storage of ‘Jonagold’ apple are

shown in the Table 1.

FF of RA-stored fruits compared with values at harvest, decreased more than 50%

after six months of storage period. On the other side, CA-stored apple fruits decreased

only 5% of FF when compared with that of harvest time. Comparing the CA-conditions,

a slight beneficial effect of lower O2 kPa combined with higher CO2 kPa could be

observed. The beneficial effect of CA in keeping higher FF remained even after the 7 d

of shelf-life at 20 °C. Lau (1988) observed that CA-stored ‘Jonagold’ apple fruits were

25% firmer than RA-stored apples. ‘Jonagold’ apple fruits stored at 0 °C under RA or CA

with 1.5 kPa O2 plus 1.5 kPa CO2 for 6 months maintained higher FF than the RA-fruits

(Girard and Lau, 1995).

During postharvest storage, apple fruits softens and its texture changes noticeably,

affecting fruit quality. These changes are a result of degradation of the cell wall and

middle lamella (Mann et al., 2008). According to Kramer et al. (1989), there is an increase

in polyamine levels, which are involved in the beneficial effects of CA-storage and that

polyamine activity could include the inhibition of cell wall degradation. Fruit stored under

CA conditions were able to maintain their FF throughout the 6 months storage period,

and did not enter into the rapid softening phase as was also reported by Gwnpua et al.

(2014) with the same apple cultivar and same storage time.

According to Brackmann et al. (2005), the skin color of apples is one of the most

important quality trait used by consumers to determine fruit quality and ripening stage in

the market. In the present trial it was very evident the positive effect of the low O2 kPa

combined with the high CO2 kPa in keeping fruits greener than RA-stored apples,

including maintained the residual effect after 7 d of shelf-life at 20 °C. Wünsche and Heyn

(2015) investigating the main quality attributes in ‘Jonagold’ apple during RA, moderate

CA and ultra-low O2 kPa report about a very similar behavior in skin color. Degradation

of chlorophylls is a regulated process and can be hastened by ethylene or retarded by CA-

storage (Yamauchi and Watada, 1993; Yamauchi and Watada, 1998).

Titratable acidity showed a very similar trend like the changes in skin color. RA-

stored fruits consumed the organic acids early and faster than the CA-stored apples.

Comparing results under CA, it was possible to observe a synergistic effect of the

combination of ultra-low O2 kPa, lower than 1, with CO2 kPa of 3 to 6. A residual effect

of CA was observed and CA-stored apple fruits could keep higher TA even after 7 d of

shelf-life at 20 °C. Lau (1988) investigating the storability of ‘Jonagold’ apple under CA,

reports about 47% higher in TA of CA-stored fruits than those under RA-conditions. In a

further trial, Girard and Lau (1995) verified the positive effect of CA in keeping higher

TA in ‘Jonagold’ apple. Recently, Wünsche and Heyn (2015) confirmed the beneficial

effect of CA on keeping higher TA in ‘Jonagold’ apple under very similar CA-conditions

after 6 months of storage.

Total soluble solids in juice of ‘Jonagold’ apple did not show significant changes

after six months of storage. This behavior is often observed, mainly during CA-storage

of various apple cultivars such as ‘Gala’ (Brackmann and Saquet, 1995), ‘Jonagold’

(Girard and Lau, 1995; Wünsche and Heyn, 2015), ‘Pink Lady’ (Brackmann et al., 2005)

and ‘Honeycrisp’ (Watkins and Nock, 2012). It is well known, that during storage period,

organic acids are consumed earlier and faster by cell respiration than sugars (Streif, 1992).

According to Brackmann and Saquet (1995), the respiration begins to use sugars only

after an accentuated breakdown of organic acids during storage of apples. In this case of

‘Jonagold’, six months of CA-storage was not enough to begin a significant consumption

of sugars by respiration.




Conclusions

‘Jonagold’ apple was stored for six months under the extreme condition with 0.5

kPa O2 plus 6.0 kPa CO2 without occurrence of IBD;

The lower the O2 kPa and/or the higher the CO2 kPa the stronger was the

suppression in ethylene production and CO2 release by ‘Jonagold’ apple;

The lower the O2 kPa and/or the higher the CO2 kPa the higher was the FF, TA

and the green skin color of ‘Jonagold’ apple.

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Tables and Figures

Table 1 - Quality attributes of ‘Jonagold’ apple after six months storage followed by 7 d of shelf-life at 20 °C. Numbers in the parentheses are the

SD of treatments (n=3).

Storage condition Flesh firmness (N) Skin color (a*+b*) Acidity (mval 100 mL) Total soluble solids (%)

0 day 7 days 0 day 7 days 0 day 7 days 0 day 7 days

At harvest 71.2 25.6 9.6 12.5

Regular air 38.6 (4.2) 36.3 (4.4) 32.7 (2.3) 35.0 (2.2) 5.1 (0.8) 4.5 (0.9) 13.0 (0.5) 12.5 (0.6)

0.5 kPa O2+0.5 kPa CO2 64.2 (1.2) 65.3 (1.3) 27.1 (2.4) 33.0 (2.1) 7.1 (0.9) 6.0 (0.8) 13.2 (0.8) 13.1 (0.4)

2.0 kPa O2+1.0 kPa CO2 61.4 (1.6) 61.0 (1.5) 26.7 (1.9) 30.5 (2.0) 7.1 (0.7) 6.8 (0.9) 12.6 (0.7) 12.7 (0.6)

1.0 kPa O2+3.0 kPa CO2 68.3 (1.9) 67.0 (2.3) 25.6 (2.1) 27.4 (2.4) 7.4 (0.7) 7.3 (0.8) 13.0 (0.5) 13.1 (0.7)

0.5 kPa O2+6.0 kPa CO2 69.0 (2.3) 68.6 (2.4) 24.7 (2.4) 27.3 (1.9) 7.9 (0.9) 7.6 (0.7) 13.1 (0.6) 13.1 (0.5)

Figure 1 - Ethylene production of ‘Jonagold’ apple during 10 d of shelf-life after six months storage. Vertical bars indicate SD of the treatments

(n=3).




Figure 2 - Respiration rate of ‘Jonagold’ apple during 10 d of shelf-life after six months

of storage. Vertical bars indicate SD of the treatments (n=3).




Mineral markers for distinguishing fruit physiological disorders

Díaz, A., Redondo, D. & Val, J.

Departamento de Nutrición Vegetal. Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC),

Avda. Montañana 1005. 50059, Zaragoza, España. [email protected]

Abstract

Bitter pit of apples is still one of the main calcium related physiological disorders

chiefly affecting apple production. Exogenous calcium treatment is almost the sole way

that apple fruit growers can account to mitigate. However, a general agreement on the

frequency of leaf sprays, calcium active principles and additives as not been reached so

far. The origin of bitter pit and other akin alterations in fruits and vegetables remains still

unknown or, in other words, this process may be triggered by a huge number of agro

climatic factors and cultural practices. Nevertheless, a considerable amount of work has

been done in order to characterize the specific fruit tissues affected by the disorder. By

comparing desiccated bitter pit affected with adjacent sound pulp and also with an

asymptomatic fruit, major differences are observed. For instance, polyphenol oxidase

activity is enhanced in altered tissues, as well as an accumulation of pathogen related

proteins, and also the mineral composition of the spots differs significantly from that of

healthy tissue. Double concentration of calcium accumulates in the pits, but almost an

order of magnitude higher can be found for magnesium.

High value late season peach cultivars from the region of Aragón (NE, Spain) are

appreciated by their delicate flavor, external uniform golden appearance, yellow pulp and

chiefly to be free of chemicals as they are bagged from their last three months of growth

until harvest. These commodities often are affected by another not well known

physiological alteration so called vitrescent dark spot (VDS). The research team from

Zaragoza has been working for years in this alteration. Mineral characterization of these

fruit tissues has been carried out and remarkable differences with respect to other fruit

calcium related alterations were found. The affected peach tissue by VDS has a bright

watery appearance and calcium and magnesium do not accumulate in these areas. In

recent seasons a new physiological disorder has emerged in late season peaches from the

Protected Designation of Origin ‘Melocotón de Calanda’. This alteration, preliminary

designated as Corky Spot of peaches, is a serious problem for peach production in this

area and differs from the VDS as the affected zones are dehydrated and exhibit a darker

brown color. Mineral composition of these tissues was analyzed concluding that are very

similar to tissues affected by bitter pit of apples. This information is discussed in the

context of designing strategies to avoid calcium related disorders in the late season peach

production.

Keywords: Vitrescent Dark Spot, Corky spot of peaches, calcium related disorders.

Introducción

El calcio es el nutriente clave para el cultivo de especies frutales ya que es uno de

los principales factores limitantes para la calidad del fruto. El flujo de transpiración a

través del xilema, mueve el calcio desde la raiz hasta los órganos con altas tasas de

transpiración. El nutriente se acumula en los órganos más viejos y es abundante en hojas

y meristemos terminales. Los frutos de gran tamaño, derivados de las prácticas de

formación y de la carga de cosecha del árbol, promueven desequilibrios en estos órganos

con una muy restringida tasa de transpiración. Esto promueve que sean susceptibles de





sufrir diversas alteraciones fisiológicas y que comparten características independiemente

de la especie y de su manifestación externa. Con objeto de mitigar en lo posible estos

daños, se aplican aspersiones foliares de calcio, como estrategias imprescindibles en los

sistemas de producción integrada de fruta (Blanco et al., 2010). En éste y en trabajos

previos de los autores se usan sales de Ca en combinación con un adyuvante, la Goma

Tara, aditivo de uso alimentario que se usa como espesante ya que forma un gel viscoso

al entrar en contacto con el agua, aumentando su capacidad de retención de humedad y

facilitando, en condiciones favorables, la liberación de iones Ca2+ a lo largo del tiempo,

permitiendo de este modo reducir el número de aplicaciones foliares (Fernández et al.,

2009).

El Melocotón de Calanda se distingue de otros frutos por la aplicación del

embolsado de sus frutos en los meses de junio o julio, permaneciendo así hasta su

recolección. Esta práctica impide la posibilidad de efectuar tratamientos foliares de calcio

en fases avanzadas del ciclo de cultivo.

En las últimas campañas están cobrando creciente relevancia otras

manifestaciones de estrés abiótico además de la cuasi específica mancha vitrescente del

melocotón de la Denominación de Origen protegida Melcotón de Calanda. De forma

creciente, la provisionalmente denominada ‘mancha corchosa’ del melocotón de Calanda

y de otras variedades tardías similares, es una fuente de mermas de gran importancia. Las

estrategias de tratamientos foliares de calcio está optimizada para conseguir la máxima

eficacia aplicándola en tres dosis previas al embolsado. En este trabajo se dan los primeros

datos de caractarización ionómica de la nueva fisiopatía y los resultados de éxito en

porcentaje de mitigación de incidencia en la variedad tardía 58-GC-76, extremadamente

susceptible a esta nueva fisiopatía, para concluir que la aplicación de nuestra estrategia

de tratamientos de calcio exógeno es una herramienta útil para el cultivo de estas

variedades.

Material y Métodos

El material vegetal empleado tanto para la extracción de manchas de bitter pit,

como para llevar a cabo la inducción de manchas similares por métodos artificiales,

fueron manzanas (Malus x domestica Borkh) de la variedad Smoothee Golden Delicious.

Los métodos desarrollados para la inducción de manchas, infiltración de sales de Mg con

campana de vacío e inyecciones de oxalato amónico, quedan descritos en la publicación

de Díaz et al., 2006.

Los tejidos afectados por fisiopatías en melocotón fueron extraídos de dos

variedades tardías procedentes de distintas localidades de la zona de la Denominación de

Origen protegida (DO) Melocotón de Calanda, en las distintas recolecciones de la

campaña 2015. Las variedades fueron elegidas en función de su susceptibilidad a las

distintas fisiopatías que se estudian en este trabajo. La variedad Jesca es propensa a

desarrollar Mancha Vitrescente, en inglés Vitrescent Dark Spot (VDS) y de ella se

tomaron los tejidos para su caracterización ionómica; la variedad 58-GC-76 tiene

características muy similares a las tres variedades reconocidas por la DO, si bien no está

incluida, entre otros motivos, porque su origen genético no es de la zona. Sin embargo,

es de gran interés comercial, se produce profusamente en la zona de la DO y es un

melocotón amarillo tardío en el que la manifestación de la nueva alteración denominada,

de forma preliminar, Mancha Corchosa, en ingles Corky Spot (CS), es alarmantemente

alta con intensidad creciente en las últimas campañas. Esta variedad se ha usado como

modelo para caracterizar sus tejidos de CS y como objetivo de los tratamientos de calcio

descritos en Díaz y Val (2014).




Las muestras de tejidos afectados por cualquiera de las fisiopatías que se estudian

en este trabajo, tanto de manzana con origen natural o inducido por métodos químicos,

como las de melocotón tardío de Calanda, fueron extraídas quirúrgicamente con ayuda de

un bisturí. Por otra parte, se extrajo tejido sano adyacente a las manchas y, por último,

tejido sano de frutos que no estaban afectados por fisiopatías.

La caracterización ionómica se llevó a cabo con una digestión previa por vía

húmeda en placa calefactora de todo el material vegetal extraído de los frutos y el análisis

del extracto ácido se realizó mediante espectrofotometría de absorción (Ca y Mg) y

emisión atómica (K) con un equipo Thermo Scientific iCE3000.

Las estrategias de tratamientos foliares de calcio fueron descritas en Díaz y Val

(2014), aplicándose en forma de aspersiones foliares en fincas de la zona del Bajo Aragón

(Caspe, Aragón, España). El diseño experimental consistió en una distribución en bloques

al azar con 4 repeticiones, conteniendo cada uno de ellos dos tratamientos (testigo y

aspersión foliar con calcio); la unidad experimental fue de un árbol.

Los datos fueron analizados mediante análisis de varianza con el programa SPSS

22.0.


El presente trabajo se enmarca en la línea de investigación del Grupo de la EEAD-

CSIC que se dedica al estudio de las alteraciones fisiológicas de las frutas relacionadas

con calcio. Así, tomando como punto de partida, la publicación de Díaz et al. (2006)

cuyos resultados se exponen en la Tabla 1, se observa que las manchas de bitter pit de

origen natural, inducidas por Mg2+ y por oxalato, presentaron una concentración de calcio

superior a la de los tejidos no afectados. Es importante detallar la acumulación de Mg en

los tejidos afectados, de hecho, el incremento es de un orden de magnitud en los tejidos

afectados con respecto a los sanos adyacentes a las manchas o a los de frutos intactos.

El análisis mineral de las manchas del melocotón (Tabla 2), revela que al igual

que en el bitter pit de la manzana, la concentración de Mg en la mancha corchosa, es

mucho más elevada que en los tejidos sanos. Además, como resultado diferencial, la

concentración de K en la CS se multiplica por un factor superior a 3, lo que no ocurre en

el resto de tejidos sanos o afectados extraídos de manzana o melocotón. Sin embargo, en

la mancha vitrescente que se caracteriza por desarrollar tejidos pardos y acuosos en zonas

próximas a la epidermis, no se observa acumulación de Mg y mucho menos de K. Este

conjunto de resultados podría indicar patrones comunes entre la mancha corchosa del

melocotón y el bitter pit de la manzana.

Esta hipótesis constituyó la base para la aplicación de tratamientos alternativos

foliares de calcio aplicados en campo en melocotón, cuya efectividad ya había sido

demostrada en manzana (Díaz et al., 2014). Mediante esta práctica cultural aplicada en

un estado fenológico determinado para asegurar la máxima absorción del formulado de

calcio aplicado al árbol, la incidencia de bitter pit en una plantación comercial de

manzanas del grupo Golden se consiguió mitigar en de un 29% a tan sólo un 3% (Díaz y

Val, 2014). En el caso del melocotón tardío 58-GC-76, se ha conseguido reducir la

incidencia de VDS en casi un 50%, del 22,2% en el control al 13,3% en los frutos tratados

con calcio (Figura 1). Esta efectividad no ha podido contrastarse, para el caso de la

mancha vitrescente, de forma coherente en las distintas campañas, en las variedades

admitidas por la DO melocotón de Calanda.

Conclusiones

El aspecto visual de los frutos y tejidos de melocotón afectados por mancha

vitrescente y su composición mineral, alejan a esta fisiopatía de los patrones descritos




para otras alteraciones relacionadas con calcio en frutas y hortalizas. En concreto, las

características del bitter pit descrito y estudiado en manzana se asemeja a las encontradas

en la nueva fisiopatía, denominada de forma preliminar ‘mancha corchosa’ de melocotón

tardío.

El éxito obtenido en mitigar las alteraciones relacionadas con calcio en manzanas

mediante aspersiones foliares, no ha sido, hasta el momento, igualmente eficaz para

disminuir, al menos de una forma tan evidente, la mancha vitrescente de los melocotones

tardíos. Sin embargo, si se han obtenido hasta ahora prometedores resultados para reducir

la incidencia de mancha corchosa en melocotón.

Por estos motivos y por los graves problemas que en los últimos años está

causando al sector productivo y comercial la incidencia de esta nueva alteración, resulta

de gran interés proseguir el estudio de la misma y profundizar en la determinación de las

causas que originan estas alteraciones fisiológicas y los métodos culturales que permitan

mitigarlas.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por el Gobierno de Aragón-FITE y el Ministerio

Español de Economía y Competitividad AGL 2014-52063-R, cofinanciado por el fondo

FEDER.

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Tablas y Figuras

Tabla 1. Composición en Ca, Mg y K (mg 100g-1 de materia fresca) de pulpa de manzana

sana, manchas y tejidos adyacentes de bitter pit, inducidas por infiltración a vacío con Mg

y con inyecciones de oxalato amónico (Díaz et al., 2006).

Tejido Ca Mg K

Sano 2.51 a 5.19 a 99.86 a

Bitter Pit (BP) 6.74 ab 43.34 c 150.25 b

Adyacente a BP 2.36 a 6.20 a 105.52 a

Mancha Mg 10.73 bc 63.28 d 120.58 ab

Adyacente a mancha Mg 3.36 a 15.42 ab 116.87 ab

Mancha oxalato 12.86 c 21.25 b 121.97 ab

Adyacente a mancha oxalato 3.53 a 5.61 a 106.82 a

Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas del 95% entre medias aplicando el

test de separación de medias de Waller Duncan (p≤0,05).




Tabla 2. Composición en Ca, Mg y K (mg 100g-1 de materia fresca) de pulpa de

melocotón sano, mancha vitrescente y mancha corchosa y tejidos adyacentes a las

manchas.

Tejido Ca Mg K

Sano 3.42 ab 6.77 a 188.80 a

Mancha vitrescente (VDS) 3.45 ab 10.10 a 186.26 a

Adyacente a VDS 4.57 b 6.84 a 200.86 a

Mancha corchosa (CS) 3.54 ab 15.96 b 690.59 b

Adyacente a CS 2.87 a 9.33 a 261.02 a Letras distintas en la misma columna indican diferencias significativas del 95% entre medias aplicando el

test de separación de medias de Waller Duncan (p≤0,05).

Figura 1. Efecto de la aplicación de aspersiones foliares de calcio en la afección por

mancha corchosa en melocotón tardío del Bajo Aragón 58-GC-76.


Sessões Poster


A possible upgrade of the Algarve Citrus protected geographical indication norm

Rosa Pires1, Andreia M. Afonso1, Ana M. Cavaco1, Thomas Panagopoulos2, Rui Guerra1,

António Brázio1, Leonardo Silva1, Márcia Rosendo3, Bernardo Cadeiras3 & M. Dulce

Antunes1,4

1CEOT, Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, 8005-189 Faro, Portugal,

[email protected] 2CIEO, Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, 8005-189 Faro, Portugal,

[email protected] 3CACIAL CRL, Vale da Venda Apartado 128, 8001-902 Faro Portugal. [email protected] 4MeditBio, Centro para os Recursos Biológicos e Alimentos Mediterrânicos,

Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, 8005-189 Faro, Portugal.

[email protected]

Abstract

Algarve Citrus comprise many species, hybrids and varieties, which are only

harvested at their optimal edible ripening stage. As protected geographical indication

(PGI) commodities, these fruits must observe several quantitative and qualitative

requirements stipulated in a specific norm. In respect to oranges [Citrus sinensis (L.)

Osbeck], the norm comprises a general approach for the whole group, without addressing

specifically the various existing varieties. The main objectives of this study were: 1) to

test if the consumer evaluation fully agreed with the Algarve Citrus norm and/or with

other quality parameters measured; 2) if there were any differences among major orange

varieties that should be accounted by the Algarve Citrus norm.

Then, we compared ‘Newhall’, ‘Lane late’ and ‘Valencia late’ from orchards

located in Quarteira and Paderne, at the beginning of the respective marketing season,

concerning both these parameters and their sensorial evaluation by a semi-trained panel.

At harvest, all varieties had already attained the minimal values stipulated for juice

percentage, soluble solids content (SSC) and maturation index (MI=SSC/titrable acidity).

When comparing the sensorial evaluation results and the fruit quantitative analysis, a

complex picture emerged. Indeed, the trend of some plain attributes such as sweetness or

sourness hardly mismatched the respective quantitative parameters, namely SSC and pH

juice. Furthermore, fruit with identical MI exhibited significant different firmness values

(circa 30-50%) among the varieties. Yet, the current norm does not define a reference

value for this attribute, despite the fact that it is a major factor determining the whole fruit

postharvest life. Overall, our preliminary data suggest that, at least, firmness should be

included in the Algarve Citrus norm in order to give producers a more complete

assessment of the ripening stage and quality of the many orange varieties and a higher

orchards management capacity.

Keywords: Oranges, organoleptic attributes, quality, maturation index, firmness.

Resumo

Sugestão de melhoramento da norma IGP dos Citrinos do Algarve. A IGP

Citrinos do Algarve inclui diversas espécies, híbridos e variedades, que são colhidos

apenas no estado de maturação adequado para consumo, respeitando requisitos

quantitativos e qualitativos previstos na respetiva norma reguladora. Esta apresenta regras

gerais para a laranja [Citrus sinensis (L.) Osbeck], sem abordar eventuais especificidades




Sessões Poster


das diferentes variedades. Este estudo teve como objetivos: 1) testar a concordância da

avaliação sensorial com a norma estabelecida para a laranja e/ou com outros parâmetros

de qualidade medidos; 2) avaliar a existência de especificidades das principais variedades

de laranja que possam eventualmente vir a ser incluídas na norma da IGP. No início das

campanhas de comercialização das variedades ‘Newhall’, ‘Lane Late’ e ‘Valência late’,

provenientes de pomares situados em Quarteira e Paderne, compararam-se os parâmetros

de qualidade estipulados na norma com a avaliação sensorial efectuada por um painel

semi-treinado. À colheita, todas as variedades apresentavam os valores mínimos

estipulados para a percentagem de sumo, teor de sólidos solúveis (TSS) e índice de

maturação (IM). O enquadramento dos resultados obtidos demonstrou uma grande

complexidade. Na verdade, a avaliação de alguns atributos mais “simples” como a acidez

ou a doçura, de modo algum traduziam o padrão de variação dos respetivos parâmetros

quantitativos, nomeadamente TSS e pH do sumo. Por outro lado, laranjas com IM

idênticos apresentavam valores de firmeza significativamente diferentes (cerca de 30-

50%) entre as variedades. No entanto, a norma atual não define o valor de referência para

este parâmetro, apesar de ser um fator determinante da pós-colheita dos frutos. No geral,

os nossos dados preliminares sugerem que, pelo menos, a firmeza deverá ser incluída na

norma dos Citrinos do Algarve, a fim de proporcionar aos produtores uma avaliação mais

completa da fase de maturação e da qualidade das diversas variedades de laranja,

aumentando assim a capacidade de gestão dos pomares.

Palavras-chave: laranja, avaliação sensorial, qualidade, índice de maturação, firmeza.

Introduction

Citrus fruit are the highest value fruit crop in international trade (Ladaniya, 2008).

Algarve Citrus comprise many species, hybrids and varieties produced in Portugal, which

are only harvested at their optimal edible ripening stage

(http://www.gpp.pt/pbl/diagnosticos/SubFileiras/Citrinos.pdf).

As protected geographical indication (PGI) commodities, these fruits must

observe several quantitative and qualitative requirements stipulated in a specific norm

established about a decade ago (Uniprofrutal, 2003). Overall, in addition to the mandatory

sanitary conditions and external aspect of the fruit, the decision on Algarve Citrus optimal

harvest date (OHD) is based on minimal values of maturation index (MI), which is the

ratio solid soluble content (SSC)/titratable acidity (TA), the values of SSC and fruit juice

percentage. Regarding oranges [Citrus sinensis (L.) Osbeck], this norm comprises a

general approach for the whole group, without addressing specifically the various existing

cultivars.

Sensorial evaluation by a trained and/or consumers panel is an essential procedure

if one wants to guarantee the best acceptance of a commodity on the market. This

scientific approach allows the matching of the quantitative analysis of quality attributes

determined by producers/packinghouses with the very subjective, but nonetheless very

demanding consumer’s preferences (Joshi & Bhushan, 2000, Hui, 2010).

The main objectives of this study were: 1) to test if the panel evaluation fully

agreed with the Algarve Citrus norm and/or with other quality parameters measured; 2)

if there were any differences among major orange cultivars that should be accounted for

in the Algarve Citrus norm.


Fruit. The oranges [Citrus sinensis (L.) Osbeck] of three different cultivars were

picked randomly from 75 geo-referenced trees chosen across two commercial orchards

http://www.gpp.pt/pbl/diagnosticos/SubFileiras/Citrinos.pdf


Sessões Poster


(Figure 1), located in Quarteira (37º04’50.93”N 8º04’05.66”O; elevation 26 m) and in

Paderne (37º11’07.73”N 8º10’44.74’’O; elevation 65 m), Algarve, Portugal. With a

similar climate, typed as Csa according to Köppen climate classification, the two orchards

differed from sandy (Quarteira) to calcareous soil (Paderne). Sampling was performed at

the beginning of each variety harvest season and after harvest for marketing by CACIAL,

namely at November 2015, February and May 2016 (Table 1), for ‘Newhall’, ‘Lane late’

and ‘Valencia late’, respectively. For the sensorial evaluation, fruit were harvested as

described above and in the morning of the evaluation day.

Quality attributes. The maximal equatorial diameter of each orange was

determined with a digital caliper and the respective surface colour determined at three

different positions around the fruit equator with a colorimeter (Minolta CR-200 Chroma

meter, Japan) in the CIE L*a*b* colour space. Citrus Colour Index (CCI) was calculated

according to the following expression: CCI=(1000xa*)/(L* x b*). Firmness was

determined by compression of the fruit with a Chatillon Force TCD200, Digital Force

Gauge Dfis50 texturemeter (Chatillon, USA) fitted with a 65 mm diameter flat plate at 1

mm/s speed to compress fruit for 10 mm from contact point. Each fruit was then squeezed

individually in an orange automatic squeezer and the total juice percentage (w/w)

determined. A fraction of the juice was then used to measure the soluble solids content

(SSC) with a digital refractometer (Atago Co. Ltd., Tokyo, Japan). Total titrable acidity

(TA) was determined through titration of 5mL orange juice diluted with 5mL distilled

water with 0.1 M NaOH to a pH of 8.2 using an automatic titrator (TitroLine® 6000, SI

Analytics GmbH, Germany). Maturation Index (MI) was calculated from the ratio

SSC/TA.

Sensorial analysis. Fruit sampled from each orchard were washed, peeled and 3

sections from 3 different oranges were presented, in two plates marked A and B, to a

semi-trained panel (15-20 individuals). An extra and representative fruit group from each

orchard was kept intact on the bench for the external fruit assessment. Panelists were

asked to evaluate different organoleptic attributes (fruit appearance, pulp appearance,

aroma, texture, sweetness, sourness and fruit flavour) in isolated booths according to a

score sheet with the following scoring scheme: 1-dislike very much; 2-dislike; 3-dislike

slightly; 4-neither like or dislike; 5-like slightly; 6-like; 7-like very much. They were

provided with a glass of water to use in between samples and asked to record their

evaluations on a specific sheet that was decoded and analyzed by statistical procedures.

Data analysis. The effects of orchard and variety on each of the quality

parameters were tested by a two-way ANOVA and further multi-comparisons among

groups were performed by the Student–Newman–Keuls test for a significance level of

p<0.05 [(SPSS 18.0 software (SPSS Inc., USA)].


At harvest, all varieties had already attained the minimal values stipulated in the

PGI norm for juice percentage (≥35 %), soluble solids content (SSC≥10 ºBrix) and

maturation index (MI=SSC/titrable acidity; MI≥8) (Table 1). The later, with the exception

of ‘Lane late’, was significantly higher (p>0.05) in Quarteira, while the opposite trend

was observed for fruit size, which was nonetheless, always higher than the 62 mm

stipulated by the norm (Table 1) (Uniprofrutal, 2003). Overall, for most of the fruit

attributes, the differences found among the varieties followed in this study were

dependent on the orchard location (Table1). This confirms not only the expected effect

of the different edapho-climatic conditions of Quarteira and Paderne throughout the pre-

harvest on the final quality of the fruit, but further suggests that this effect has a different

impact depending on the variety (Antunes et al., 2005).


Sessões Poster


Interestingly, fruit with identical MI exhibited significantly different (p<0.05)

firmness values (circa 30-50%) among the citrus varieties followed and/or orchards,

which suggests that at the same ripening stage, there are typical firmness values for the

various orange varieties (Table 1). This seems quite clear for ‘Lane late’ in comparison

to the other two varieties.

Yet, the current norm does not define a reference value for firmness, despite the

fact that it is a major factor determining the whole fruit postharvest life (Ladnyia, 2008).

As long as the market is capable to buy and sell all fruit, citrus producers choose to harvest

oranges once they reach the minimal MI and SSC values established by the PGI norm

(Uniprofrutal, 2003). This way, they assure fruit that can be packed and exported to

distant places from the production areas. However, if the producer chooses and/or is

forced to delay harvest, which is very common in Portugal, an effective and real-time

orchard management is mandatory in order to follow all these fruit attributes and avoiding

the harvest of too soft fruit, which will suffer faster spoilage and decay before reaching

the final consumer.

As expected, the whole varieties were highly scored by the panelists in the

sensorial evaluation, which confirms the value of the PGI norm as a reference to

producers and consumers, thus guaranteeing the quality of Algarve Citrus when it reaches

the final consumer (Figure 2). In general, Quarteira fruit tended to attain higher scores

than those of Paderne by the panelists (Figure 2), although only for ‘Newhall’ and

‘Valencia late’ statistically significant differences (p<0.05) were found with respect to

fruit external appearance. These significant differences (p<0.05) between orchards were

also extended to pulp appearance, sweetness and fruit flavour in ‘Newhall’ (Figure 2).

When comparing the sensorial evaluation results (Figure 2) and the quantitative

analysis made to the fruit of the three varieties (Table 1), a complex picture emerges. For

instance, while the panel scored identically all varieties in respect to sweetness and

sourness, SSC and juice pH varied differently and significantly among varieties and/or

orchards. Furthermore, fruit texture of 'Valencia Late' from Quarteira was apparently less

appreciated by the sensorial panel, than that of ‘Lane late’ and ‘Newhall’, although this

was not statistically confirmed (p<0.05). Indeed no significant differences were found

among orchards or varieties in respect to this parameter (Figure 2). In contrast, firmness,

a standard and quantitative indicator of fruit texture, did vary significantly (p<0.05)

among varieties and orchards (Table 1). This agrees with many reports on the description

of the composition, tissue structure and biochemical processes determining fruit texture,

without being able to fully explain the reasons why panelists perceive juiciness, crispness

and dryness, the main components of texture, differently in fruit with the same firmness

(see the review by Redgwell & Fisher, 2002).

Overall, these results confirm the subjective and complex nature of the consumer

perception of quality attributes, accounting for many compounds involved in the fruit

overall flavour and leading to an altered evaluation of plain characteristics such as

sweetness, sourness or texture. Once the sensorial evaluation is mandatory for the success

of a commodity in the market, the introduction of other fruit quality parameters in the

quantitative analysis should be a pressing matter to consider. Yet, current standard

practices to assess fruit quality and ripening are unable to deal with this challenging

demand (Magwaza et al., 2012).

Conclusions

Despite the need for a sensorial evaluation by a consumer’s panel comprising a

larger number of individuals belonging to different genders, age and socio-economical

backgrounds, our preliminary data seem to suggest that consumers seem to prefer certain


Sessões Poster


varieties of Algarve Citrus oranges and that these preferences are not consistent to some

of the quality attributes quantified currently. Most probably, others should be included in

order to understand better these preferences.

Finally, our data seem to suggest that, at least, firmness should be included in the

Algarve Citrus norm in order to give producers a more complete assessment of the

ripening stage and quality of the many orange varieties and a higher orchards management

capacity. This would require more effective and fast assessment methods and practices.

Acknowledgements The authors acknowledge CACIAL (Almancil, Portugal) for providing the access

to the Citrus orchards followed in this study and FCT - Fundação para a Ciência e a

Tecnologia, Portugal, for funding CEOT strategic project UID/Multi/00631/2013 (BI

fellowships of L. Silva, R Pires and A. Brázio) and Ana M. Cavaco through a post-doc

fellowship (SFRH/BPD/101634/2014).

References

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Ladaniya, M.S. 2008. Citrus fruit: Biology, Technology and Evaluation. Academic Press

(Elsevier), San Diego, CA,USA.

Joshi, V.K. &Bhushan, S. 2000. Sensory evaluation of fruits, vegetables and their

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New Delhi, India.

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Citrus Fruit - A Review. Food and Bioprocess Technology 5 (2): 425-444.

Redgwell, R.G. & Fisher, M. 2002. Fruit texture, cell wall metabolism and consumer

perceptions (chapter 3), In M. Knee (ed.), Fruit Quality and Its Biological Basis.

Sheffield Academic Press, Sheffield, UK.

Uniprofrutal. 2003. Manual do Utilizador, IGP “Citrinos do Algarve”, Faro, Uniprofrutal.

APAGAL.


Sessões Poster


Tables and Figures

Table 1. Fruit quality parameters of ‘Newhall’, ‘Lane late’ and ‘Valencia late’ of

Quarteira and Paderne orchards at harvest for marketing by CACIAL (beginning of the

harvest season). Values in the table are mean ± SE of 25 independent replicates.

Statistically different means (p < 0.05) are signaled with upper (orchard) and lowercase

letters (variety) in the table.

Sampling date

(sensorial

evaluation

date)

Cultivar/

Orchard

Fruit size

(mm) CCI

Firmness

(N)

Juice %

(W/W)

SSC

(ºBrix) Juice pH

MI

(SSC/TA)

17/11/2015

(24/11/2016)

‘Newhall’/

Quarteira

‘Newhall’/

Paderne

83.15 ±1.60Ac

88.55±1.40Bc

0.62±0.66Aa

3.1±0.26Ba

68±2.0Aa

91.4±2.4Bb

48.4±0.6Aa

41.2±1.0Ba

11.2±0.3Aa

11.7±0.2Aa

3.48±0.05Aa

3.25±0.03Ba

15.1±0.5Aa

11.1±0.5Ba

02/02/2016

(17/02/2016)

‘Lane late’/

Quarteira

‘Lane late’

/Paderne

80.28±1.086Abc

86.88±1.43Bbc

3.76±0.51Ab

4.70±0.13Ab

112.2±3.5Ac

114.2±3.4Ac

50.3±1.6Aa

49.8±0.5Abc

11.6±0.3Aa

11.0±0.2Aa

3.52±0.03Aa

3.69±0.03Bb

16.4±0.7Aa

16.0±0.5Ac

24/5/2016

(31/05/2016)

‘Valencia

late’/

Quarteira

‘Valencia

late’/

Paderne

71.66±0.74Aa

81.16±1.37Ba

4.90±0.23Ac

4.31±0.12Ab

83.0±3.0Ab

78.1±4.3Aa

51.2±1.0Aa

51.4±0.9Ac

12.4±0.1Ab

11.1±0.2Ba

3.84±0.02Ab

3.79±0.03Ab

15.8±1.0Aa

13.1±0.4Bb


Sessões Poster


Figure 1. Location of the orchards of ‘Newhall’ (NW), ‘Lane late’ (LL) and ‘Valencia

late’ (VL) in Quarteira (37º04’50.93”N 8º04’05.66”O; elevation 26 m) and Paderne

(37º11’07.73”N 8º10’44.74’’O; elevation 65 m), Algarve, Portugal.


Sessões Poster


Figure 2. Sensorial evaluation of fruit at harvest for marketing by CACIAL from

‘Newhall’, ‘Lane late’ and ‘Valencia late’ of Quarteira and Paderne orchards. For each

variety, at least 15 independent replicates were tested by a semi-trained panel. Scoring

sheet: 1-dislike very much; 2-dislike; 3-dislike slightly; 4-neither like or dislike; 5-like

slightly; 6-like; 7-like very much. Statistically different means among varieties (p < 0.05)

are signaled with different lowercase letters on the figure.


Sessões Poster


Algunas propiedades nutricionales de la ciruela silvestre Prunus

divaricata Ledeb

M.F. García-Legaz1, E. López-Gómez1, M.T. Pretel2, P. Sánchez-Bel3, I. Egea3 & M.C.

Martínez Madrid1

1 Departamento de Agroquímica y Medio Ambiente. Escuela Politécnica Superior.

Universidad Miguel Hernández. Ctra. Beniel km 3,2. 03312-Orihuela. Alicante.

2 Departamento de Biología Aplicada. Escuela Politécnica Superior. Universidad Miguel

Hernández. Ctra. Beniel km 3,2. 03312-Orihuela. Alicante. 3 Departamento de Biología del Estrés y Patología Vegetal. CEBAS (CSIC). Apartado de

Correos 4195, 30100. Murcia.

Resumen

En las últimas décadas, ha habido un resurgimiento del interés en el uso de las

plantas como fuente de alimentos y medicinas, debido a sus nutrientes de alto valor y

sustancias fisiológicamente activas. Aunque las plantas de alimentos convencionales

proporcionan la mayor parte de los nutrientes necesarios para el mantenimiento y la

regulación de los procesos corporales, sin embargo, hay una tendencia creciente por

explorar otras fuentes que potencialmente podrían tener un alto valor para la salud y no

han sido estudiadas hasta ahora por haber quedado infrautilizadas. Tal es el caso de los

frutos silvestres o semi-silvestres. Estos frutos han jugado, sin embargo, un papel

importante en la suplementación de la dieta de la población rural. Prunus divaricata

Ledeb es una ciruela silvestre nativa de la costa sur del mar Caspio, que se extiende desde

el sureste de Azerbaiyán hasta el norte de Irán. Sus frutos comestibles han sido cultivados

en los huertos familiares a lo largo de la costa del mar Caspio durante años. Teniendo en

cuenta que se trata de una especie cuyas características nutricionales o funcionales no han

sido estudiadas, el objetivo de este trabajo ha sido contribuir al conocimiento de su

composición y propiedades. Así se ha analizado la concentración en azúcares y ácidos

orgánicos, la presencia y niveles de elementos minerales, el contenido en C y N,

carotenoides y ácido ascórbico.

Palabras clave: Sorbitol, azúcares, ácidos orgánicos, minerales, antioxidantes

Abstract

In recent decades, there has been a resurgence of interest in using plants as a

source of food and medicine, because of their high value nutrients and physiologically

active substances. Plants conventional foods provide most of the nutrients needed for

maintenance and regulation of body processes. However, there is a growing tendency to

explore other sources that could potentially have a high health value, which have not been

studied so far, because they were underused. Such is the case of wild or semi-wild fruits.

These fruits have played, however, an important role in supplementing the diet of the

rural population. Prunus divaricata Ledeb is a native wild plum of Southern Caspian

Coast stretching from Southeastern Azerbaijan to Northern Iran. Edible fruits have been

grown in home gardens along the coast of the Caspian Sea for years. Given that this is a

species whose nutritional or functional characteristics have not been studied, the aim of

this study was to contribute to the knowledge of its composition and properties. Thus we

analyzed the concentration of sugars and organic acids, the presence and levels of mineral

elements, the content of C and N, carotenoids and ascorbic acid.

Keywords: Sorbitol, sugars, organic acids, minerals, antioxidants.


Sessões Poster


Introducción

La relación existente entre alimentación y salud ha variado a lo largo de la historia.

En las últimas décadas ha tenido un interés creciente la idea de la multifuncionalidad de

los alimentos y su influencia en la salud, con gran auge de los trabajos relacionados con

alimentos funcionales o nutracéuticos, es decir, alimentos con demostrados efectos

beneficiosos para la salud (Bhatt et al., 2017).

Las plantas silvestres han sido un recurso muy importante en épocas de escasez

estacional de alimentos o periodos de hambruna. En muchas de estas especies se ha puesto

de manifiesto la presencia de sustancias saludables, tales como vitaminas y otras

sustancias antioxidantes, minerales, fibra y ácidos grasos esenciales, en mayores

cantidades que las encontradas habitualmente en muchas especies cultivadas. Por este

motivo, suponen un complemento muy interesante a los productos alimenticios básicos

obtenidos de la agricultura y la ganadería (Tardío, 2011).

Prunus divaricata Ledeb es una espacie silvestre de ciruela, que proviene del sur

del Mar Caspio, desde el norte de Irán al sureste de Azerbaijan. Es una región

excepcionalmente rica en plantas silvestres y se considera el centro evolutivo de árboles

de todo el mundo. Este frutal ha sido cultivado en huertos familiares a lo largo de la Costa

del Mar Caspio durante años. Se puede consumir como postre y también cocinada para

aprovechar sus propiedades medicinales frente al asma, diabetes, nefritis, resfriados y

gripe (Khoshbakht et al., 2007).

Siendo esta ciruela un fruto que no ha sido estudiada en cuanto a sus características

nutricionales y gustativas, el objetivo del presente trabajo ha sido contribuir al

conocimiento de sus propiedades y al mismo tiempo aportar información de una especie

que forma parte del patrimonio mundial de la diversidad natural.

Materiales y métodos

Se han empleado ciruelas silvestres Prunus divaricata Ledeb recolectadas en

estado maduro. Los frutos recién recolectados se llevaron al laboratorio donde fueron

seleccionados aquellos libres de desperfectos, heridas o magulladuras. Se dividieron en

bandejas de 250 g cada una. Cada muestra estaba constituida por tres bandejas o

submuestras. Una parte de las bandejas se conservó en cámara frigorífica a 5ºC y 90%

HR, de donde se sacaron muestras al cabo de 3 semanas. Tras este periodo, las ciruelas

fueron transferidas a cámaras de 20ºC durante 3, 6 y 9 días, para simular la cadena

comercial. Paralelamente, se realizó un control de maduración de las ciruelas,

manteniendo éstas a 20ºC durante 3, 6 y 9 días.

Las muestras fueron analizadas, determinando el contenido de azúcares y de

ácidos orgánicos, mediante HPLC, los niveles de elementos minerales, mediante ICP-

OES, el contenido en C y N, con un analizador elemental, y las concentraciones de

carotenoides y ácido ascórbico, por HPLC.

Los resultados se han analizado estadísticamente mediante análisis de varianza

(ANOVA) empleando el software SPSS (versión 15.0). Cuando las diferencias entre

valores medios fueron significativas se realizaron comparaciones múltiples mediante el

test de Tukey.


La ciruela silvestre Prunus divaricata Ledeb es un fruto de color anaranjado y

pequeño tamaño, cuyo peso medio es de 4.38 ± 0.15 g.

Uno de los atributos de calidad de los frutos es su contenido de azúcares y de

ácidos orgánicos, tanto por su contribución al dulzor del alimento, como por el equilibrio

dulzor-acidez, que es igualmente valorado por los consumidores. En la ciruela Prunus


Sessões Poster


divaricata Ledeb se han cuantificado los azúcares sacarosa, glucosa, fructosa, arabinosa,

rafinosa y el polialcohol sorbitol. Manosa no fue detectada y para rafinosa y arabinosa se

registraron valores medios de 0.6 y 0.7 g/kg PF, respectivamente. Los compuestos

mayoritarios fueron, en primer lugar sorbitol, con concentraciones en torno a 105 g/kg

PF, seguido de fructosa, con 30 g/kg PF, glucosa, con 26 g/kg PF y sacarosa, con 14 g/kg

PF. La concentración total, obtenida como suma de los compuestos individuales, se

muestra en la Figura 1. Sorbitol contribuyó al contenido total con un 60%, glucosa y

fructosa un 16% y sacarosa un 8%. Durante la evolución a 20ºC, los niveles se

mantuvieron entre 176 ± 1.69 y 181 ± 2.07 g/kg PF, es decir, apenas hubo variación. La

conservación a 5ºC+20ºC ocasionó una pequeña disminución aunque no fue significativa

(P<0.05). Usenik et al. (2008) estudiaron cuatro variedades de ciruela local de Eslovenia,

y encontraron que sacarosa, glucosa, fructosa y sorbitol fueron los principales azúcares,

si bien la proporción entre los compuestos individuales fue diferente a la encontrada en

este trabajo.

Los ácidos orgánicos analizados fueron: málico, succínico, cítrico, oxálico y

tartárico. Estos dos últimos se detectaron a baja concentración (0.4-0.5 g/kg PF). Los

mayoritarios fueron málico con 31 g/kg PF y succínico con 23 g/kg PF, y los valores de

ácido cítrico estuvieron en torno a 1 g/kg PF. La suma total de estas concentraciones se

muestra en la Figura 2, donde se puede observar que a lo largo de la conservación a 20ºC

y a 5ºC+20ºC hubo una ligera tendencia a disminuir. En los frutos que habían sido

expuestos a la conservación en frío durante 3 semanas, los niveles fueron un poco más

bajos (Figura 2). La contribución a la acidez global fue mayoritariamente del ácido

málico, con un 56% respecto al total, y del ácido succínico, con un 40%. En ciruelas

estudiadas por otros autores se registró que los ácidos que más contribuyeron a la acidez

de las ciruelas estudiadas eran ácido málico, en primer lugar, y ácido cítrico (Kader y

Mitchell, 1989; Crisosto, 1994). Estos resultados contrastan con los obtenidos en este

estudio, donde el perfil fue diferente y el ácido cítrico contribuyó en baja proporción a la

acidez total.

Desde el punto de vista sensorial, se puede considerar que el dulzor de la ciruela

no varió con la conservación y la acidez disminuyó ligeramente, de modo que los frutos

se percibirían más dulces globalmente. Por otro lado, merece la pena resaltar que la

contribución al dulzor global se deba mayoritariamente al polialcohol sorbitol. Este

azúcar-alcohol es un recurso muy adecuado para las dietas en las que debe evitarse

glucosa y sacarosa, como es el caso de las dietas para enfermos diabéticos. También

constituye un edulcorante natural, alternativo a la sacarosa, para consumidores en general.

En consecuencia, los frutos con alta proporción en sorbitol, como es el caso de Prunus

divaricata Ledeb, serán preferidos frente a otros productos en determinadas dietas (Forni

et al., 1992; Dugalic et al., 2014).

Los elementos minerales son importantes para el normal funcionamiento del

organismo y, por ello, es importante la incorporación de los mismos a través de la ingesta

de alimentos. Las frutas y las verduras son una buena fuente de minerales y es interesante

conocer para cada especie, cuáles son los elementos predominantes para ajustar la dieta a

las necesidades de cada persona. El contenido mineral de Prunus divaricata Ledeb se

muestra en la Tabla 1. Esta ciruela constituye una buena fuente de macronutrientes,

teniendo en cuenta la concentración de potasio y fósforo, con 1.38 y 0.1 g/100 g PS,

respectivamente, similar a otros frutos exóticos y frutos del bosque (Ayessou et al., 2014).

Posee cantidades más discretas de calcio y magnesio, así como sodio. También puede ser

una fuente de microelementos, como hierro, cobre, cinc y boro. En cuanto al contenido

en nitrógeno y carbono, los valores registrados fueron 0.43 ± 0.02 y 39.40 ± 0.05 g/100 g

PS, respectivamente.


Sessões Poster


Los antioxidantes son compuestos de interés para la salud porque retardan o frenan

los procesos de envejecimiento que llevan a la muerte celular. Forman parte de los

sistemas de defensa de los tejidos frente a situaciones de estrés. Entre estos compuestos

se encuentran los carotenoides y la vitamina C. En el presente trabajo se ha analizado el

perfil de carotenoides en los frutos recién recolectados (Figura 3). Los compuestos

mayoritarios encontrados han sido β-caroteno y trans-luteína, con 531.84 ± 2.43 µg/100

g PF y 168.64 ± 3.98 µg/100 g PF, respectivamente, lo que supuso un 64.64% y un

20.50% respecto al total. Otros carotenoides minoritarios encontrados aportaron 122.24

± 1.17 µg/100 g PF y fueron neoxanteno, violaxanteno, zeaxanteno, β-criptoxanteno y -

caroteno.

Los carotenoides son precursores de vitaminas y tienen actividad antioxidante,

con propiedades beneficiosas para algunas enfermedades y para el envejecimiento

celular. Junto a los carotenoides, las vitaminas A y E forman micronutrientes solubles en

grasas que tienen un papel muy importante en la salud del ser humano. Los carotenos,

especialmente β caroteno, poseen actividad provitamina A; la vitamina A es necesaria

para la visión normal, diferenciación celular, crecimiento y reproducción.

La luteína es conocida sobre todo por su importancia en la salud ocular, aunque

también se ha demostrado que es un agente terapéutico potencial en una variedad de

enfermedades no oculares. Esta molécula se sabe que tiene dos funciones en el ojo

humano: actúa como un potente antioxidante y también como filtro de luz azul de alta

energía, la cual tiene potenciales efectos perjudiciales. Estudios recientes sugieren que la

luteína también puede ayudar en la supresión de diversas enfermedades oculares tales

como degeneración macular relacionada con la edad, inflamación ocular, cataratas, y

fotofobia (Murillo et al., 2010; Kalariya et al., 2012).

En la Figura 4 se muestra la evolución del contenido en ácido ascórbico.

Inicialmente la concentración fue de 5.92 ± 0.027 mg/kg PF. Durante la exposición a 20ºC

los valores se mantuvieron constantes a lo largo de todo el periodo de conservación. El

almacenamiento en frío durante tres semanas ocasionó un aumento, que fue detectado

desde la primera muestra después de estar 3 días a 20ºC, y a partir de este momento se

mantuvo hasta el final. Este aumento pudo ser una respuesta de los tejidos para mantener

sin deterioro las estructuras, al estar expuestos a una temperatura en la que pueden

desarrollar daños las variedades de ciruela sensibles a las bajas temperaturas (Lukatkin et

a., 2012).

Los valores obtenidos en los análisis realizados, tanto de minerales, como de

carotenoides y ácido ascórbico se encuentran dentro de los referenciados por otros autores

en otras especies de frutos silvestres (Usenik et al., 2008; Tee et al., 2014).

Conclusiones

Los resultados indican que la ciruela silvestre Prunus divaricata Ledeb originaria

de la costa del Mar Caspio es una buena fuente de hidratos de carbono, con aplicación

interesante en dietas con bajo contenido en sacarosa y glucosa, siendo equilibrada la

relación dulzor-acidez. También pueden jugar un papel importante en el aporte de

elementos minerales y ser beneficiosa para la visión por su aporte en carotenoides. Así

pues, el consumo de estos frutos puede considerarse un buen complemento nutritivo en

la dieta humana.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido subvencionado por la Dirección General de Investigación y

Gestión del Plan Nacional I+D+I, del Ministerio de Economía y Competitividad

(Proyecto No. AGL2010-16505).


Sessões Poster


Agradecemos a los Profesores Diego Rivera (Universidad de Murcia) y

Concepcion Obón (Universidad Miguel Hernández) su ayuda en la obtención del material

vegetal.

Referencias

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Sessões Poster


Tablas y figuras

Tabla 1 - Elementos minerales en Prunus divaricata Ledeb tras la recolección.

Macroelemento Ca K Mg Na P S

Media (g /100 g) 0.04 1.38 0.04 0.01 0.10 0.02

s.e. 0.00 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00

Microelemento B Cu Fe Mn Sr Zn

Media (mg / kg) 16.11 8.74 9.94 3.62 6.28 8.44

s.e. 0.48 2.96 0.50 0.07 0.46 1.64

Figura 1 - Contenido total de azúcares en la ciruela silvestre Prunus divaricata Ledeb tras

la conservación. Los valores representan la media ± s.e. de 3 submuestras 3 extracciones

2 cuantificaciones.

Figura 2 - Contenido total de ácidos orgánicos en la ciruela silvestre Prunus divaricata

Ledeb tras la conservación. Los valores representan la media ± s.e. de 3 submuestras 3

extracciones 2 cuantificaciones.

Días a 20ºC

0 2 4 6 8 10

[Azú

ca

res T

ota

les] (g

/ k

g P

F)

0

50

100

150

200

Control 20ºC

5ºC + 20ºC

Días a 20ºC

0 2 4 6 8 10

[Acid

os T

ota

les] (g

/ k

g P

F)

0

10

20

30

40

50

60

Control 20ºC

5ºC + 20ºC


Sessões Poster


Figura 3 - Contenido de carotenoides en la ciruela silvestre Prunus divaricata Ledeb tras

la recolección. Los valores representan la media ± s.e. de 3 submuestras 3 extracciones

2 cuantificaciones.

Figura 4 - Contenido de ácido ascórbico en la ciruela silvestre Prunus divaricata Ledeb

tras la conservación. Los valores representan la media ± s.e. de 3 submuestras 3

extracciones 2 cuantificaciones.

Luteina

B-Caroteno

C. minor.

TOTAL

[Ca

rote

no

ide

s] (

g/1

00 g

PF

)

0

200

400

600

800

Días a 20ºC

0 2 4 6 8 10

[AS

C] (m

g / k

g P

F)

0

2

4

6

8

Control 20ºC

5ºC + 20ºC


Sessões Poster


Aplicación preventiva y curativa de extractos de piel de granada para el

control de la podredumbre verde en mandarinas ‘Clemenules’

Verònica Taberner, María B. Pérez-Gago & Lluís Palou

Centre de Tecnologia Postcollita (CTP), Institut Valencià d’Investigacions Agràries

(IVIA), 46113 Montcada, València, España; e-mail: [email protected]

Resumen

La podredumbre verde, causada por Penicillium digitatum (Pers.:Fr.) Sacc, es una

de las principales causas de pérdidas económicas en poscosecha de cítricos. Para controlar

dicho patógeno, en la actualidad se emplean fungicidas químicos de síntesis tales como

el imazalil, el ortofenil fenol o el tiabendazol. No obstante, debido al perjuicio sobre el

medio ambiente o la salud del consumidor que puede ocasionar la acumulación de este

tipo de sustancias, se requieren estrategias alternativas de control, entre las que destaca la

aplicación de extractos vegetales naturales. Numerosos estudios evidencian la actividad

antioxidante y antimicrobiana de los subproductos (piel y membranas) de la granada

(Punica granatum L.), principalmente atribuidas a su elevado contenido en compuestos

fenólicos. En ensayos previos realizados por nuestro grupo, se obtuvieron distintos

extractos de piel de granada y se seleccionaron por su mayor efecto antifúngico contra P.

digitatum un extracto obtenido con el disolvente metanol y otro obtenido con agua. En

este trabajo se evalúa la capacidad de estos extractos seleccionados aplicados mediante

baños en soluciones acuosas para controlar la podredumbre verde en mandarinas

‘Clemenules’ inoculadas con P. digitatum 2 ó 24 h antes (aplicación curativa de los

tratamientos), o bien 2 ó 24 h después (aplicación preventiva) e incubadas hasta 11 días

a 20 ºC. Todos los tratamientos, tanto preventivos como curativos redujeron

significativamente la incidencia (porcentaje de frutos infectados) y la severidad (diámetro

de la lesión) de la enfermedad tras 7 días de incubación. En general, para los dos tipos de

aplicación (preventiva y curativa), los dos extractos mostraron una eficacia similar y no

se observaron diferencias significativas entre los dos tiempos de aplicación (2 y 24 h).

Por ejemplo, baños con soluciones acuosas del extracto de granada obtenido con agua

efectuados 24 h antes de la inoculación redujeron tras 7 días de incubación a 20 ºC en un

65 y 75% respectivamente la incidencia y la severidad de la podredumbre verde y en un

83% la esporulación del patógeno.

Palabras clave: cítricos, poscosecha, Penicillium digitatum, extractos naturales, Punica

granatum

Abstract

Preventive and curative application of pomegranate peel extracts to control

postharvest green mold on ‘Clemenules’ mandarins. Green mold, caused by

Penicillium digitatum (Pers.:Fr.) Sacc, is one of the main causes of economic losses of

citrus fruit after harvest. To control this disease, synthetic chemical fungicides such as

imazalil, orthophenyl phenol, or thiabendazole are currently used. However, due to the

potential negative impact of these substances on the environment or human health,

alternative control strategies are required. One of the most promising alternatives is the

application of natural plant extracts. Numerous studies have shown the antioxidant and

antimicrobial activity of pomegranate (Punica granatum L.) fruit by-products (peel and

membranes), mainly attributed to its high content of phenolic compounds. In previous


Sessões Poster


research done by our group, several pomegranate peel extracts were obtained, being

extracts obtained with the solvents methanol and water selected because of their higher

antifungal effect against P. digitatum. In the present work, the capacity of these selected

extracts applied as aqueous solutions to control green mold on ‘Clemenules’ mandarins

inoculated with P. digitatum 2 or 24 h before (curative application) or 2 or 24 h after

(preventive application) dip treatment and incubated up to 11 days at 20 ºC is evaluated.

Both preventive and curative treatments significantly reduced disease incidence (%

infected fruit) and severity (lesion diameter) after 7 incubation days. In general, for both

types of application, the two extracts showed similar efficacy and no significant

differences between the two application times (2 and 24 h) were observed. For example,

after 7 incubation days at 20 ºC, dips with aqueous solutions containing water extract

applied 24 h before fungal inoculation reduced by 65, 75 and 83% green mold incidence

and severity and P. digitatum sporulation, respectively.

Keywords: citrus fruit, postharvest, Penicillium digitatum, natural extracts, Punica

granatum

Introducción

España es el principal productor de cítricos en la Unión Europea y quinto en el

mundo, y el mayor exportador de cítricos para el consumo en fresco a nivel mundial. La

podredumbre verde, causada por el hongo Penicillium digitatum (Pers:Fr) Sacc. es una

de las principales causas de pérdidas económicas en la etapa poscosecha de estos frutos.

Para el control de dicha enfermedad, actualmente se emplean fungicidas químicos de

síntesis, tales como el imazalil, el ortofenil fenol o el tiabendazol. Sin embargo, debido al

perjuicio sobre la salud humana o el medio ambiente que puede causar la acumulación de

este tipo de sustancias, se requiere el desarrollo de estrategias alternativas para el control

de patógenos en poscosecha de cítricos, entre las que se encuentra el empleo de extractos

vegetales naturales (Palou et al., 2008). Por ejemplo, Yahyazadeh et al. (2008)

demostraron la fuerte acción inhibitoria que ejercían sobre el crecimiento in vitro de P.

digitatum los aceites esenciales de clavo o tomillo. Por otro lado, la aplicación de

recubrimientos comestibles a base de quitosano a los que se incorporaron aceites

esenciales de tomillo, árbol de té, citral o citronela controlaron el desarrollo de las

podredumbres verde y/ o azul en naranjas y/ o limas artificialmente inoculadas. (Cháfer

et al., 2012; El-Mohamedy et al., 2015). Otros trabajos han reportado la actividad

antifúngica de extractos de piel de granada (Punica granatum L.) contra la podredumbre

verde y azul en limones artificialmente inoculados (Tayel et al., 2009; Li Destri Nicosia

et al., 2016). Numerosos estudios evidencian la actividad antimicrobiana y antioxidante

de los subproductos (piel y membranas) de la granada, lo que se relaciona con su elevado

contenido en compuestos fenólicos (Al-Zoreky, 2009). Dicha riqueza en polifenoles,

entre otros compuestos fitoquímicos, confiere a la granada múltiples propiedades

beneficiosas sobre la salud humana, como la prevención de ciertos tipos de cáncer,

diabetes o enfermedades coronarias o cerebrovasculares (Viuda-Martos et al., 2010).

Puesto que se considera un alimento funcional y debido a la creciente demanda por parte

de los consumidores de productos nutracéuticos, la producción y consumo de granada ha

aumentado notoriamente en los últimos años. España, en concreto la provincia de

Alicante, es el principal productor y exportador de granadas en la Unión Europea. En la

producción industrial de compuestos derivados de la granada (zumos, arilos frescos,

licores, cosméticos…) se generan importantes cantidades de piel y membranas como

subproductos, que suponen aproximadamente el 50% del peso total del fruto y se podrían

valorizar y emplear, teniendo en cuenta las aplicaciones potenciales de sus extractos.


Sessões Poster


En estudios previos realizados por nuestro equipo, se elaboraron diferentes

extractos de piel de granada y se evaluó su capacidad de control de la podredumbre verde

en naranjas y mandarinas previamente inoculadas de modo artificial con P.digitatum.

(aplicación curativa de los tratamientos). Dicha evaluación se llevó a cabo mediante

ensayos de evaluación primaria (“screening” primario in vivo) (Taberner et al., 2014) y

posteriores baños a pequeña escala, y se seleccionaron por su mayor efectividad un

extracto obtenido con agua y otro obtenido con metanol. Además, se determinaron sus

concentraciones y condiciones de baño óptimas. El objeto de este trabajo fue evaluar la

capacidad de dichos extractos seleccionados aplicados mediante baños en soluciones

acuosas para controlar la podredumbre verde en mandarinas ‘Clemenules’ inoculadas con

P. digitatum 2 ó 24 h antes (aplicación curativa de los tratamientos), o bien 2 ó 24 h

después (aplicación preventiva) e incubadas hasta 11 días a 20 ºC. Esta aplicación se

contempla como una nueva medida de control de la podredumbre verde en poscosecha de

cítricos.

Materiales y métodos

Obtención de extractos de piel de granada. Granadas (Punica granatum L.) cv.

Mollar de Elche se lavaron y pelaron manualmente. Las pieles se introdujeron en una

estufa de convección a 55 ºC durante 26-28 h, hasta peso constante y posteriormente se

molturaron con un molinillo de café hasta obtener un polvo fino, que se guardó en envases

herméticos al abrigo de la luz. De este polvo se pesaron 25 g y se extrajeron dos veces

con 0,1 L del disolvente correspondiente mezclando en un agitador orbital a 200 rpm y a

temperatura ambiente durante 1 h en la primera extracción y 1,5 h en la segunda. Después

de cada extracción, el extracto se filtró a vacío con un embudo Büchner y filtro Whatman

41. Los disolventes empleados fueron: agua, para obtener un ‘extracto acuoso’ o bien

metanol, para obtener un ‘extracto metanólico’. En el caso del extracto acuoso, antes de

la filtración se centrifugaron los extractos (Eppendorf 5810 R) 20 min a 12000 rpm y 4

ºC y los filtrados resultantes se mezclaron y se congelaron a –80 ºC, determinando su

concentración en residuo seco mediante el secado de alícuotas en estufa a 105 ºC durante

24 h y posterior desecación a vacío hasta peso constante. En el caso del extracto

metanólico, los extractos filtrados se mezclaron y se secaron a vacío con un rotavapor

(Büchi R-205) y el residuo seco se redisolvió en una solución acuosa de dimetilsulfóxido

(DMSO) al 10% para obtener un extracto concentrado de 40 g L-1 que se congeló a -80

ºC. El DMSO posee carácter anfipático, lo que permite solubilizar estructuras químicas

de diferente polaridad.

Evaluación de la capacidad de control. Se emplearon mandarinas (Citrus

reticulata Blanco) cv. Clemenules procedentes de la zona de Valencia, no sometidas a

ningún tratamiento poscosecha. Frutos sanos seleccionados se mezclaron aleatoriamente,

se lavaron con agua de red, se dejaron secar al aire y se colocaron en cajas de cartón sobre

alveolos plásticos. Las mandarinas se inocularon con una suspensión de 108 esporas L-1

de P. digitatum preparada a partir de cultivos jóvenes (de 7-14 días) del hongo

desarrollado en patata dextrosa agar (PDA) efectuando una herida de 1 mm de diámetro

y 2 mm de profundidad con un punzón de acero inoxidable previamente sumergido en la

suspensión de esporas. La inoculación se llevó a cabo 2 ó 24 h antes de efectuar los baños

(aplicación curativa de los tratamientos) o bien 2 ó 24 h después (aplicación preventiva

de los tratamientos). Para la aplicación preventiva, justo antes de efectuar los baños se

hizo una herida en los frutos con el punzón, con el cual posteriormente, en el momento

de la inoculación, se depositó una gota de la suspensión de esporas en dicha herida. Los

tratamientos consistieron en baños de 150 s a 20 ºC en soluciones acuosas de los extractos

acuoso y metanólico de piel de granada, que justo antes de aplicarse se descongelaron,


Sessões Poster


ajustando su concentración en residuo seco a 12 g L-1 y conteniendo un 7% de DMSO

(V/V). Cada tratamiento se aplicó a 4 repeticiones de 10 frutos y se incluyó un tratamiento

control de fruta inoculada pero no bañada. La fruta inoculada y/o tratada se incubó a 20

ºC y 90% de humedad relativa (HR) durante 11 días. En el periodo de incubación se

evaluaron la incidencia (porcentaje de heridas infectadas) y la severidad (diámetro de las

lesiones) de la enfermedad y la esporulación del patógeno (porcentaje de heridas

esporuladas) y se determinaron las reducciones de la incidencia, esporulación y severidad

respecto al control. Cuatro días después de la inoculación se evaluó la presencia de

síntomas aparentes de fitotoxicidad (manchas, hundimientos…) en los frutos tratados.

Análisis estadístico. Los datos derivados de conteos (reducción de la incidencia

y reducción de la esporulación) fueron transformados al arcoseno de la raíz cuadrada del

porcentaje de frutos podridos o esporulados. Para cada tipo de aplicación de los

tratamientos (preventiva y curativa) y día de evaluación (4, 7 y 11 días de incubación) se

realizó un análisis multifactorial de la varianza (ANOVA) usando el paquete informático

Statgraphics v. 5.1 (Statpoint Technologies Inc., Warrenton, VA, EE UU), en el que se

consideraron la reducción de la incidencia, la reducción de la esporulación y la reducción

de la severidad respecto al control como variables dependientes y el extracto y el tiempo

entre inoculación y tratamiento como factores. Cuando hubo interacciones significativas

entre factores, se realizaron ANOVAs unifactoriales con el factor tiempo entre

inoculación y tratamiento para cada uno de los dos niveles del factor extracto (extracto

metanólico y extracto acuoso). Cuando aparecieron diferencias estadísticamente

significativas, las medias se separaron mediante la prueba de la Mínima Diferencia

Significativa (MDS) con un nivel de confianza del 95%.


Todos los tratamientos, tanto preventivos como curativos, redujeron

significativamente la incidencia y la severidad de la podredumbre verde respecto al

control tras 7 días a 20 ºC. Para ese tiempo de incubación, en el testigo se registraron

valores de incidencia, esporulación y severidad del 93%, 60% y 97 mm, respectivamente.

Los resultados de la capacidad de control de la podredumbre verde de los extractos

metanólico y acuoso de piel de granada aplicados mediante baños en soluciones acuosas

a mandarinas cv. Clemenules inoculadas artificialmente con P.digitatum se muestran en

la Figura 1 (aplicación preventiva de los extractos) y en la Figura 2 (aplicación curativa).

En general, para los dos tipos de aplicación (preventiva y curativa), los dos extractos

mostraron una eficacia similar y no se observaron diferencias significativas entre los dos

tiempos de aplicación (2 y 24 h).

Sin embargo, el extracto acuoso aplicado de forma preventiva 24 h antes de la

inoculación fue más efectivo que al aplicarse sobre fruta previamente inoculada, y causó

mayores reducciones en los parámetros de enfermedad que el resto de tratamientos. Así

pues, baños con soluciones acuosas del extracto acuoso de granada efectuados 24 h antes

de la inoculación redujeron la incidencia, severidad y esporulación de la podredumbre

verde respecto al control en un 65, 75 y 83%, respectivamente, tras 7 días a 20 ºC. A los

11 días de incubación estos baños redujeron significativamente la incidencia y la

esporulación en un 32 y 46%, respectivamente (Fig. 1B, 1D, 1F). Esta observación

concuerda con los resultados obtenidos por Tayel et al. (2009) y Li Destri Nicosia et al.

(2016), en los que la aplicación preventiva de un extracto acuoso de piel de granada a

limones que posteriormente se inocularon artificialmente con P. digitatum resultó más

efectiva para controlar la podredumbre verde que cuando el mismo extracto se aplicó de

forma curativa. Se ha documentado que los fenoles podrían inducir resistencia en el fruto

huésped (Sanzani et al., 2010). El hecho de que el extracto acuoso presentara una mayor


Sessões Poster


capacidad de control de la podredumbre verde cuando se aplicó de forma preventiva que

de forma curativa podría relacionar en parte su mecanismo de acción a la inducción de

resistencia de los frutos al ataque fúngico debido al elevado contenido fenólico presente

en el extracto.

Aunque en general no se observaron diferencias estadísticamente significativas

entre los dos tiempos de aplicación (2 y 24 h), para los tratamientos preventivos los

valores de reducción de la incidencia, esporulación y severidad fueron más altos con un

tiempo entre tratamiento e inoculación de 24 h, mientras que para los tratamientos

curativos ocurrió lo contrario, alcanzando mayores reducciones cuando transcurrieron 2

h entre la inoculación y el tratamiento. Dicha tendencia concuerda con los resultados de

Li Destri Nicosia et al. (2016), según los cuales la aplicación de un extracto de granada

sobre limones artificialmente inoculados con P. digitatum controló algo mejor la

podredumbre verde a un tiempo entre inoculación y tratamiento más bajo para los

tratamientos curativos y más alto en el caso de los preventivos.

La efectividad de los tratamientos fue disminuyendo con el tiempo de

almacenamiento. Sin embargo, tras 11 días a 20 ºC todos los tratamientos produjeron

valores de incidencia más bajos que el testigo y redujeron significativamente la

esporulación respecto al control.

En ningún caso se observaron daños aparentes en la piel de los frutos tratados.

La aplicación de extractos de piel de granada podría considerarse como una

alternativa al empleo de fungicidas químicos de síntesis para el control de la podredumbre

verde en la poscosecha de cítricos. Sin embargo, debería profundizarse el estudio de su

empleo para tal fin como por ejemplo mediante la combinación con otras sustancias

naturales o GRAS (generally regarded as save) con actividad antifúngica aplicadas

mediante baños o como ingredientes de recubrimientos comestibles. También debería

evaluarse la afectación de la aplicación de dichos tratamientos antifúngicos a la calidad

físico-química, organoléptica y nutricional de la fruta tratada y conservada en frío, así

como la capacidad de dichos tratamientos para controlar otras enfermedades de la

poscosecha de cítricos, tales como las podredumbres azul o amarga.

Conclusiones

Los extractos metanólico y acuoso de piel de granada evaluados, aplicados

mediante baños de 150 s a temperatura ambiente en soluciones acuosas a la concentración

de 12 g L-1 sobre mandarinas ‘Clemenules’ inoculadas artificialmente con P. digitatum 2

ó 24 horas antes (aplicación curativa) o bien 2 ó 24 horas después de efectuar los baños

(aplicación preventiva) redujeron la incidencia y severidad de la podredumbre tras 7 días

de incubación a 20 ºC. En general, para los dos tipos de aplicación, la efectividad de los

dos extractos fue similar y no se apreciaron diferencias significativas entre los dos

tiempos de aplicación. Sin embargo, el extracto acuoso aplicado de forma preventiva 24

h antes de la inoculación fue el tratamiento que mejor controló la enfermedad. Ninguno

de los tratamientos causó daños aparentes en la piel de los frutos tratados.

Agradecimientos

Se agradece a Cambayas Coop. V. (Baya Baja, Elche, Alicante) y a Fontestad S.A.

(Moncada, Valencia) por proporcionar la fruta para la realización de los ensayos. Se

agradece al IVIA y al Fondo Social Europeo la concesión a la autora V. Taberner de una

beca de formación y especialización para titulados universitarios superiores.


Sessões Poster


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Sessões Poster


Tablas y Figuras

Figura 1 - Actividad preventiva de baños con soluciones acuosas de extractos de piel de

granada (‘extracto metanólico’: A, C y E y ‘extracto acuoso’: B, D y F), ambos a

concentración de 12 g L-1 a 20 ºC durante 150 s contra la podredumbre verde en

mandarinas 'Clemenules' heridas, bañadas, inoculadas artificialmente con P. digitatum a

la concentración de 108 conidias L-1, 2 ó 24 h después e incubadas a 20 ºC y 90% HR

durante 11 días. Las reducciones de la incidencia (porcentaje de heridas infectadas) y

severidad (diámetro de las lesiones) de la enfermedad y de la esporulación del patógeno

(porcentaje de heridas esporuladas) se determinaron respecto a un control de fruta

inoculada pero no bañada, con valores de incidencia, esporulación y severidad del 93%,

60% y 97 mm, respectivamente, tras 7 días de incubación a 20 ºC. Para cada extracto y

día de evaluación, medias con letras diferentes o 'ns' indican diferencias significativas o

no significativas, respectivamente, según la prueba de la mínima diferencia significativa

(P<0.05) efectuada tras un ANOVA. Para la reducción de la incidencia y de la

esporulación, el ANOVA se aplicó a los valores sometidos a la transformación arcoseno.

Se muestran las medias no transformadas.


Sessões Poster


Figura 2 - Actividad curativa de baños con soluciones acuosas de extractos de piel de

granada (‘extracto metanólico’: A, C y E y ‘extracto acuoso’: B, D y F), ambos a

concentración de 12 g L-1 a 20 ºC durante 150 s. contra la podredumbre verde en

mandarinas 'Clemenules' inoculadas artificialmente con P. digitatum a la concentración

de 108 conidias L-1, 2 ó 24 h antes e incubadas a 20 ºC y 90% HR durante 11 días. . Las

reducciones de la incidencia (porcentaje de heridas infectadas) y severidad (diámetro de

las lesiones) de la enfermedad y de la esporulación del patógeno (porcentaje de heridas

esporuladas) se determinaron respecto a un control de fruta inoculada pero no bañada,

con valores de incidencia, esporulación y severidad del 93%, 60% y 97 mm,

respectivamente, tras 7 días de incubación a 20 ºC. Para cada extracto y día de evaluación,

medias con letras diferentes o 'ns' indican diferencias significativas o no significativas,

respectivamente, según la prueba de la mínima diferencia significativa (P<0.05)

efectuada tras un ANOVA. Para la reducción de la incidencia y de la esporulación, el

ANOVA se aplicó a los valores sometidos a la transformación arcoseno. Se muestran las

medias no transformadas.


Sessões Poster


Atividade antioxidante de Passiflora edulis Sims edulis ao longo da

maturação

Nathália B. Mercante de Souza1,2, José Alberto Pereira1, Maria de Fátima Lopes-da-

Silva1,4 & Ricardo Malheiro1,3

1Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Bragança, Campus de Santa Apolónia,

5301-855 Bragança, Portugal. 2Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Campo Mourão, Via Rosalina

Maria Dos Santos, 1233 - CEP 87301-899, Campo Mourão, Paraná, Brasil. 3REQUIMTE, Laboratório de Bromatologia e Hidrologia, Faculdade de Farmácia,

Universidade do Porto, Rua de Jorge Viterbo Ferreira 228, 4050-313 Porto, Portugal. 4Centro de Investigação de Montanha (CIMO), Escola Superior Agrária, Instituto

Politécnico de Bragança, Campus de Santa Apolónia, 5301-855 Bragança, Portugal.

Resumo

O maracujá-roxo (Passiflora edulis Sims edulis) tem ganho destaque pelo elevado

valor organolético do seu fruto e pelas propriedades biológicas que apresenta. No entanto,

as cascas e as sementes são subprodutos industriais que poderão ser valorizados tendo em

vista o seu potencial bioativo. A maturação é um fator preponderante na composição do

fruto, não havendo informação sobre alterações nas diferentes partes do fruto. Neste

sentido, no presente trabalho estudou-se o efeito da maturação do fruto ao nível da

atividade antioxidante e composição fitoquímica das diferentes partes do maracujá-roxo

(polpa, casca e sementes). Assim sendo, as diferentes partes do maracujá-roxo foram

separadas em cinco graus de maturação de acordo com a coloração da casca (G1 – mais

verde a G5 – mais maduro). Para cada grau de maturação e matriz estudada, procedeu-se

à preparação de extratos metanólicos, onde foi avaliada a atividade antioxidante

(atividade antiradicalar e poder redutor) e o teor em compostos fenólicos (fenóis totais,

derivados do ácido hidroxicinâmico e flavonóis). Na polpa registaram-se maiores

rendimentos de extração, no entanto, o maior potencial antioxidante foi observado nos

extratos das cascas, seguido das sementes e polpa. A atividade antioxidante das cascas

aumentou com o avanço da maturação, tendo-se verificado menor potencial antioxidante

e teor em fitoquímicos na polpa. As sementes apresentaram valores mais elevados de

fenóis totais, derivados do ácido hidroxicinâmico e flavonóis. Nas diferentes partes do

maracujá-roxo verificou-se uma correlação entre a atividade antioxidante registada e o

teor em fenóis totais.

A maturação provoca alterações ao nível das diferentes partes do maracujá-roxo,

sendo importante conhecê-las para estabelecer uma época de colheita que permita obter

produtos com elevado potencial bioativo e teor em fitoquímicos, sendo também

importante para se poder valorizar os seus subprodutos, principalmente as cascas.

Palavras-chave: maracujá-roxo, polpa, casca, semente, bioactividade, composição

fitoquímica.

Abstract

Passiflora edulis Sims edulis antioxidant activity along maturation. The purple

passion fruit (Passiflora edulis Sims edulis) has gained prominence due to its high

organoleptic value and biological properties. However, the shell and seeds are industrial

sub-products that can be valorised taking in consideration their bioactive potential.


Sessões Poster


Maturation is a preponderant factor in the fruit composition, and the available information

about its influence in the different parts of the fruit is scarce. In this sense, the present

study aims to assess the fruit maturation effect on the level of antioxidant activity and

phytochemical composition of different parts of purple passion fruit (pulp, peel and

seeds). Therefore, the different parts of the fruits were divided into five ripening stages

according to skin colour (G1 to G5, greener to ripe). For each stage of ripeness, and part

of the fruit methanolic extracts were performed, in which the antioxidant activity was

evaluated (antiradical activity and reducing power) and the content of phenolic

compounds (phenolic compounds derived from hydroxycinnamic acid and flavonols).

The highest extraction yields were registered in the pulp, while the highest antioxidant

potential was observed in the shell extracts followed by seeds and pulp. Shells antioxidant

properties increased during ripening. The extracts from the pulp were less interesting from

the bioactive point of view, presenting lower antioxidant activity and lower levels of total

phenols. Seeds showed higher values of total phenols, derivatives of hydroxycinnamic

acid and flavonols. In the different parts of the fruit a correlation between the registered

antioxidant activity and the total phenols content was verified.

Maturation induces changes in the different parts of passion fruit, being an

important aspect to establish the harvest season in a way to obtain products with high

antioxidant potential and phytochemicals, being also important to valorise the sub-

products, mainly shells.

Keywords: Passion fruit, pulp, shell, seed, bioactivity, phytochemicals.

Introdução

As frutas possuem na sua composição, diferentes compostos bioativos que são

formados pelas reações bioquímicas que ocorrem durante o amadurecimento dos frutos,

sendo que muitos deles apresentam capacidade antioxidante. Entre estes compostos,

podem citar-se as vitaminas C e E, carotenóides e compostos fenólicos, que contribuem

para a capacidade antioxidante total das frutas e vegetais (Macoris et al., 2012).

O maracujá, para além de possuir excelentes propriedades organoléticas, é rico

em minerais, vitaminas e compostos fenólicos, tornando este fruto uma boa fonte natural

de antioxidantes (Dhawan et al., 2004). Contudo, sabe-se que vários fatores afetam a

composição e propriedades dos frutos, entre os quais, o processo de maturação.

O género Passiflora possui um grande potencial de componentes com atividade

antioxidante para ser explorado, e os extratos obtidos de resíduos da industrialização dos

frutos poderiam ser reaproveitados como fonte de nutrientes e compostos importantes

para a saúde humana (Dhawan et al., 2004). Nos últimos anos, têm sido feitos alguns

estudos de avaliação da atividade antioxidante na polpa e sementes de várias espécies do

género Passiflora (Septembre-Malaterre et al., 2016; Saravanan & Parimelazhagan, 2014;

Chirinos et al., 2013), no óleo das sementes (Alves, 2013; Malacrida & Jorge, 2012), e

em cascas (Morais et al., 2015; Cazarin et al., 2014; López-Vargas et al., 2013), os quais

revelaram uma elevada bioatividade destas frações, de maracujás, mesmo quando

comparadas com outros frutos tropicais e subtropicais. Todavia, estes estudos não

relacionavam a influência do grau de maturação do fruto com o perfil e quantidade de

compostos bioativos.

Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo conhecer como evolui o potencial

antioxidante e a composição em fitoquímicos das diversas partes do maracujá-roxo

(casca, polpa e semente) ao longo da maturação.


Sessões Poster


Material e Métodos

Amostras. Frutos de maracujá-roxo em distintos graus de maturação foram

colhidos em Outubro de 2015 num pomar situado em Santo Tirso (Portugal), constituído

por plantas entre 1 e 4 anos de idade.

Os maracujás-roxo frescos foram separados em cinco grupos, com distintos graus

de maturação, de acordo com a coloração exterior e o enrugamento da casca: G1 - frutos

com cor completamente verde; G2 - frutos cuja casca tinha cor de fundo verde, mas com

pigmentação roxa já evidente; G3 - frutos com mais de 50% da casca pigmentada de roxo;

G4 - frutos com a casca completamente roxa; e G5 - frutos cuja casca se apresentava com

coloração roxa escura e com a casca enrugada. Em cada grupo, cascas, polpas e sementes

foram separadas e congeladas e liofilizadas. Imediatamente antes da utilização, as

amostras foram trituradas de modo a reduzi-las a um pó fino.

Preparação dos extratos e rendimento de extração. Extrações metanólicas

foram realizadas nas amostras de acordo com a metodologia descrita por Oliveira et al.

(2009). Diferentes concentrações [entre 0,01 e 5 mg extrato seco mL-1 (casca e semente)

e 1 e 50 mg extrato seco mL-1 (polpa)] foram testadas. As extrações foram feitas em

triplicado por amostra e índice de maturação.

O rendimento de extração foi calculado como: rendimento (%) = [(Pf-Pi)/toma de

amostra]×100, sendo Pf o peso final do balão volumétrico com o extrato após ter sido

levado à secura e Pi o peso do balão.

Atividade antioxidante. O poder redutor foi determinado de acordo com o

procedimento descrito por Berker et al. (2007). A determinação do efeito bloqueador dos

radicais livres 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH•) e ABTS (ABTS•+) seguiram os

métodos descritos por Lima et al. (2016). A concentração de extrato que promove 50%

de inibição (CE50) foi calculada por percentagem do efeito bloqueador em função da

concentração de extrato testada. Em todos estes parâmetros, as leituras foram realizadas

em duplicado para cada concentração testada para os três extratos de cada amostra do

fruto de maracujá nos cinco estados de maturação (polpa, casca e semente).

Teor em compostos fenólicos. A composição em fenóis totais, derivados do ácido

hidroxicinâmico e flavonóis nas diferentes matrizes que compõem o fruto ao longo da

maturação, foi feita através da metodologia descrita por Boulanouar et al. (2013). Os

resultados foram expressos em mg equivalentes do respetivo padrão usado por grama de

extrato: mg ácido gálico (AG) g-1 (para os fenóis totais) mg ácido cafeico (AC) g-1 (para

os derivados do ácido hidroxicinâmico); e mg quercetina (Q) g-1 (para os flavonóis).

Análise estatística. Foi realizada uma análise de variância (ANOVA). Todas as

variáveis dependentes foram analisadas através da análise de variância com um fator

(one-way ANOVA), com ou sem a correção de Welch, dependendo se o requisito da

homogeneidade de variâncias foi cumprido ou não. Se um efeito estatístico significativo

foi encontrado, as médias foram comparadas usando o teste de Tukey ou o teste de

Dunnett T3, também dependendo se a igualdade de variâncias pôde ser assumida ou não.

O nível de significância foi 5%. Foram estabelecidas correlações entre os valores de CE50

dos métodos antioxidantes e o teor de fenóis totais das amostras.


Rendimento de extração. A determinação do rendimento de extração define a

quantidade de extrato obtido em cada matriz, a partir do qual é feita avaliação do respetivo

poder antioxidante. Este parâmetro assume especial importância quando nos referimos

aos diferentes setores industriais onde os extratos podem ser explorados, uma vez que se

procuram matrizes com elevado potencial bioativo, mas também com quantidades

significativas dos princípios ativos responsáveis por tal potencial.


Sessões Poster


Os maiores rendimentos de extração foram sempre obtidos a partir da polpa, depois da

casca e por fim, da semente, e em cada matriz, ao longo da maturação, os rendimentos

evoluíram de forma algo distinta (fig. 1): na polpa, o rendimento de extração do grupo

G4 foi significativamente maior do que nos grupos G1, G3 e G5 e não houve diferenças

no rendimento destes grupos, tendo variado entre 84,6% e 94,9%; na casca, foi no início

da maturação (grupo G1) que se obteve o maior rendimento, sendo estatisticamente

superior (P < 0,001) aos demais graus de maturação, e estando os valores entre 21,1% e

36,7%; já o rendimento de extração das sementes ao longo da maturação não apresentou

diferenças significativas (entre 17,6% e 19,6%).

Atividade antiradicalar

Efeito bloqueador dos radicais livres 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH•). Foi

possível diferenciar a capacidade de inibir os radicais de DPPH entre os grupos de

maturação em cada matriz e entre as matrizes em cada grupo (fig. 2A). A polpa foi a

matriz que apresentou uma menor atividade antioxidante, e na fase mais precoce de

maturação (G1) atinge a maior bioatividade (CE50 = 8,35 mg mL-1), apresentando uma

diferença significativa comparativamente com os restantes grupos (P < 0,001), tal como

sucede com as sementes (CE50 = 0,79 mg mL-1; P < 0,001). Ao invés, as cascas exibem

nesta fase – em que os frutos estão completamente verdes – a menor atividade

antioxidante que vai aumentando progressivamente durante o período de maturação até

alcançarem um CE50 de 0,57 mg mL-1, mostrando diferenças significativas com os

restantes grupos (P < 0,001). Na polpa, os valores obtidos no grupo G3 (CE50 = 18,3 mg

mL-1) vão ao encontro dos obtidos por Alves (2013), e em comparação com a espécie

Passiflora ligularis Juss., estudada por Saravanan e Parimelazhagan (2014). O maracujá-

roxo possuiu uma atividade antioxidante muito menor, uma vez que, noutras espécies, os

valores de CE50 para a polpa estão na ordem dos 0,024 mg mL-1. O mesmo ocorre com a

polpa de maracujá-amarelo, comparativamente ao estudo no qual se relataram valores de

CE50 de 0,87 mg mL-1 (Morais et al., 2015). Assim, é possível admitir que o fator espécie

possa ser preponderante na capacidade antioxidante da polpa de maracujá.

A capacidade de inibição das amostras deste trabalho é inferior à obtida pelos

trabalhos de Alves (2013), que obteve valores médios de CE50 para sementes de maracujá-

roxo de 0,4 mg mL-1 e comparativamente a sementes de maracujá-amarelo no trabalho de

Jorge et al. (2009), com valores médios de 0,113 mg mL-1 e de Morais et al. (2015) que

apresentou um CE50 de 0,049 mg mL-1. É cabível ressaltar que não se conhece o grau de

maturação das espécies nestes estudos, e que o conteúdo de compostos com poder

antiradicalar varia conforme as condições de plantio, colheita e armazenamento do fruto,

além disso, o alto teor de gordura na semente pode influenciar a composição dos extratos;

contudo, os valores encontrados representam um bom potencial antioxidante das

sementes.

Efeito bloqueador dos radicais livres ABTS•+. Neste método, foi observado o

mesmo padrão obtido no DPPH para a polpa, cascas e sementes. Na polpa, a atividade

antioxidante diminui com a maturação do fruto (fig. 2B). O grupo G1 apresentou

diferenças significativas para os demais (P < 0,001), com valor de CE50 de 7,9 mg mL-1,

e os grupos 2, 3 e 5 não diferiram significativamente entre si (P = 0,939). A casca também

representa a matriz com maior capacidade antioxidante, constatando-se que a capacidade

de inibição aumenta gradualmente com a maturação; o grupo G5 (CE50 = 0,58 mg mL-1)

representa o grau de maturação com maior capacidade bloqueadora de radicais ABTS•+.

Tal como no método DPPH, as sementes verdes (grupo G1) apresentaram o menor valor

médio de CE50 (0,7 mg mL-1), diferenciando-se significativamente dos demais grupos (P

< 0,001) que tiveram valores de CE50 entre 1,85 e 2,03 mg mL-1.


Sessões Poster


Poder Redutor. Como nos métodos antiradicalares, a polpa apresentou baixa

atividade antioxidante comparativamente com as cascas e as sementes. O grupo G1 (CE50

= 8,71 mg mL-1) diferiu significativamente dos demais grupos (P < 0,001). A menor

capacidade verificou-se no grupo G2 (CE50 = 21,78 mg mL-1). Quanto à casca, a

capacidade redutora aumentou com a maturação, porém, não foi gradual como observado

no método ABTS•+. O grupo G1 apresentou diferenças significativas comparativamente

com os restantes grupos (P < 0,001), e estes não foram diferentes entre si. Na semente, o

grupo G1 apresentou o maior poder redutor (CE50 = 1,04 mg mL-1), reduzindo-se a partir

daí, mas não havendo diferenças entre os grupos G2, G3, G4 e G5.

Teor em compostos fenólicos. O teor de fenóis nos diferentes graus de maturação

variaram significativamente e de forma não gradual na polpa, casca e semente (P < 0,001).

No que se refere à polpa, os grupos G1 e G5 apresentaram valores médios mais

altos de fenóis totais (19,5 e 15,4 mg AG g-1, respetivamente) diferenciando

significativamente entre si e dos restantes grupos (P < 0,001). Relativamente aos DAH e

flavonóis, do fruto verde (G1) para o seguinte grau de maturação (G2) há uma diminuição

do conteúdo de DAH e flavonóis, havendo diferenças significativas para os demais

grupos para ambos os compostos (P = 0,001 para ambos os componentes).

Quanto à casca, o grupo G4 apresentou o maior conteúdo de fenóis totais (162,6

mg AG g-1). O valor médio obtido no grupo G1 foi significativamente inferior aos demais

(P < 0,001). É notório um aumento significativo de DAH e flavonóis com a maturação

(17,4 mg AC g-1 em G1 e 41,5 mg AC g-1 em G2), porém os teores caem quando a casca

está com maturação avançada (G5).

As sementes obtiveram valores muito superiores de fenóis totais, DAH e flavonóis

comparando com a casca e a polpa. O grupo G4 apresentou o maior valor em fenóis totais

(317,9 mg AG g-1), sendo significativamente diferente dos grupos G2, G3 e G5 (P <

0,001). O conteúdo em fenóis totais do grau de maturação G2 foi significativamente

inferior aos demais (P < 0,001). Relativamente aos valores de DAH e flavonóis, o

comportamento dos extratos é o mesmo verificado nos fenóis totais. O grupo G4

apresenta as maiores concentrações destes compostos, seguido das sementes do fruto

verde, possui o grupo G2 valores significativamente inferiores aos demais grupos (P <

0,001), exceto para o grupo G5 dos flavonóis, onde se observou uma redução brusca

comparativamente ao grupo G4 (203,3 mg AC g-1 no grupo G4 e 55,9 mg AC g-1 no grupo

G5). Observa-se pois na semente uma tendência na qual há um maior teor de compostos

fenólicos no fruto verde (G1), decresce no grau de maturação G2, aumenta nas fases

seguintes, para voltar a decrescer na senescência. É importante realçar que os extratos

foram efetuados com a semente por inteiro, sem a extração do seu óleo. Dessa forma, há

que ter em conta a presença de outros compostos presentes no óleo, nomeadamente

tocoferóis e esteróis, já determinados em quantidades significativas em estudos realizados

por Giuffré (2007) e Alves (2013) na espécie roxa e Malacrida & Jorge (2012) na espécie

amarela, bem como a sua atividade antioxidante, estando reportadas percentagens de

inibição consideráveis, entre 83,5 e 96,6% pelo método ABTS•+ (Alves, 2013).

Conclusões

Entre as diferentes partes do fruto estudadas, o maior poder antioxidante encontra-

se nas cascas, seguido das sementes e da polpa, sendo que esse potencial aumenta com a

maturação nas cascas. A polpa apresentou menor atividade antioxidante e teores de fenóis

totais relativamente baixos, embora tivesse apresentado elevados rendimentos de

extração. Em geral, as sementes apresentaram valores mais elevados de fenóis totais,

derivados do ácido hidroxicinâmico e flavonóis. Foi verificado que a atividade


Sessões Poster


antioxidante esteve correlacionada com os valores de fenóis totais presentes nas

diferentes partes do fruto ao longo da maturação.

Estes resultados contribuem para o conhecimento do grau de maturação que mais

pode potenciar o valor das cascas como fonte de compostos/extratos antioxidantes para

aplicações industriais. Como subprodutos da indústria que processa maracujá, as cascas

e as sementes podem constituir uma mais-valia, uma vez que apresentam valores

apreciáveis de compostos bioativos.

Referências

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Sessões Poster


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Quadros e Figuras

Figura 1 - Rendimentos de extração obtidos a partir de extrações metanólicas aplicadas

às diferentes partes do fruto estudadas (n = 3; barras apresentam média ± desvio padrão).

Dentro de cada matriz, valores médios com letras diferentes diferem significativamente

(P < 0,05).


Sessões Poster


Figura 2 - Valores obtidos das análises da atividade antiradicalar DPPH e ABTS•+ (A e

B, respetivamente) dos extratos de polpa, casca, e semente (barras representam média ±

desvio padrão, n = 3). Letras diferentes dentro de uma mesma matriz nas diferentes

colunas, significam que estas diferem significativamente (P < 0,05). CE50: concentração

efetiva na qual 50% dos radicais de DPPH e ABTS•+ são inibidos.


Sessões Poster


Avaliação hedónica da textura de pera ‘Rocha’ após armazenamento

sob diferentes regimes

Kieza C. Santos & Domingos P.F. Almeida



Resumo

A tecnologia de armazenamento de pera ‘Rocha’ influencia significativamente a

textura, uma das principais características de qualidade deste fruto. As alterações

tecnológicas que têm vindo a ser introduzidas no armazenamento da pera ‘Rocha’

portuguesa desde 2014 estão a provocar alterações de textura que importa compreender.

Este estudo teve como objetivo avaliar a aceitação da textura de pera ‘Rocha’ por parte

dos consumidores.

Um painel de 100 provadores não treinados avaliou peras armazenadas a -0,5 ºC

em quatro regimes distintos durante 7 meses. Foram utilizadas peras tratadas com

SmartFresh e armazenadas em ar (A), tratadas com SmartFresh a metade da dose e

armazenadas em 3 kPa de O2 (B) e peras não tratadas armazenadas a 3 kPa (C) e a 1 kPa

de O2 (D). Os provadores classificaram a textura dos frutos numa escala 15 valores. Os

provadores do sexo feminino representaram 78% do total e a distribuição etária foi: 54%

[18-25]; 18% [26-35]; 15% [35-45]; 8% [46-55] e 5% com > 55 anos. A textura mediana

das peras das modalidades A, B e D foi 10 e as da modalidade C foi 6. A textura das peras

da modalidade C foi pior classificada por todos os escalões etários. No escalão etário [46-

55] houve uma aceitação pela textura das peras da modalidade B (12,5) tendo as peras C

e D sido classificadas com 7 e 6, respetivamente. No escalão etário [18-25] a mediana foi

de 10, 11, 10 e 6 para as modalidades A, B, C e D respetivamente. As diferenças

aproximaram-se no escalão etário [26-35] com medianas de 10 para as modalidades A, B

e C e 8 para a D. As peras da modalidade D foram pior classificadas pelos escalões etários

mais elevados (> 55 anos) do que pelo escalão [26-35]. O regime de armazenamento teve

uma influência decisiva na textura da pera Rocha que influencia a preferência do

consumidor que por sua vez não está relacionada com a dureza avaliada com o

penetrómetro.

Palavras-chave: análise sensorial, dureza, Pyrus communis, teste de aceitação.

Abstract

Hedonic evaluation of texture of ‘Rocha’ pear after storage under different

conditions. The storage technology ‘Rocha’ pear affects texture, a major quality

characteristic of this fruit. The technological changes introduced in the storage system of

‘Rocha’ pear since 2014 are causing significant texture changes that must be better

understood. This study aims to evaluate the consumer acceptance of texture of pear

‘Rocha’.

A panel of 100 untrained consumers assessed pears stored for 7 months at -0.5 °C

under four different regimes. Fruit were treated with SmartFresh and stored in air (A),

treated with SmartFresh at one-half the recommended dose and stored under 3 kPa O2 (B)

or untreated fruit were stored under 3 kPa (C) and 1 kPa O2 (D). Panelists rated fruit

texture in a 15-point scale. The panel was composed of 78% female panelists and the age

distribution was: 54% [18-25]; 18% [26-35]; 15% [35-45]; 8% [46-55]; and 5% > 55


Sessões Poster


years old. The median texture of the pears stored under the regimes A, B, and D was 10

and fruit under the conditions C scored 6. The texture of pears stored under the regime C

was rated lowest by all age groups. In the age group [45-55] the texture acceptance was

higher for pear stored under the regime B (12.5) and the texture of pears stored under C

and D was classified as 7 and 6 points, respectively. In the age group [18-25] the median

texture acceptance was 10, 11, 10 and 6 for pears stored under the regimes A, B, C, and

D, respectively. Differences among pear from different storage conditions were smaller

in the age group [26-35] with median of 10 for storage regimes A, B and C and 8 for D.

The texture of pears stored under the regime D were worse rated by panelists with > 55

years old than in the age group [26-35]. The storage system affected the texture on pear

‘Rocha’. Consumer preference for pear texture is not related to the firmness measured

with the penetrometer.

Keywords: sensory analysis, firmness, Pyrus communis, acceptance test.

Introdução

A textura, atributo sensorial da fruta fortemente percecionado pelos

consumidores, é uma característica multidimensional relacionada com as propriedades

físicas do fruto. A textura é definida em três dimensões: uma mecânica, outra geométrica

e uma dimensão de superfície (Hayacawa, 2015). A dureza é uma propriedade cimeira na

dimensão mecânica da textura de frutos, mas não é a única que determina a aceitação ou

preferência dos consumidores.

A textura é um atributo fundamental para a aceitação de pera. Existe mesmo uma

segmentação dos consumidores na sua preferência por peras mais firmes e crocantes e

por peras fundentes e amanteigadas. A mesma cultivar, ‘Rocha’, pode apresentar distintas

texturas, em função das condições de produção, das condições de armazenamento e do

estado de amadurecimento no momento do consumo. Atualmente, no controlo de

qualidade efetuado na cadeia de abastecimento da pera, a textura é resumida numa

medição de dureza, avaliada através da força necessária para fazer penetrar uma sonda de

8 mm de diâmetro na polpa do fruto sem casca. Não é evidente que tipo de relação existe

entre este simples método de avaliação da dureza e a aceitação pelos consumidores.

Os métodos afetivos ou hedónicos de avaliação sensorial têm como objetivo medir

a componente avaliativa das respostas dos consumidores. A aceitação é o aspeto mais

crítico da avaliação de alimentos e a sua análise é uma tarefa chave não só para

desenvolvimento de novos produtos e controlo de qualidade, mas também para o

posicionamento do produto no mercado (Piggott, 1988). Assim é também com a pera

‘Rocha’, havendo espaço para o desenvolvimento de produto com textura diferenciada.

A pera ‘Rocha’ é normalmente colhida no mês de agosto e pode ser armazenada,

nas condições adequadas, até 10 meses (Almeida et al., 2016). Assim, o consumidor tem

à sua disposição pera ‘Rocha’ ao longo de quase todo o ano. No entanto, o sistema de

produção, os tratamentos pós-colheita, os regimes de armazenamento e o estado de

amadurecimento com que as peras são colocadas no mercado afetam o estado

organolético dos frutos, nomeadamente a sua textura.

Este estudo teve como objetivos analisar a aceitação da textura de frutos de pera

‘Rocha’ armazenados sob diferentes regimes e identificar uma possível relação entre a

aceitação e a firmeza medida instrumentalmente.

Material e métodos

Condições de armazenamento. Frutos de pera (Pyrus communis) ‘Rocha’ foram

armazenados durante 7 meses a -0,5 ºC e 95% de humidade relativa, em quatro regimes


Sessões Poster


distintos: tratados com SmartFresh com uma dose de 1-metilciclopopeno (1-MCP) de 300

nL L-1 e armazenados em ar (A), tratados com SmartFresh a metade da dose recomendada

(1-MCP a 150 nL L-1) e armazenados com 3 kPa de O2 (B), frutos não-tratados e

armazenados a 3 kPa (C) e a 1 kPa de O2 (D).

Análise sensorial. Um painel de 100 consumidores, com caracterização

demográfica e a frequência de consumo sumariadas no quadro 1, avaliou com base no

método hedónico a textura da pera previamente armazenada sob distintos regimes.

Foi efetuado um teste de aceitação no qual foi apresentada a cada elemento do

painel uma sequência aleatória de quatro amostras codificadas. Cada amostra,

correspondente a uma modalidade de armazenamento, consistiu em metade de uma pera

com casca apresentada à temperatura ambiente. Os provadores foram solicitados a atribuir

uma pontuação relativamente à textura de cada amostra. As avaliações foram registadas

numa escala não estruturada de 15 valores na qual as pontuações mais elevadas

correspondiam a maior aceitação e as mais baixas a menor aceitação.

Análise instrumental. A dureza da polpa dos frutos foi avaliada com um

penetrómetro manual (T.R. Turoni, Forli, Itália) equipado com uma sonda de 8 mm de

diâmetro, de acordo com a prática utilizada no controlo de qualidade de pera. Foi

registada a força máxima necessária para fazer penetrar a sonda no fruto, após remoção

da casca, a uma profundidade de 8 mm. A dureza foi medida em lados opostos da região

mais larga de cada um de 45 frutos.

Análise dos resultados. Os resultados foram sumariados através de estatística

descritiva com base na análise da mediana. Esta medida de localização de tendência

central, que é definida pela sua posição na sucessão ordenada de um conjunto de

observações (Murteira, 1993), permitiu quantificar a aceitação da textura dos frutos. Os

resultados foram segmentados por escalões etários para cada um dos quais foi apresentada

uma distribuição das frequências das pontuações, em função da modalidade de

armazenamento.


Segmentação etária da aceitação. A avaliação mediana da textura pela totalidade

do painel foi de 10 valores para as peras previamente armazenadas nas modalidades A, B

e D e 6 valores para as provenientes da modalidade C (Figura 1).

Quando segmentados, todos os escalões etários atribuíram a pior pontuação à

textura dos frutos submetidos ao regime de armazenamento C, em atmosfera controlada

com 3 kPa de O2, não tendo as medianas ultrapassado os 8 valores.

Os escalões etários [18-25] e [26-35] foram reagrupados num único [18-35], uma

vez que avaliaram de forma semelhante as peras das diferentes modalidades. Este escalão

foi o que registou medianas com valores mais próximos em três das modalidades de

armazenamento e apresentou um padrão de pontuações muito semelhante ao do painel

global. A textura das peras tratadas com SmartFresh e armazenadas em ar (modalidades

A) e não-tratadas armazenadas em 1 kPa O2 (modalidade D) registou uma pontuação

mediana de 10 valores, diferindo apenas em 1 valor da textura dos frutos tratados com

SmartFresh a metade da dose e armazenados com 3 kPa de O2 (modalidade B), que obteve

uma pontuação mediana de 11 valores (Figura 2 a).

O escalão etário [36-45] revelou maior aceitação da textura dos frutos tratados

com SmartFresh e armazenados em ar (A) com uma avaliação mediana de 11 valores

(Figura 2 b).

No escalão etário [45-55] houve uma maior aceitação da textura das peras tratadas

com SmartFresh a metade da dose e armazenados em 3 kPa de O2 (modalidade B) que

obtiveram a pontuação mediana mais elevada, 12,5 valores (Figura 2 c).


Sessões Poster


O escalão etário mais elevado (> 55 anos) atribuiu a pior classificação à textura

das peras armazenadas a 3 kPa O2 (modalidade C), com uma mediana de 5 valores (Figura

2 d).

Variabilidade na aceitação. Especialmente relevante para o desenvolvimento de

novos produtos e segmentação da pera ‘Rocha’ baseada na textura é a quantificação da

variabilidade das avaliações. O nível de variabilidade nos segmentos etários [18-35] e

>55 anos foi transversal a todas as modalidades. No segmento etário [36-45] verificou-se

uma menor variabilidade na avaliação da textura de pera armazenada a 3 kPa O2

(modalidade C) relativamente às restantes. Já no segmento [46-55] observou-se uma

menor variabilidade na avaliação da textura de pera tratada com SmartFresh a metade da

dose e armazenada a 3 kPa de O2 (modalidade B), relativamente às restantes.

Relação entre a aceitação e a dureza medida instrumentalmente. No momento

da prova, os frutos armazenados na modalidade B estavam mais firmes (34 N) do que os

das restantes modalidades, cuja dureza se situou entre 12 e 15 N (Figura 3). Tendo em

conta os resultados do teste de aceitação não existe uma relação direta entre a dureza e a

aceitação da textura, se considerarmos distintos regimes de armazenamento. No entanto,

existe a possibilidade de modular a textura para melhorar a sua aceitação por segmentos

específicos de consumidores.

Conclusões

O regime de armazenamento influenciou a dureza da pera Rocha e a aceitação da

sua textura pelo consumidor. Nas condições deste estudo, a textura de frutos armazenados

em atmosfera controlada com 3 kPa O2 teve menor aceitação pela globalidade do painel

de consumidores e, em particular, pelo escalão etário com mais de 55 anos.

O escalão etário entre 45 e 55 anos indicou o maior nível de aceitação da textura

de frutos tratados com SmartFresh a metade da dose recomendada e armazenados em 3

kPa O2. Esta maior aceitação foi acompanhada por uma menor variabilidade

relativamente à aceitação das restantes modalidades. Os escalões etários mais jovens, entre os 18 e os 35 anos, expressaram uma

aceitação de textura menos variável nas peras armazenadas nas diferentes modalidades,

exceto nas armazenadas a 3 kPa O2.

A dureza medida com penetrómetro não reflete diretamente a aceitação da textura

de pera por parte dos consumidores.

Referências

Almeida, D.P.F., Carvalho, R. & Dupille, E. 2016. Efficacy of 1-methylcyclopropene on

the mitigation of storage disorders of ‘‘Rocha’’ pear under normal refrigerated and

controlled atmospheres. Food Science and Technology International 22: 399-409.

Hayacawa, F. 2015. Vocabularies and terminologies of food texture description and

characterisation. In: J. Chen & A. Rosenthal (eds.), Modifying Food Texture, Vol. 2.

Whoodhead Publishing, Cambridge, p. 3.

Murteira, B. J. F. 1993. Análise Exploratória de Dados – Estatística Descritiva. McGraw-

Hill Portugal, Lisboa.

Piggott 1988. Sensory Analysis of Food. 2nd edition, Elsevier Applied Science, New

York.


Sessões Poster


Quadros e figuras

Quadro 1 - Caracterização demográfica do painel de 100 consumidores e frequência de

consumo de pera ‘Rocha’.

Variável Percentagem

Género

Feminino 78

Masculino 22

Escalão etário (anos de idade) 18 – 25 54

26 – 35 18

36 – 45 15

46 – 55 8

Mais de 55 5

Consumo de pera ‘Rocha’ Esporadicamente 35

Pelo menos 1 vez por semana 33

2 a 3 vezes por semana 20

Mais de 3 vezes por semana 12

Figura 2– Distribuição da aceitação da textura da pera do painel global, para frutos

armazenados em 4 modalidade: tratados com SmartFresh e armazenadas em ar (A),

tratados com SmartFresh a metade da dose e armazenadas em 3 kPa de O2 (B),



Sessões Poster


Figura 2– Distribuição da aceitação da textura da pera armazenada em 4 modalidade por

provadores de diferentes escalões etários: tratados com SmartFresh e armazenadas em

ar (A), tratados com SmartFresh a metade da dose e armazenadas em 3 kPa de O2 (B),


Figura 3– Firmeza da polpa de pera após armazenamento em diferentes modalidades.


Sessões Poster


Composição de frutos de maracujá-roxo, Passiflora edulis Sims edulis,

ao longo da maturação

Nathália B. Mercante de Souza1,2, José Alberto Pereira1 Ricardo Malheiro1,3 & Maria de

Fátima Lopes-da-Silva1,4

1Escola Superior Agrária, Instituto Politécnico de Bragança, Campus de Santa Apolónia,

5301-855 Bragança, Portugal. 2Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Campo Mourão, Via Rosalina

Maria dos Santos, 1233 - CEP 87301-899, Campo Mourão, Paraná, Brasil. 3REQUIMTE, Laboratório de Bromatologia e Hidrologia, Faculdade de Farmácia,

Universidade do Porto, Rua de Jorge Viterbo Ferreira 228, 4050-313 Porto, Portugal. 4Centro de Investigação de Montanha (CIMO), Escola Superior Agrária, Instituto

Politécnico de Bragança, Campus de Santa Apolónia, 5301-855 Bragança, Portugal.

Resumo

O maracujá-roxo é uma espécie subtropical que se adapta às condições

edafoclimáticas presentes em Portugal, sendo o seu fruto consumido in natura e sob a

forma de sumos e concentrados, constituindo as cascas e as sementes subprodutos. A

influência da maturação do fruto ao nível da sua composição está pouco estudada, tendo

este trabalho como objetivo principal contribuir com tal conhecimento. Maracujás foram

separados em cinco graus de maturação (G1 – mais verde a G5 – mais maduro), de acordo

com a coloração externa. Procedeu-se a uma caracterização física de frutos inteiros e à

caracterização química geral das sementes, casca e polpa, e de parâmetros ligados à

qualidade da polpa (sólidos solúveis totais, acidez titulável, pH, teores de potássio e

magnésio, açúcares e ácidos orgânicos), incluindo a sua cor.

Com a maturação registou-se, globalmente, um aumento do rendimento em polpa;

diminuição da luminosidade (L*) na casca, com perda de coloração verde e ganho de

coloração arroxeada (a*). A composição centesimal (base seca) variou com a parte do

fruto estudada, destacando-se: i) na polpa, diminuição nos teores de cinza e proteína; ii)

na semente, acumulação significativa de gordura nos primeiros estados de maturação; iii)

na casca, aumento da matéria mineral e uma diminuição da humidade. Na polpa, com a

maturação, diminuíram os teores de potássio e magnésio enquanto os sólidos solúveis

totais aumentaram nos estádios intermédios; observou-se aumento dos teores de açúcares,

e diminuição dos ácidos orgânicos e acidez titulável. Glucose e frutose tornam-se os

açúcares predominantes na polpa enquanto a sacarose diminuiu. O ácido cítrico foi

maioritário em todos os graus de maturação, diminuindo gradualmente. Teores mais

baixos foram quantificados para os ácidos málico e ascórbico. Nas várias matrizes, as

principais alterações ocorreram na transição de G1 para G2, sendo posteriormente menos

acentuadas.

Palavras-chave: cascas; sementes; polpas; evolução; alterações físico-químicas

Abstract

Passiflora edulis Sims edulis fruit composition along maturation. The purple

passion fruit is a subtropical species that adapts to soil and climatic conditions present in

Portugal, and it is consumed in natura and as juices and concentrates, being shells and

seeds by-products. The influence of fruit ripening in its composition is still poorly

documented, and the main goal of this work is to contribute to that knowledge. Fruits


Sessões Poster


were separated into five different stages of maturation (G1 to G5, greener to ripe),

according to the external colour. A physical characterization of whole fruit and the

general chemical characterization of the seeds, shell and pulp were carried out, as well as

parameters related to pulp quality (total soluble solids, titratable acidity, pH, potassium

and magnesium levels, sugars and organic acids), including its colour.

With ripening progression, an increased pulp yield; progressively decreased

lightness (L*) in the shell, together with a loss of green coloration and gain a purplish

colour (a*) were observed. The chemical composition (dry basis) varied according to the

part of the fruit, particularly: i) in the pulp, a progressive decrease in ash and protein

content; ii) in the seed, a significant accumulation of fat in the early stages of maturation;

iii) in the shell, a gradual increase in mineral matter and a drastic decrease in humidity.

In the pulp, with maturation, potassium and magnesium levels decreased considerably

and progressively, while total soluble solids increased in intermediate stages; there was

an increase in sugar content, and reduction of organic acids and titratable acidity. Glucose

and fructose become increasingly predominant in pulp as sucrose decreased. Citric acid

was the major compound in all degrees of maturation, decreasing gradually. Lower levels

were quantified for malic and ascorbic acids. In the several matrices, the main changes

occurred in the transition from G1 to G2, subsequently being less pronounced.

Keywords: shells; seeds; pulps; evolution; physicochemical changes

Introdução

Os atributos dos frutos no momento da colheita têm um grande impacto na vida

de armazenamento, nos rendimentos de processamento, assim como na qualidade do

produto processado e aceitabilidade em fresco. Quando o fruto é separado da planta, o

fornecimento de água e de nutrientes é interrompido; contudo, reações metabólicas

continuam a ocorrer mesmo após a colheita (Montero-Calderón & Cerdas-Araya, 2012).

Os índices de colheita devem garantir a melhor qualidade possível para o uso final, mas,

ao mesmo tempo, devem permitir o manuseamento, processamento, transporte e

comercialização com o mínimo de perdas na qualidade e quantidade do produto (Kader,

1996).

O maracujá-roxo, Passiflora edulis Sims edulis, é uma espécie subtropical que se

adapta às condições edafoclimáticas presentes em Portugal continental, Madeira e

Açores, existindo fundamentalmente em jardins e em pequenos pomares. Na alimentação

humana, o fruto é geralmente consumido in natura, e usado na indústria alimentar (sumos,

refrigerantes, gelados, doces, licores, etc.), onde apenas é utilizada a polpa, constituindo

as cascas e as sementes subprodutos.

Apesar de existirem alguns estudos sobre a influência do grau de maturação do

maracujá na sua composição química e qualidade (Flórez et al., 2012; Jiménez et al.,

2011; Coelho et al., 2010; Vianna-Silva et al., 2008), a maior parte destes estudos ou

foram feitos na perspetiva do uso da polpa para sumo industrializado ou utilizam

sobretudo variedades de maracujá-amarelo.

Por outro lado, é conhecido o efeito das condições climáticas na resposta da planta

(interação genótipo × ambiente) (Flórez et al., 2012), incluindo na sua composição, assim

como a de outros fatores agronómicos (Macoris et al., 2012; Crisóstomo & Naumov,

2009).

São, pois, ainda escassas as informações relativas às alterações físico-químicas

que decorrem na maturação dos frutos de maracujá-roxo, e visto que a colheita feita em

Portugal, provém essencialmente de pomares de pequena e média dimensão (Madeira,

2013) e é geralmente baseada na cor dos mesmos, este trabalho pretendeu avaliar


Sessões Poster


parâmetros físico-químicos que possam evidenciar-se como indicadores da composição

de frutos num determinado grau de evolução fisiológica e produzidos localmente, no norte

do país.

Material e Métodos

Amostras. Frutos de maracujá-roxo em distintos graus de maturação foram

colhidos em Outubro de 2015 num pomar situado em Santo Tirso (Portugal), constituído

por plantas entre 1 e 4 anos de idade.

Os maracujás-roxo frescos foram separados em cinco grupos, com distintos graus

de maturação, de acordo com a coloração exterior e o enrugamento da casca: G1 - frutos

com cor completamente verde; G2 - frutos cuja casca tinha cor de fundo verde, mas com

pigmentação roxa já evidente; G3 - frutos com mais de 50% da casca pigmentada de roxo;

G4 - frutos com a casca completamente roxa; e G5 - frutos cuja casca se apresentava com

coloração roxa escura e com a casca enrugada. De cada grupo, foram selecionados,

aleatoriamente, 10 frutos inteiros para caracterização física, os quais posteriormente

foram separados em casca e polpa (sumo com sementes). Sobre a polpa, nos cinco

estágios de maturação, foi realizada a avaliação da cor, pH, acidez titulável e teor de

sólidos solúveis totais. Os restantes frutos foram separados em cascas, polpas e sementes

de cada grupo, sendo posteriormente congeladas e liofilizadas.

Caracterização física dos frutos e da polpa. Foi determinada a massa, o

comprimento e a largura dos frutos. Foi avaliada a cor dos frutos e das polpas com um

colorímetro Konica Minolta modelo CR-400 (Osaka, Japan) a operar na escala CIELAB

(L*, a* e b*).

Composição química geral da casca, polpa e sementes. A humidade foi

avaliada pelo método gravimétrico (AOAC, 1995), exceto para a polpa, obtida pelo

rendimento de liofilização. As cinzas por incineração completa a 550±15 °C (AOAC,

2000). O teor de proteína bruta segundo o método Kjeldahl (AOAC, 2000), usando como

fator de conversão o valor 6,25. O teor de gordura total foi determinado em Soxhlet

usando como solvente éter de petróleo (AOAC, 2000). As determinações foram feitas em

triplicado e os resultados expressos em base seca.

Caraterização química específica da polpa. Para cada grupo estabelecido,

procedeu-se à avaliação de parâmetros ligados à qualidade da polpa: o pH por

potenciometria (pH 210, HANNA Instruments, Rhode Island, USA); a acidez titulável

segundo a norma Portuguesa NP 1421 (1977), com o resultado expresso em g ácido cítrico

100 mL-1 de polpa fresca; o teor em sólidos solúveis totais (SST) em refratómetro portátil

com ajuste de temperatura (ZAZI C72070); os teores dos minerais dominantes, potássio

(K) e magnésio (Mg), foram determinados por espectrofotometria de absorção atómica

com chama (Pye Unicam PU9100X- FAAS), e quantificados através de curvas de

calibração externas, tendo sido os resultados expressos em mg L-1. A identificação e

quantificação de açúcares e ácidos orgânicos foram determinadas por cromatografia

líquida de elevada resolução (HPLC). Neste último parâmetro, os padrões foram

preparados pesando-se 1 g de sacarose, glucose e maltose diluídos em balão volumétrico

de 20 mL com água desionizada e 1,2 g de ácido ascórbico, ácido málico e ácido cítrico

diluídos em balão volumétrico de 20 mL. Para a curva de calibração preparou-se um mix

com os seis compostos em diferentes concentrações que variaram de 0,1 g L-1 a 6 g L-1

para os açúcares, e de 0,1 g L-1 a 7 g L-1 para os ácidos orgânicos. As amostras (1 mL)

foram diluídas com água desionizada em balão volumétrico de 10 mL e filtradas (20 μm).

O sistema HPLC era composto por um injetor manual (Rheodyne 7725I), com loop de 20

μL, forno para a coluna termostatizado a 30 ºC (Jones Cromatrography 7981), bomba

(Varian 220), coluna Supelco 30 cm × 7,8 mm (ID 59320-U), um detetor de índice de


Sessões Poster


refração (Varian RI-4) para a deteção dos açúcares e um detetor UV (Varian 9050) para

a deteção dos ácidos (λ =215 nm). Os dados cromatográficos foram analisados pelo

software Star Chromatrography Workstation Varion (versão 4.5) e Star Chromatrography

Workstation Varian 6.41. O eluente utilizado foi uma solução de ácido orto-fosfórico

0,1%, e o fluxo era 0,5 mL min-1. A quantificação foi feita com base nas áreas

cromatográficas de cada composto, recorrendo a curvas de calibração para todos os

compostos em estudo e os resultados expressos em g L-1 de polpa fresca. As

determinações foram feitas em triplicado exceto para os teores de K, Mg, açúcares e

ácidos, obtidos em duplicados.

Análise estatística. Foi realizada uma análise de variância (ANOVA). Todas as

variáveis dependentes foram analisadas através da análise de variância com um fator

(one-way ANOVA), com ou sem a correção de Welch, dependendo se o requisito da

homogeneidade de variâncias foi cumprido ou não. Se um efeito estatístico significativo

foi encontrado, as médias foram comparadas usando o teste de Tukey ou o teste de

Dunnett T3, também dependendo se a igualdade de variâncias pôde ser assumida ou não.

O nível de significância foi 5%.


Caraterização física do fruto. O quadro 1 apresenta os resultados relativos a

alguns parâmetros físicos avaliados nos frutos frescos recém-colhidos, constatando-se

que, com o decorrer da maturação, a massa média dos frutos frescos mantém-se sem

diferenças relevantes (G1 = 45,9 g a G4 = 45,9 g), tendo apenas diminuído no grupo G5

(36,1 g), possivelmente associada à perda de água que ocorre na casca nesta fase,

evidenciada pela diminuição da firmeza e enrugamento, como já observado por Vianna-

Silva et al. (2008) em maracujás-amarelo e evidenciado no decréscimo na espessura da

casca por Pinzón et al. (2007). O rendimento em polpa aumenta de forma significativa

muito cedo, no grupo G2, voltando a incrementar no grupo G5, possivelmente pela razão

atrás descrita. Relativamente às dimensões, o alongamento dos frutos ocorre cedo, pois o

diâmetro longitudinal aumenta de forma significativa entre G1 e G2; já o alargamento

dos frutos (diâmetro equatorial) é também significativo entre G1 e G2 mas é muito mais

vincado no grupo G5.

Os valores dos eixos principais CIELAB, L*, a* e b*, obtidos sobre os diferentes

grupos de amostras (quadro 2) mostram que à medida que avança a maturação, diminui

progressivamente a luminosidade (L*) na casca, acrescida por uma perda de coloração

verde e ganho de uma coloração arroxeada (a*). O parâmetro L* diminuiu especialmente

entre os grupos G4 e G5 (31,8 para 8,7 respetivamente) encontrando-se diferenças

significativas em L* entre todos os grupos (P < 0,001). O valor de luminosidade diminui

pelo escurecimento que o fruto sofre à medida que que a cor roxa se desenvolve pela

síntese de pigmentos como as antocianinas (Flórez et al., 2012). Os valores obtidos para

o parâmetro a* aumentaram com a maturação, representando a transição da cor verde

(valores negativos) para vermelho. No parâmetro b*, a cor amarela diminuiu com a

maturação.

As mudanças de cor da casca estão relacionadas com a degradação da clorofila,

um processo natural e desejável na maioria dos frutos tropicais (Kader & Yahia, 2011) e

síntese de antocianinas (Lopes et al., 2007). Jiménez et al. (2011), caracterizaram essa

mudança ao longo de três graus maturação pela quantificação do conteúdo total de

antocianinas expresso como cianidina-3-glucósido, reportando a não existência no fruto

verde, 0,45 g ci-3-glu kg-1 e 1,73 g ci-3-glu kg-1 no fruto intermediário e maduro

respetivamente.


Sessões Poster


Composição química geral da casca, polpa e sementes. A composição

centesimal em base seca variou de acordo com a parte do fruto estudada, destacando-se:

i) na polpa, uma diminuição progressiva nos teores de matéria mineral e de proteína,

enquanto a humidade não apresentou diferenças significativas ao longo da maturação; ii)

nas sementes, um aumento significativo do teor de gordura entre G1 e G2 (9,9 e 19,1%,

respetivamente) e um aumento consistente do seu teor em cinza bruta; iii) na casca, um

aumento gradual da matéria mineral (4,2% em G1 até 5,8% em G5), uma diminuição

gradual do teor de proteína bruta (9,1% em G1 até 5,0 em G5), havendo diferenças

significativas entre todos os grupos exceto entre os grupos G3 e G4, e uma diminuição

drástica na sua humidade (94,4% em G1 até 49,6% em G5, base húmida). O decréscimo

dos teores de proteína na casca ao longo da maturação está associado a complexas

modificações bioquímicas que ocorrem na parede celular, além de que as proteínas

presentes na casca podem servir de fonte de energia para os processos de respiração

(Kader & Yahia, 2011).

Neste estudo, o teor em gordura aumentou nas sementes ao longo da maturação

do maracujá, atingindo o valor máximo no grau G5 (22,6%). Estes valores vão ao

encontro dos obtidos por Alves (2013) (21,6%) e por Jorge et al. (2009) (28,1%), em

estudos com maracujás-roxo maduros.

Caraterização química específica da polpa. Como expectável, observou-se um

aumento no teor de SST conforme a maturação do fruto, sendo mais acentuado esse

aumento entre G1 (9,1 ºBrix) e G2 (13,8 ºBrix), e atingindo um valor máximo de 15,3

ºBrix no grupo G3. Estes resultados corroboram o descrito por outros autores na revisão

de Schotsmans & Fischer (2011).

Em termos de micronutrientes há uma expressiva diminuição nos teores dos dois

principais minerais da polpa, o potássio (de 399,2 para 111,4 mg L-1) e o magnésio (de

65,8 para 34,8 mg L-1), ao longo da maturação, especialmente entre os frutos dos grupos

G1 (399,2mg L-1 e 65,8 mg L-1 de K e Mg, respetivamente) e do grupo G2 (157,0 mg L-

1 e 44,9 mg L-1 de K e Mg, respetivamente). Desde o início da frutificação, há uma grande

necessidade de energia no maracujazeiro e uma forte drenagem de nutrientes (potássio e

magnésio) das folhas para os frutos em desenvolvimento. A quantidade destes minerais

no fruto está diretamente relacionada com a qualidade nutricional do solo, já que quanto

menor o teor de minerais no solo, menor a absorção pela planta e consequentemente,

menor produção de frutos (Crisóstomo & Naumov, 2009). Neste contexto, o conteúdo

destes minerais diminuiu progressivamente com a maturação.

O pH aumentou conforme o fruto amadureceu, passando de 2,87 no grupo de

maturação mais verde para 3,09 no mais maduro. Estes valores estão ao encontro dos

apresentados por Flórez et al. (2012) onde também se observou um aumento do pH com

a maturação. Neste estudo o valor máximo de pH para o maracujá maduro foi de 2,77

para esta mesma espécie, mostrando que as pequenas variações de pH podem ser

dependentes da região de cultivo e variedade. Comparativamente à variedade amarela, o

maracujá-roxo apresenta um valor de pH mais elevado, já que nos estudos de Coelho et

al. (2010) e Vianna-Silva et al. (2008) os valores máximos médios de pH para o maior

grau de maturação foram respetivamente de 2,9 e 2,7.

Em paralelo com o aumento ligeiro do pH, observou-se uma diminuição da acidez

titulável (entre 12,1 e 6,7 g ác. cítrico 100 mL-1) ao longo da maturação, de acordo com

outros autores (Schotsmans & Fischer, 2011). A acidez titulável de um fruto é dada pelos

ácidos orgânicos, cujo teor tende a diminuir durante o processo de amadurecimento

devido à oxidação dos mesmos no decurso de reações como a respiração. Os grupos

apresentaram diferenças significativas entre si (P < 0,001), exceto os grupos G1 e G2 (P


Sessões Poster


= 0,09). Ou seja, a acidez não começou a diminuir logo após o crescimento do fruto; só

sucedeu quando os frutos apresentavam já mais de 50% da casca roxa.

Como verificado em muitos outros frutos, na polpa do maracujá-roxo os teores

em ácidos diminuem com o avanço da maturação verificando-se, em contrapartida, um

aumento dos teores de açúcares totais. A sacarose é o açúcar maioritário em graus de

maturação iniciais, mas diminui progressivamente a partir de G2 até constituir 3% dos

açúcares, enquanto as concentrações de frutose e de glucose foram aumentando ao longo

do tempo (fig. 1), tornando-se maioritários da polpa (63,0 e 33,8%, respetivamente, em

G5). Esta variação com a maturação concorda com o que se esperaria já que à medida que

avança o processo de amadurecimento, ocorre a hidrólise do amido, cujo produto

principal é a glucose, a qual se acumula principalmente depois do pico climatérico, como

a frutose (Wang et al., 2009).

Os ácidos orgânicos identificados em todos os estádios foram os ácidos cítrico,

málico e ascórbico. O ácido cítrico foi o ácido maioritário em todos os graus de

maturação, diminuindo gradualmente (5,0 g L-1 em G1 até 2,9 g L-1 em G5). Teores muito

mais baixos foram quantificados para os ácidos málico (entre 0,32 g L-1 em G1 e 0,33 g

L-1 em) e ascórbico (0,16 g L1 em G5).

Conclusões

Este estudo tornou evidente que, ao longo da maturação, o peso dos frutos de

maracujá-roxo mantém-se sem variações relevantes; contudo, há um aumento muito

significativo do rendimento em polpa bastante cedo (grupo G2), quando os frutos ainda

exibem menos de 50% da casca pigmentada de roxo.

Tanto ao nível da casca como da polpa, a maturação leva a modificações na cor,

especialmente no parâmetro luminosidade (L*).

A composição centesimal variou de acordo com a parte do fruto estudada,

nomeadamente ao nível dos teores em proteína, em matéria mineral e em gordura. Em

termos de micronutrientes há uma expressiva diminuição nos teores dos dois principais

minerais da polpa, o potássio e o magnésio, ao longo da maturação, especialmente nos

frutos do grupo G2.

Como verificado em muitos outros frutos, na polpa do maracujá-roxo, em geral,

os teores de açúcares aumentam com a maturação, verificando-se em contrapartida uma

diminuição nos teores em ácidos. A sacarose é o açúcar maioritário em graus de

maturação iniciais, diminuindo progressivamente o seu teor, enquanto as concentrações

de frutose e de glucose vão aumentando ao longo do tempo, tornando-se nos açúcares

maioritários da polpa. Os ácidos orgânicos identificados foram os ácidos cítrico, málico

e ascórbico, sendo o primeiro predominante em todos os estádios de maturação, ainda que

vá diminuindo gradualmente o seu teor.

Nas várias matrizes, as principais alterações químicas ocorreram numa fase muito

precoce da evolução, na transição de G1 (frutos completamente verdes) para G2, sendo

posteriormente menos acentuadas.

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Sessões Poster


Quadros e figuras

Quadro 1 – Médias dos diâmetros longitudinal e equatorial, peso fresco e rendimento em

polpa com sementes do maracujá-roxo em diferentes graus de maturação (média ± desvio

padrão; n=10).

Graus de

maturação

Diâmetro

longit. (mm)

Diâmetro

equat. (mm)

Peso fresco

(g)

Rendimento

em polpa (%)

Grupo G1 28,7 ± 2,16b 25,3 ± 2,11b 45,9 ± 5,2b 18,5 ±13,24a

Grupo G2 25,3 ± 1,94a 21,2 ± 1,38a 46,5 ± 5,03b 53,6 ± 2,81b

Grupo G3 24,4 ± 2,56a 22,5 ± 2,61a,b 48,4 ± 6,66b 53,1 ±6,33b

Grupo G4 25,8 ± 2,81a 22,6 ± 2,25a,b 45,9 ± 4,77b 53,3 ± 5,36b

Grupo G5 46,9 ± 1,52c 42,3 ± 2,73c 36,1 ± 5,73a 59,9 ± 3,66c

Valor de P <0,0011 <0,0011 <0,0011 <0,0012 a-c Em cada coluna valores médios com letras diferentes diferem significativamente (P < 0,05); 1 P > 0,05 teste de

Levene. Valores de P one-way ANOVA. Médias comparadas com teste de Tukey; 2 P < 0,05 teste de Levene.

Valores de P Welch. Médias comparadas com teste de Dunnett T3. Quadro 2 – Parâmetros colorimétricos das faces do maracujá-roxo nos diferentes graus de

maturação (média ± desvio padrão; n =10).

Graus de maturação a* b* L*

Grupo G1 -13,0± 1,42a 23,1 ± 2,35d 51,7 ± 2,21e

Grupo G2 -1,8 ± 3,83b 14,1± 4,13c 43,1 ± 3,46d

Grupo G3 3,8 ± 3,25c 7,8 ± 2,95b 38,0 ± 3,96c

Grupo G4 6,2 ± 1,87c 4,5 ± 2,17a 31,8 ± 3,41b

Grupo G5 4,8 ± 4,84c 10,6 ± 3,96b,c 8,7 ± 2,41a

Valor de P <0,0012 <0,0012 <0,0011 a-d Em cada coluna valores médios com letras diferentes diferem significativamente (P < 0,05); 1 P > 0,05 teste de

Levene. Valores de P one-way ANOVA. Médias comparadas com teste de Tukey; 2 P < 0,05 teste de Levene. Valores

de P Welch. Médias comparadas com teste de Dunnett T3.

Figura 1 – Valores determinados para sacarose, frutose e glucose na polpa nos diferentes

graus de maturação (barras representam média ± desvio padrão, n=1). Para cada

parâmetro, valores médios com letras diferentes diferem significativamente (P < 0,05).


Sessões Poster


Composição química de quatro espécies de cogumelos silvestres

comestíveis desidratados

Ana Partidário, Manuela Lageiro, Cristina Serrano, Maria Margarida Sapata, Armando

Ferreira, Ana Cristina Ramos & Helena Machado

Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P., Av. da República, Quinta

do Marquês, 2780-159 Oeiras, Portugal. [email protected]

Resumo

Os cogumelos silvestres comestíveis têm épocas de colheita concentradas em

poucos meses do ano o que, aliado à sua elevada perecibilidade, reduz grandemente o

período em que podemos consumir estas espécies. A desidratação surge assim como uma

forma de alargar a sua disponibilidade nos mercados, permitindo que sejam consumidos

em qualquer época do ano.

No âmbito do projeto PRODER 46490 “Tecnologias de transformação de

cogumelos silvestres”, foram estudadas quatro espécies de cogumelos frequentemente

encontradas no interior do Baixo Alentejo e na Serra Algarvia: Amanita ponderosa

(silarca), Choiromyces gangliformis (túbera), Cantharellus cibarius (cantarelos) e

Lactarius deliciosus (lactários), onde foram desenvolvidas tecnologias de processamento,

seleção de embalagens e estudo/definição da rotulagem.

Este trabalho teve por objetivo a caracterização e a comparação destas quatro

espécies, a nível da composição química e nutricional, para elaboração do rótulo da

embalagem destes produtos.

Os cogumelos foram desidratados em secador piloto “Tray Drier – Armfield”, à

temperatura de 60°C e velocidade de circulação do ar de 1m.s-1, durante 9 h.

Foi determinada a composição química (humidade, gordura, hidratos de carbono,

proteína, vitamina C e micronutrientes), o perfil de ácidos gordos constituintes e o valor

nutricional. A análise da composição química realizou-se de acordo com as Normas

Portuguesas para derivados de frutos e produtos hortícolas, os micronutrientes por

espectrometria de emissão de plasma com detetor ótico, a vitamina C por HPLC e os

ácidos gordos por GC-FID e GC-MS.

O perfil de macronutrientes revelou não existirem diferenças entre as quatro

espécies, sendo para todas, os hidratos de carbono e a proteína, os principais constituintes.

As espécies Choiromyces gangliformis e Lactarius deliciosus apresentaram, em

relação às outras espécies, valores de vitamina C duas a três vezes superiores.

Dos 10 micronutrientes determinados verificou-se serem o potássio e o fósforo os

mais abundantes, com teores entre 2000-4500mg/100g m.s. e 324-860mg/100g m.s.,

respetivamente.

Na análise do perfil dos ácidos gordos destacou-se no Cantharellus cibarius a

existência de um ácido gordo polinsaturado, semelhante ao ácido eicosatetraenóico

(C20:4) mas em que a primeira dupla ligação é, na realidade, ligação tripla ou acetilénica.

Este tipo de ácidos gordos é referido frequentemente como precursor de oxilipinas.

Da análise dos resultados podemos considerar que as espécies estudadas revelam

ser importantes como fontes de proteína, hidratos de carbono, potássio e fósforo, podendo

desempenhar um papel importante na dieta alimentar.

Palavras-chave: Cogumelos, macronutrientes, micronutrientes, valor nutricional.


Sessões Poster


Abstract

Chemical composition of four species of dried edible wild mushrooms. Edible

wild mushroom species are characterized by their seasonality and, since they are highly

perishable, their distribution and marketing as fresh products is difficult.

As mushrooms need special care to keep quality and freshness, dehydration by

convection drying is a way to expand its availability, allowing the consumption of these

products at any time of the year.

In project PRODER 46490 "Wild mushroom processing technologies", four

mushroom species, often found in Baixo Alentejo and Algarve Mountain were studied:

Amanita ponderosa (heavy amidella), Choiromyces gangliformis (desert truffles),

Cantharellus cibarius (chanterelle) and Lactarius deliciosus (saffron milk cap).

Processing technologies have been developed, packaging selection and definition of

labeling were made.

This study aimed to characterize and compare these four species, in relation to

chemical and nutritional composition, in order to improve the package labeling.

The mushrooms were dehydrated in a pilot Tray Drier - Armfield at a temperature

of 60°C and air velocity of 1m.s-1, for 9 h.

The chemical composition (moisture, fat, carbohydrate, protein, micronutrients

and vitamin C), the profile of the fatty acids and nutritional value were evaluated. The

chemical composition was based on the Portuguese Standards for fruits and vegetables

products, micronutrients were determined by plasma emission spectrometry optical

detector, vitamin C by HPLC and the fatty acids profile by GC-FID and GC-MS.

The macronutrient profile showed no relevant differences between the four

species and, for all of them, the main constituents were carbohydrates and protein.

Choiromyces gangliformis and Lactarius deliciosus presented vitamin C values

two to three times higher, in relation to the two other species.

For 10 micronutrients quantified, potassium and phosphorus were the most

abundant, with levels between 2000-4500mg/100g d.m. and 324-860mg/100g d.m.,

respectively.

Analysing Cantharellus cibarius fatty acid profile, the existence of a

polyunsaturated fatty acid, similar to eicosatetraenoic acid (C20:4) but with the first

double bond being an acetylenic or triple bond, was found. Such fatty acids are often

referred to as oxylipins precursors.

The results showed that these species can be an important source of protein,

carbohydrate, potassium and phosphorus and may play an important role in the alimentary

diet.

Keywords: Mushrooms, macronutrients, micronutrients, nutritional value.

Introdução

Os cogumelos são considerados alimentos “saudáveis”, pobres em calorias e

gordura, ricos em proteínas, vitaminas, quitina e minerais (Manzi et al., 1999), sendo cada

vez mais procurados para integrar uma dieta alimentar equilibrada. Fornecem, a nível

nutricional, um teor significativo de vitaminas (B1, B2, B12, C, D e E) (Mattila et al., 2001;

Heleno et al., 2010; Reis et al., 2012).

Frequentemente referidos como sendo uma boa fonte de proteínas, a composição

de aminoácidos é por vezes referida como sendo comparável à proteína animal (Mattila

et al., 2001).

A composição química dos cogumelos, e consequentemente o seu valor

nutricional é influenciado pelo substrato onde crescem. A qualidade pode ainda ser


Sessões Poster


influenciada quer pelo estado de desenvolvimento, quer ainda pelas condições pré e pós-

colheita (Bano & Rajarathnam, 1988). A influência destes fatores na composição química

justifica a grande variabilidade de valores que se encontram referenciados na bibliografia,

tornando difícil o estudo e comparação entre espécies, especialmente nas silvestres.

Em virtude de serem altamente perecíveis, o processo de alteração tem início

imediatamente após a colheita, o que faz com que os cogumelos frescos devam ser

processados com o objetivo de aumentar o tempo de vida útil.

Os cogumelos podem ser processados por vários métodos, contudo a desidratação

por secagem é comparativamente o mais utilizado, por se tratar de um sistema

relativamente simples e barato (Giri & Prasad, 2007). A secagem consiste em reduzir o

teor de água dos cogumelos, por evaporação, de modo a diminuir os riscos de

contaminação microbiológica e evitar as reações químicas com o objetivo de preservar as

suas características e aumentar o período de conservação à temperatura ambiente (Ferreira

& Andrada, 2008). Os cogumelos secos, acondicionados em embalagens próprias podem

ter um período de validade superior a um ano (Bano et al., 1992), podendo ser utilizados

como ingredientes numa grande variedade de molhos e sopas.

Este trabalho teve por objetivo a caracterização e a comparação de quatro espécies

de cogumelos silvestres secos (Amanita ponderosa, Choiromyces gangliformis, Lactarius

deliciosus e Chanterellus cibarius), a nível de composição química e nutricional para

elaboração do rótulo da embalagem destes produtos.

Material e Métodos

Nos ensaios foram utilizadas quatro espécies de cogumelos silvestres comestíveis,

frequentemente encontradas no interior do Baixo Alentejo e na Serra Algarvia,

nomeadamente de primavera Choiromyces gangliformis e Amanita ponderosa, e de

outono Cantharellus cibarius e Lactarius deliciosus.

Nos ensaios de desidratação por secagem convectiva, os cogumelos das espécies

C. gangliformis, A. ponderosa e L. deliciosus foram cortados em fatias, de cerca de 1 cm

de espessura, e os da espécie C. cibarius foram mantidos inteiros. Os cogumelos foram

desidratados em secador “Tray Drier – Armfield”, à temperatura de 60ºC e velocidade de

circulação do ar de 1m.s-1.

Nas amostras desidratadas, previamente moídas em moinho elétrico, realizaram-

se as seguintes determinações:

Gordura Total - Extraída com éter de petróleo em aparelho de Soxhlet, durante

4,5h, seguida da evaporação do solvente de extração, em evaporador rotativo, secagem e

pesagem do extrato.

Humidade - Determinada nas amostras homogeneizadas com areia, em estufa a

105±1ºC até peso constante.

Cinza Total - Carbonização das amostras e incineração a 550ºC, seguida de

arrefecimento e pesagem do resíduo obtido.

Proteína - Mineralização e digestão da matéria orgânica com ácido sulfúrico a

quente, em presença de um catalisador, libertação da amónia, por alcalinização da

solução, destilação por vapor do amoníaco libertado e titulação com HCl (método

Kjeldahl automático). O teor de proteína bruta foi calculado a partir do conteúdo de azoto

orgânico presente na amostra utilizando um fator de correção de 4,38. Este fator utiliza-

se para não sobrevalorizar o conteúdo proteico dos cogumelos, dado que estes possuem

nas paredes celulares uma quantidade significativa de compostos azotados não proteicos

e não digeríveis sob a forma de quitina.

Ácidos Gordos - Análise em cromatógrafo gás-líquido, com deteção por ionização

de chama (GC-FID), dos respectivos ésteres metílicos dos ácidos gordos. A gordura das


Sessões Poster


amostras foi extraída por processo contínuo (aparelho de Soxhlet), sendo os ésteres

metílicos dos ácidos gordos constituintes da gordura obtidos por trans-esterificação com

hidróxido de potássio em solução metanólica (2N). A análise cromatográfica realizou-se

num cromatógrafo Trace GC, series 2000 (grupo ThermoQuest, USA), com coluna DB23

de 60m, 0,25mm de diâmetro interno e 0,25µm de espessura de filme (J&W). As

condições de análise foram as seguintes: temperatura da coluna de 150˚C a 220˚C

(5˚C/min); temperaturas do injector e detector: 220˚C e 280˚C, respectivamente; injeção

em modo split com fluxo no split de 20 mL/min; gás vector He, à pressão de 70KPa. Os

ácidos gordos foram identificados com recurso a padrões de ésteres metílicos: mistura de

37 ácidos gordos da Sigma (FAME mixture C4-C24, Sigma Aldrich).

Hidratos de Carbono - Calculados a partir da equação:

HC = 100 - (humidade + gordura + proteína + cinzas)

Para este cálculo a gordura, proteína e cinzas foram expressas em matéria fresca

total.

Vitamina C (ácido ascórbico) - Teor obtido por cromatografia líquida de alta

pressão, HPLC, em fase reversa, segundo o método descrito pela norma EN 14130 de

2003. A extração realizou-se com ácido metafosfórico a 2% (m/v) seguida da redução do

ácido dihidroascórbico a ácido ascórbico. Eluição isocrática à temperatura ambiente com

a fase móvel: água (com 13,6g de dihidrogenofosfato de potássio) e metanol (com 1,82g

de brometo de N-cetil-N,N,N-trimetilamónio) (900:100), com fluxo de 1,2mL/min.

Coluna Waters Spherisorb ODS2 (5µm, 4,6mmx250mm).

Micronutrientes - Determinados por espectrometria de emissão de plasma com

detetor ótico (ICP-OES), após a mineralização da amostra pelo método de via seca.

Valor energético - Calculado com base no Regulamento (UE) Nº 1169/2011 do

Parlamento Europeu e do Conselho de 25 de outubro de 2011, pela equação:

Energia (kcal) = 4 x (g proteína + g hidratos de carbono) + 9 x (g lípidos)


O teor de humidade inicial das amostras variou entre 74,4 % (C. gangliformis) e

94% (A. ponderosa) (fig. 1).

As análises de composição centesimal, mostram que a matéria seca dos cogumelos

é maioritariamente constituída por hidratos de carbono (67 a 77%) e proteína (9 a 19%)

(fig. 2).

Os teores de gordura situam-se entre os 2 e os 5% (fig. 2), valores de acordo com

outros encontrados em bibliografia (Barros et al., 2007a; Barros et al., 2007b; Kalac,

2012).

No que se refere à composição em ácidos gordos (fig. 3), verifica-se que a gordura

dos cogumelos tem uma distribuição bastante distinta, pelos grupos dos principais ácidos

gordos: saturados (SFA), monoinsaturados (MUFA) e poli-insaturados (PUFA). Na

espécie C. cibarius a gordura é maioritariamente poli-insaturada (51,9% para o total de

PUFA), sendo o ácido gordo maioritário o ácido linoleico. Nesta espécie verificou-se

ainda a presença de um ácido gordo polinsaturado, semelhante ao ácido eicosatetraenóico

(C20:4), mas em que a primeira dupla ligação é, na realidade, ligação tripla ou acetilénica.

Este tipo de ácidos gordos é referido frequentemente como precursor de oxilipinas. Estes

são compostos produzidos por musgos, algas e fungos, como defesa ao ataque de outros

organismos, incluindo herbívoros e minhocas (http://www.lipidhome.co.uk). Já nas

espécies A. ponderosa e L. deliciosus, a gordura é maioritariamente monoinsaturada

(51,3% e 47%, respetivamente, para o total de MUFA), sendo o ácido maioritário o oleico

com mais de 45%.

http://www.lipidhome.co.uk/


Sessões Poster


Da análise aos micronutrientes (figs. 4A e 4B) verifica-se que as 4 espécies são

particularmente ricas em potássio, com valores superiores a 1996mg (cerca de 2g/100g

de matéria seca), em fósforo (320 e 860 mg/100g de matéria seca) e ainda com teores

consideráveis de ferro e magnésio. Apresentam uma baixa relação sódio/potássio com

valores inferiores a 0,02 (A. ponderosa, L. deliciosus e C. gangliformis) e de 0,27 para o

C. gangliformis.

Os teores de vitamina C situam-se entre 4,2mg/100g (C. cibarius) e 19,7mg/100g

de matéria seca (C. gangliformis), valores bastante baixos relativamente aos presentes em

outros alimentos e às necessidades diárias para um adulto (60 a 90mg/dia - valores diários

de referência da FDA).

O valor energético para as 4 espécies varia entre as 366kcal (C. cibarius) e 393kcal

(C. gangliformis).

Conclusões

Considerando os resultados obtidos pode concluir-se que as espécies desidratadas

estudadas são uma boa fonte de hidratos de carbono, proteínas, potássio, fósforo e ferro,

com baixo teor em gorduras e energia, o que faz com que possam ser aconselhados para

integrar uma dieta equilibrada.

Apresentam ainda uma relação muito baixa de sódio/potássio, podendo ser, por

isso, indicados para dietas de hipertensos ou com outras doenças onde há restrição de

sódio.

Agradecimentos

Trabalho financiado pelo Programa PRODER Medida 4.1 Projeto 46490.

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Reis, F.S., Barros, L., Martins, A. & Ferreira I.C.F.R. 2012. Chemical composition and

nutritional value of the most widely appreciated cultivated mushrooms: An inter-

species comparative study Food and Chemical Toxicology 50: 191-197.

The LipidHome. 2016. www.lipidhome.co.uk

Quadros e Figuras

Figura 1 - Teor de humidade inicial das amostras das 4 espécies de cogumelos estudados.

Figura 2 - Composição centesimal das 4 espécies de cogumelos desidratados.


Sessões Poster


Figura 3 - Distribuição dos ácidos gordos totais pelos grupos de saturados (SFA),

monoinsaturados (MUFA) e poli-insaturados (PUFA), nas 4 espécies de cogumelos

desidratados.

Figura 4A - Micronutrientes presentes em teores superiores a 150 mg/100g, nas 4 espécies de

cogumelos desidratados.

Figura 4B - Micronutrientes presentes em teores inferiores a 150 mg/100g e vitamina C, nas 4

espécies de cogumelos desidratados.


Sessões Poster


Conservação de cogumelos silvestres comestíveis com aplicação de

tecnologias de transformação

Maria Margarida Sapata, Armando Ferreira, Ana Cristina Ramos & Helena Machado

Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, Av. da República, Quinta do

Marquês, 2780-159 Oeiras, Portugal. [email protected]

Resumo

A comercialização dos cogumelos silvestres é feita essencialmente in natura e

uma vez que são alimentos muito perecíveis, a conservação pós-colheita é de extrema

importância pois, se não for efetuada nas condições adequadas, os cogumelos perdem

qualidade e valor comercial. A aplicação de tecnologias de processamento surge, nestes

casos, como uma forma segura para retardar alterações e prolongar o tempo de vida útil

e de comercialização. As tecnologias de transformação surgem ainda, como uma

alternativa para a redução de perdas nas épocas de maior produção/colheita, quando a

oferta é maior e os preços mais acessíveis. Nos cogumelos em fresco, uma das melhores

formas para o controlo da estabilidade, durante o período de conservação e de distribuição

é a aplicação de técnicas de frio associadas à embalagem em atmosfera modificada. Outro

processo considerado eficiente é a secagem por convecção, na qual se obtêm produtos na

forma desidratada, cuja vantagem passa pela estabilidade no que se refere aos compostos

aromáticos, degradação enzimática e oxidativa, carga microbiana além de poderem ser

consumidos em qualquer época do ano. Este trabalho teve por objetivo a determinação

do tempo de conservação em fresco e o comportamento à desidratação por secagem de

quatro espécies de cogumelos silvestres: Amanita ponderosa (silarca), Choiromyces

gangliformis (túbera), Lactarius deliciosus (lactários) e Cantharellus cibarius

(cantarelos). Os cogumelos foram embalados em cuvetes termo-seladas com atmosfera

modificada passiva, conservados à temperatura de 5ºC, durante 12 dias, tendo o controlo

da estabilidade sido avaliado através de parâmetros fisiológicos e físico-químicos. Pelos

resultados obtidos verificou-se que os cogumelos minimamente processados

apresentaram um tempo de vida útil entre 9 a 12 dias. A secagem foi efetuada em secador

piloto, à temperatura de 60ºC, velocidade do ar de 1m.s-1, tendo sido determinadas as

curvas de secagem, para avaliação das perdas de massa e da humidade instantâneas.

Palavras-chave: processamento mínimo, secagem, estabilidade, tempo de vida útil

Abstract

Wild edible mushroom storage with processing technologies. Wild mushrooms

marketing is made essentially in natura and since they are highly perishable food, post-

harvest storage is extremely important and if not performed under appropriate conditions,

mushrooms can lose quality and commercial value. The application of processing

technologies can constitute a safe way to delay degradation and extend the shelf life and

marketing. Those technologies are also an alternative to reduce losses during high

production/harvest season, when supply is greater, at more accessible prices. The best

way to control storage and distribution stability of fresh mushrooms is the application of

cold techniques combined with modified atmosphere packaging. Another efficient

method is dehydration by convection drying, in which process are obtained dry products,

whose advantage is the stability regarding to aromatic compounds, enzymatic and

oxidative degradation, microbial load and they may be consumed at any time of the year.



Sessões Poster


This study aimed to evaluate the shelf life of fresh mushrooms, and their behavior when

dehydrated, by drying four species of wild mushroom: Amanita ponderosa (heavy

amidella), Choiromyces gangliformis (desert truffles), Lactarius deliciosus (saffron milk

cap) and Cantharellus cibarius (chanterelle). Mushrooms were packaged in heat-sealed

food trays with passive modified atmosphere, maintained at 5°C during 12 days. The

stability of the product was evaluated by physiological and physiochemical parameters.

Results showed that the minimally processed mushrooms had a shelf life between 9 to 12

days. Drying was performed in a pilot, at 60°C, 1m.s-1 air velocity, being the drying

curves determined, for evaluation of the instantaneous mass losses and humidity.

Keywords: minimal processing, drying, stability, shelf life

Introdução

Os cogumelos silvestres comestíveis são apreciados, não só pelas suas

características sensoriais, mas também pelo valor nutritivo, uma vez que apresentam

elevados teores de proteína bruta e de glícidos, valores consideráveis de fibra bruta e

baixo teor lipídico. Fazem parte dos alimentos altamente perecíveis, dadas as suas

características intrínsecas, normalmente com um tempo de vida útil limitado, 1 a 3 dias,

quando conservados à temperatura ambiente (ca. 22ºC) (Bernas et al., 2006; Sapata et al.,

2007b).

A conservação de cogumelos em frescos reveste-se de alguma complexidade, em

presença de um sistema muito heterogéneo, uma vez que os cogumelos são órgãos

fisiologicamente ativos e sensíveis, pelo que continuam as respetivas atividades

metabólicas, após a colheita. A elevada taxa respiratória, cerca de 500mg CO2/kg de

massa fresca, é, sem dúvida, de todos os fenómenos, o que maior importância apresenta,

relativamente ao tempo de conservação. Por outro lado, a humidade e a própria

composição bioquímica torna-os suscetíveis de alteração, através da atividade de enzimas

endógenos ou microbianas, que conduzem a uma deterioração rápida da qualidade,

cumulativa e irreversível (Sapata et al., 2007a e b; Ramos et al., 2015).

Dadas as dificuldades de conservação, aliado ao facto de se tratar de produtos

sazonais, tem-se vindo a utilizar tecnologias de conservação e de transformação, que

permitam aumentar o tempo de vida útil, que não representem riscos para a saúde humana,

e, simultaneamente, venham a originar produtos com qualidade, nível nutritivo e de valor

acrescentado, disponíveis em qualquer época do ano (Choi & Kim, 2003). Contudo, na

seleção do método devem ser tomadas em consideração as características únicas de cada

espécie de cogumelos silvestres, a qualidade, estado de maturação, baixos níveis de

contaminação biológica e química e, por fim, garantir que em todas as etapas do

processamento tecnológico sejam seguidas as normas de higiene e manipulação exigidas

na segurança alimentar (Sapata et al., 2009, 2010).

De entre vários métodos utilizados para minimizar estes fenómenos de alteração,

o processamento mínimo apresenta boas perspetivas no que se refere à manutenção da

composição, textura e dos sabores e aromas originais do produto (Sapata et al., 2007a;

Ramos et al., 2015). A secagem por convecção é outro processo relativamente simples,

pouco dispendioso e considerado eficiente para obtenção destes produtos na forma

desidratada, cujo benefício passa pela estabilidade no que se refere aos compostos

aromáticos, proteção contra a degradação enzimática e oxidativa, redução da carga

microbiana e disponibilidade (Walde et al., 2006; Ramos et al., 2015; Machado et al.,

2016).

Este estudo teve por objetivo o controlo do metabolismo ativo e do tempo de

conservação de várias espécies de cogumelos silvestres comestíveis, através da utilização


Sessões Poster


de embalagem em atmosfera modificada (MAP), assim como o comportamento à

desidratação por secagem.

Material e Métodos

Nos ensaios foram utilizadas quatro espécies de cogumelos silvestres comestíveis,

frequentemente encontradas no interior do Baixo Alentejo e na Serra Algarvia,

nomeadamente de primavera Amanita ponderosa (silarca), Choiromyces gangliformis

(túbera) e de outono Cantharellus cibarius (cantarelos) e Lactarius deliciosus (lactários).

A aparência dos cogumelos e o seu teor de humidade foram adotados como

parâmetros de padronização. Após receção, foram selecionados por tamanho e aparência,

de forma a minimizar a variabilidade biológica, limpos e submetidos a uma higienização

suave com uma solução desinfetante de H2O2 a 5%, durante 30 segundos, após a qual

foram escorridos, cortados em pedaços (só os de primavera) com facas inox, devidamente

higienizadas, por forma a aumentar a área de superfície de contacto durante o tratamento.

Em MAP os cogumelos foram colocados (cerca de 200g) em cuvetes 12-47

LINfresh® da Linpac/Ovarpack com absorvente microperfurado e seladas com filme

perfurado a laser (©AMCOR Flexibles 52LV), em termoseladora MGM SAV VUOTO

GAS, utilizando atmosfera modificada passiva (ar normal - 20,9% O2 e 0,03% CO2). As

embalagens foram mantidas em câmaras de refrigeração, à temperatura constante de 5°C. Para a avaliação da estabilidade a amostragem foi realizada, em duplicado, para

as seguintes análises fisiológicas e físico-químicas: composição da atmosfera das

embalagens - analisador de gases PBI Dansensor, Checkmate 9900; pH - potenciómetro

Crisonmicro pH2002; perda de massa - balança de precisão Precisa 400; água retida no

absorvente - diferença de massa entre o absorvente seco e húmido, relativamente à massa

de cogumelo fresco; textura - texturómetro Stable Microsystems TA-Hdi, munido com

célula de carga de 50N, através de um ensaio de punção, com sonda inox P6 (Ø6mm), à

temperatura de 20ºC; cor - colorímetro Minolta Chroma Meter 200b, equipado com

abertura de 8mm, avaliada segundo o sistema internacional CIE, (L*, a*, b*), à

temperatura de 20ºC sendo os resultados expressos em luminosidade (L*), saturação (C*)

e coloração (ºH); exsudato - quantidade de líquido libertado por aproximadamente 4g de

cogumelo, prensado com peso de 10kg (Salles Torres), durante 10 segundos.

Os cogumelos de primavera foram avaliados nos tempos 0, 5 e 12 dias de

conservação e os de outono nos tempos 0, 5, 9 e 12 dias.

Nos ensaios de desidratação por secagem convectiva, os cogumelos das espécies

A. ponderosa, C. gangliformis e L. deliciosus foram cortados em fatias, de cerca de 1 cm

de espessura, e os da espécie C. cibarius foram mantidos inteiros. Os cogumelos foram

desidratados em secador “Tray Drier – Armfield”, à temperatura de 60ºC e velocidade de

circulação do ar de 1m.s-1, tendo-se avaliado a cinética de secagem através das perdas de

massa e da humidade instantâneas.

O teor de humidade inicial foi avaliado a 100-105°C, até massa constante. O

rendimento de secagem foi determinado por diferença de massa entre os cogumelos em

fresco e secados.

Os dados foram tratados estatisticamente recorrendo à análise de variância

(ANOVA) e as diferenças significativas nos valores médios avaliadas pelo teste de Tukey

a p<0,05 (Statistica 6.0).


Do ponto de vista fisiológico, e para as espécies consideradas, até ao quinto dia,

apenas a concentração de O2 teve um acréscimo de cerca de 1%, mantendo-se


Sessões Poster


sensivelmente constante, até ao final da conservação, considerando-se assim que o

equilíbrio fisiológico foi atingido a partir do início da conservação.

Os resultados dos valores médios dos parâmetros de estabilidade obtidos na

conservação de cogumelos de primavera e de outono encontram-se expressos nos quadros

1 e 2.

Para os diferentes tempos de conservação, verificou-se uma diminuição

significativa da textura, com perda de firmeza, também observada a nível visual, mais

acentuada nas espécies de primavera, havendo uma correlação entre a textura e o

exsudato.

Relativamente ao pH, apesar de evidenciar variações significativas durante a

conservação, estas diferenças não tiveram significado fisiológico nos cogumelos.

Na generalidade, os resultados obtidos para o exsudato não apresentaram o mesmo

comportamento devido à morfologia das amostras. Na C. gangliformis verificou-se uma

diminuição de exsudato, o que significa que a degradação deste cogumelo foi sendo

manifestada pela desidratação.

Para os cogumelos de primavera, os valores de luminosidade foram diminuindo

progressivamente, indicando que os cogumelos se tornaram mais escuros e menos

atraentes, contudo nos de outono não se verificaram alterações significativas.

Relativamente aos valores da saturação observou-se um aumento nas espécies de

primavera, e uma diminuição nos L. deliciosus. A coloração dos cogumelos diminuiu com

a conservação sendo mais notória nas espécies C. gangliformis e C. cibarius.

De um modo geral verificou-se uma perda de massa em todas as espécies desde o

início até ao final da conservação, com uma diminuição de 0,75% para A. ponderosa,

1,30% para C. gangliformis, 3,16% para C. cibarius e 4,29% para L. deliciosus, existindo

uma relação direta entre a perda de massa e a água retida no absorvedor da embalagem.

Nas figuras 1 e 2, estão apresentadas as curvas de cinética experimental de

secagem de cogumelos (peso reduzido e humidade instantânea). A taxa de secagem,

entendida como a tangente da curva em cada ponto, apresentou decréscimo, ao longo do

processo, à medida que o cogumelo perdia humidade.

As curvas de secagem dos C. cibarius, L. deliciosus e A. ponderosa foram

semelhantes entre si, distinguindo-se a espécie C. gangliformis uma vez que esta

apresentava um teor de humidade inicial inferior (74,38%) relativamente ao das outras

espécies (93,70 a 91,60%).

Os L. deliciosus desidrataram mais rapidamente (6,5h), seguido de C. cibarius

(7,5h) e de C. gangliformis e A. ponderosa (9h). Em todos os casos o produto final

apresentou-se com humidade residual de 5%, garantindo uma boa conservação e textura

adequada à reidratação.

O rendimento de secagem de C. gangliformis foi de 1:3,6 enquanto o das outras

espécies foi de 1:10.

Conclusões

De acordo com os resultados obtidos, pode concluir-se que, a utilização de

embalagem com atmosfera modificada e temperatura adequada, durante o período de

armazenamento, traz benefícios para a conservação destas espécies de cogumelos em

fresco, permitindo um aumento do tempo de vida útil para cerca de 9 dias para os

cogumelos de primavera e de 12 dias para os de outono. Contudo, é de salientar que há

que ter em conta as especificações dos filmes de embalagem para que a concentração das

atmosferas gasosas atingidas no equilíbrio sejam mantidas para garantir as características

de qualidade do produto.


Sessões Poster


Em relação ao processo de secagem, C. cibarius, L. deliciosus e A. ponderosa

apresentaram comportamentos semelhantes, diferenciando-se de C. gangliformis. Na

verdade, esta última espécie de cogumelos apresentava uma estrutura distinta o que

influenciou o processo de secagem. No contexto geral, pode concluir-se que para a

obtenção de cogumelos comestíveis sob a forma desidratada deve ser considerada a

espécie e o estado de maturação.

Através da conservação e transformação criteriosa de cogumelos silvestres

comestíveis podemos colocar no mercado novos produtos, com elevado valor nutritivo e

de valor acrescentado, o que irá contribuir para o crescimento económico do setor

agroindustrial.

Agradecimentos

Trabalho financiado pelo Programa PRODER Medida 4.1 Projeto 46490.

Referências

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mushrooms. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria (5) 2: 5-23.

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Machado, H., Sapata, M.M., Ferreira, A. & Ramos, A.C. 2016. Tecnologias de

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Ramos, A.C, Machado, M.H., Sapata, M.M. & Bastidas, M.J. 2015. Cogumelos,

produção, transformação e comercialização. Eds. Publindustria. 150 Pág. ISBN:

9789897231070.

Sapata, M.M., Ramos, A., Ferreira, A., Andrada, L. & Candeias, M. 2010. Processamento

Mínimo de Cogumelos do Género Pleurotus. Revista de Ciências Agrárias de Portugal

(SCAP), Vol.XXXIII, nº 2/Julho-Dezembro, p. 15-26.

Sapata, M.M., Ramos, A., Ferreira, A., Andrada, L. & Candeias, M. 2009. Quality

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Atmosphere Packaging. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria 8 (2):

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Sapata, M.M., Ramos, A.C., Ferreira, A., Andrada, L., Candeias, M., Leitão, A. E.,

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do Género Pleurotus Embalados em Filmes Poliméricos. Actas do 8º Encontro de

Química de Alimentos. Alimentos Tradicionais, Alimentos Saudáveis e

Rastreabilidade. – ESAB, Sociedade Portuguesa de Química, Beja, Portugal. p. 553-

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Sapata, M.M., Ramos, A.C., Ferreira, A., Andrada, L., Candeias, M., Leitão, A. E.,

Vasconcellos, F. & Gomes, L. 2007b. Influência da Embalagem em Atmosfera

Modificada na Qualidade de Pleurotus ostreatus. Actas do 8º Encontro de Química de

Alimentos. Alimentos Tradicionais, Alimentos Saudáveis e Rastreabilidade. – ESAB,

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Walde, S., Velu, V., Jyothirmayi, T., Math, R. 2006. Effects of treatments and drying

methods on dehydration of mushrooms. Journal of Food Engineering 74: 108-115.


Sessões Poster


Quadros e Figuras

Quadro 1 – Parâmetros de estabilidade ao longo do tempo: textura, pH, exsudato e cor

expressa em luminosidade (L*), saturação (C*) e coloração (ºH), determinados em

Amanita ponderosa e Choiromyces gangliformis. Letras diferentes indicam diferenças

significativas entre os tempos de conservação (p<0,05).

Amanita ponderosa Choiromyces gangliformis

Parâmetros Tempo (dias) Tempo (dias)

0 5 12 0 5 12

Textura (N) 11,16a 9,43ª 5,87b 31,84a 31,91a 27,24b

pH 6,14a 7,35b 7,45b 6,18a 6,42ab 6,57b

Exsudato 11,19a 8,29ª 8,17a 3,25a 3,15a 1,12b

Cor (L*) 91,39a 86,57ª 81,65b 82,64a 70,98b 70,48b

Cor (C*) 10,43a 14,87b 17,83b 16,42a 22,94b 28,24c

Cor (ºH) 1,45a 1,48ª 1,44a 1,55a 1,43b 1,41b

Quadro 2 – Parâmetros de estabilidade ao longo do tempo: textura, pH, exsudato e cor

expressa em luminosidade (L*), saturação (C*) e coloração (ºH), determinados em

Cantharellus cibarius e Lactarius deliciosus. Letras diferentes indicam diferenças

significativas entre os tempos de conservação (p<0,05).

Cantharellus cibarius Lactarius deliciosus

Parâmetros Tempo (dias) Tempo (dias)

0 5 9 12 0 5 9 12

Textura (N) 3,02a 2,64ab 2,62ab 2,21b 8,25a 6,56ab 4,99b 5,16b

pH 5,90a 5,53c 5,63bc 5,81ab 6,50a 6,89b 6,52a 6,77b

Exsudato 23,51a 23,59a 21,05a 20,79a 14,62a 14,23a 11,54b 13,53a

Cor (L*) 63,28a 64,86a 62,63a 62,20a 51,38a 50,58a 50,10a 48,57a

Cor (C*) 45,01a 54,96a 57,38a 52,78a 32,33a 27,70b 27,61b 26,87b

Cor (ºH) 1,39a 1,35a 1,22b 1,33b 1,03a 1,02a 1,09a 1,02a

Figura 1 – Evolução do peso reduzido instantâneo durante a secagem de cogumelos das

espécies Amanita ponderosa, Choiromyces gangliformis, Lactarius deliciosus e

Cantharellus cibarius, à temperatura de 60°C e velocidade do ar de 1m.s-1.


Sessões Poster


Figura 2 – Evolução da humidade instantânea em percentagem durante a secagem de

cogumelos das espécies Amanita ponderosa, Choiromyces gangliformis, Lactarius

deliciosus e Cantharellus cibarius, à temperatura de 60°C e velocidade do ar de 1m.s-1.


Sessões Poster


Efecto de fungicidas triazoles sobre el crecimiento miceliar de

Geotrichum candidum en melocotón ‘Crimson Lady’

M.J. Rodríguez, P. Calvo, B. Velardo, J. Delgado, F. Sánchez, J. Fernández & M.J.

Serradilla

Instituto Tecnológico Agroalimentario de Extremadura (INTAEX-CICYTEX). Área de

Vegetales. Avda. Adolfo Suárez s/n, 06007 Badajoz, Spain.

[email protected]

Resumen

Uno de los principales problemas en el almacenamiento y posterior transporte de

la fruta es el desarrollo de podredumbres, lo cual reduce la calidad de ésta en los mercados

de destino. Actualmente, la pudrición ácida de la fruta de hueso causada por Geotrichum

candidum ha pasado de ser una enfermedad ocasional a un problema de gran importancia,

causando importantes daños en recientes campañas frutícolas. La fruta desarrolla la

enfermedad en la postcosecha, observándose los síntomas mayoritariamente en los

mercados de destino. Por ello, existe un creciente interés en el uso de compuestos que

controlen o eviten el desarrollo del microorganismo en el almacenamiento poscosecha.

Los fungicidas triazoles son compuestos usados ampliamente en agricultura debido a su

amplio espectro de acción. Los triazoles propiconazol y tebuconazol han demostrado

actividad antifúngica en aplicaciones poscosecha, resultando efectivos en la inhibición de

G. candidum. Con el objetivo de buscar soluciones a las podredumbres causadas por G.

candidum en la postcosecha de fruta de hueso, en este trabajo se estudió el efecto de

propiconazol y tebuconazol, y se comparó su efecto con el del sorbato potásico, aditivo

alimentario con actividad antimicrobiana. El estudio fue realizado in vivo sobre muestras

de melocotón del cultivar ‘Crimson Lady’ desinfectadas previamente, y posteriormente

inoculadas artificialmente con una suspensión de esporas del microorganismo. La

aplicación del principio activo fue mediante pulverización intensa sobre la fruta en la

dosis indicada en su formulado. En un primer ensayo, los frutos fueron incubados en

estufa a 22 ºC y con humedad relativa entre el 80-100%. En un segundo ensayo se

utilizaron condiciones de almacenamiento refrigeradas a 0,5-2,0 ºC simulando el

almacenamiento hasta su llegada a mercados de destino. Los resultados mostraron que

ambos fungicidas inhiben el crecimiento de G. candidum, presentando el propiconazol de

forma general un porcentaje de inhibición mayor respecto al tratamiento con tebuconazol.

El tratamiento menos eficaz fue aquel en el que se utilizó sorbato potásico como

ingrediente activo.

Palabras clave: ensayos in vivo, inoculación, almacenamiento postcosecha, inhibición

Abstract

A major problem during fruit storage and subsequent transport is product spoilage

due to the growth of microorganisms that reduce fruit quality at destination markets.

Nowadays, sour rot of stone fruit caused by Geotrichum candidum is one of the most

important postharvest diseases and it has generated important produce losses throughout

the last seasons, causing significant economic losses. Fruit develop this disease during

postharvest storage, although the main damage is observed at destination markets.

Therefore, there is an increasing interest in the use of treatments to avoid the development

of G. candidum during the period of postharvest storage. Triazole fungicides are



Sessões Poster


agrochemicals used worlwide by the agricultural industry due to their wide spectrum of

action. The triazoles propiconazole and tebuconazole have demonstrated antifungal

activity in postharvest applications, including activity for the inhibition of G. candidum.

With the aim of looking for solutions to reduce or decrease decay caused by G. candidum

in stone fruit during postharvest, the effect of propiconazole and tebuconazole was

evaluated and compared with that of potassium sorbate, a food additive with antimicrobial

activity. The study was performed in vivo with samples of ‘Crimson Lady’ peaches

previously disinfected and then artificially inoculated with a spore suspension of G.

candidum. The application of the active compounds was carried out by intense

pulverization over the fruit at the dose indicated in the commercial formulation labels. In

a first assay, fruit were incubated at 22 ºC and 80-100% relative humidity. In a second

trial, fruit were cold-stored at 0.5-2.0 ºC, simulating the transport to destination markets.

Results showed that both fungicides effectively reduced the growth of G. candidum, being

the percentage of inhibition higher with propiconazole than with tebuconazole. The least

effective treatment was the use of potassium sorbate as active ingredient.

Keywords: in vivo tests, inoculation, postharvest storage, inhibition

Introducción

Las enfermedades fúngicas de postcosecha tienen un impacto económico

significativo en la exportación de frutas (Prusky, 2011). La incidencia de podredumbres

depende del tipo de especie, cultivar, estado de maduración, y condiciones de

almacenamiento y transporte. Geotrichum candidum es el agente causante de la conocida

pudrición ácida por el fuerte olor a fermentado y agrio que desprenden los frutos podridos,

en los que se produce maceración y desintegración de la epidermis y la pulpa. En fruta de

hueso la pudrición ácida causada por G. candidum ha pasado de ser una enfermedad

ocasional a un problema de gran importancia. Existen muchos factores que podrían haber

incrementado su incidencia. Por un lado, la demanda del mercado por fruta madura y lista

para el consumo, siendo ésta más susceptible a las infecciones por este patógeno

(Yaghmour et al., 2012), y por otro el uso de técnicas de saneamiento ineficaces en el

acondicionamiento de la fruta. La fruta desarrolla la enfermedad en la postcosecha,

observándose los síntomas mayoritariamente en los mercados de destino. Por ello, existe

un creciente interés en el uso de compuestos que controlen o eviten el desarrollo del

microorganismo durante el almacenamiento postcosecha. Los fungicidas triazoles son

compuestos químicos usados ampliamente en agricultura debido a su amplio espectro de

acción. Los triazoles propiconazol y tebuconazol han demostrado actividad antifúngica

resultando efectivos en la inhibición de G. candidum (Pinilla, 2005). Actualmente, en

España el propiconazol está autorizado como principio activo fungicida en la poscosecha

de cítricos (Reglamento (CE) Nº 540/2011) resultando efectivo en el tratamiento contra

la podredumbre ácida de los cítricos causada por la especie Geotrichumcitri-aurantii. Por

tanto, el objetivo de este estudio fue la búsqueda de soluciones a la pudrición ácida

causada por G. candidum en fruta de hueso, y por ello, se estudió el efecto de propiconazol

y tebuconazol, y se comparó su efecto con el del sorbato potásico, aditivo alimentario con

actividad antimicrobiana.

Material y Métodos

Material vegetal y diseño experimental. La fruta objeto de estudio fue el

melocotón ‘Crimson Lady’ (Prunus persica L. Bastch), empleándose frutos de este

cultivar procedentes de una central frutícola extremeña en un estado de madurez

comercial. Los principios activos propiconazol y tebuconazol fueron aplicados a partir de


Sessões Poster


sus formulados comerciales, Bravatia (10% p/v de ingrediente activo) y Folicur® (25%

p/p de ingrediente activo), respectivamente. El sorbato potásico fue proporcionado por

Panreac. Las concentraciones aplicadas en los ensayos se muestran en el Cuadro 1.

Además de los tratamientos con fungicidas se incluyó un control (C, fruta herida sin

inocular y no tratada con fungicida), y un control inoculado (CI, fruta herida e inoculada

y no tratada con fungicida). El inóculo fúngico fue preparado según describe Choi et al.

(1999), a partir de una cepa del patógeno procedente de la Colección Española de Cultivos

Tipo (CECT, Universitat de Valencia, España). Se preparó una suspensión de esporas a

una concentración de 104 conidios mL-1.

Estudios in vivo. La metodología fue la siguiente:

1) Desinfección superficial de los frutos mediante inmersión: en una solución de

hipoclorito sódico (200 mg mL-1 y pH 4-5) durante 30 s.

2) Incisión en la fruta con material previamente esterilizado para generar una

herida en el fruto (Figura 1).

3) Inoculación de los frutos en las heridas realizadas anteriormente con 20 L de

la suspensión de esporas del microorganismo (Figura 1).

4) Aplicación del fungicida mediante pulverización intensa sobre los frutos.

5) Ensayo 1: los frutos de los diferentes tratamientos fueron incubados en estufa

a una temperatura de 22 ºC y con humedad relativa elevada durante 7 días. Para cada

tratamiento, las muestras se realizaron por triplicado, conteniendo 5 frutos cada una de

ellas. A los 7 días se realizó un recuento visual de las podredumbres aparecidas en los

frutos (Figura 2).

6) Ensayo 2: los frutos de los diferentes tratamientos fueron envasados en bolsas

de atmósfera modificada y se mantuvieron un total de 45 días en refrigeración a 0,5-2,0

ºC, simulando así las condiciones de transporte a largas distancias. Los recuentos de frutos

podridos en las bolsas de atmósfera modificada se realizaron con una periodicidad de 15

días.

Análisis estadístico. Para el análisis estadístico de los datos se utilizó el programa

IBM SPSS versión 20. En cada una de las fechas de análisis, se hizo el recuento de todos

los frutos con síntomas de podredumbre de cada tratamiento, y los resultados se

expresaron como porcentaje, sobre los que se aplicó un análisis de varianza ANOVA y el

test de Tukey (p<0.05), en caso de existir diferencias significativas entre las medias.


Ensayo 1. En la Figura 3 se muestra el porcentaje medio de frutos podridos

aparecidos tras cada tratamiento. Los resultados obtenidos mostraron que los tratamientos

con propiconazol (T3Pr y T4Pr) fueron los más eficaces en la inhibición de G. candidum,

llegando a un 100% de inhibición para las concentraciones estudiadas. En los tratamientos

con tebuconazol (T1Tb y T2Tb), el porcentaje de inhibición del microorganismo fue del

86 y 80% respectivamente. Además, no se encontraron diferencias significativas entre el

tratamiento control (C), fruta sin presencia del microorganismo, y los tratamientos en los

que se empleó propiconazol o tebuconazol como principio activo. El tratamiento que no

inhibió en ningún caso el desarrollo de G. candidum fue el realizado con sorbato potásico,

no presentando diferencias significativas con el control inoculado (CI).

Ensayo 2. A partir de los resultados obtenidos en el ensayo anterior, se

establecieron los tratamientos más adecuados para llevar a cabo el estudio en condiciones

de frío (Cuadro 1). En la Figura 4 se muestra el porcentaje de frutos podridos para cada

tratamiento y fecha de análisis estudiada. En ella observamos que los tratamientos con

propiconazol (T2Pr y T3Pr) controlaron el desarrollo de la podredumbre a lo largo de

todo el almacenamiento respecto al control inoculado (CI), e incluso se obtuvo en general


Sessões Poster


un menor porcentaje de frutos podridos respecto a la muestra control (C) sin inocular para

las diferentes fechas de almacenamiento. El tratamiento con tebuconazol (T1Tb) resultó

ser efectivo a los 15 días de almacenamiento, pero su efectividad disminuyó con el

tiempo, presentando porcentajes de frutos podridos prácticamente iguales que para el CI

al final del almacenamiento.

Conclusiones

Del primer estudio realizado se deduce que los tratamientos más eficaces en el

control de G. candidum han sido los realizados con propiconazol llegando a una

inhibición de hasta el 100%, seguido del tebuconazol presentando una inhibición de hasta

el 86%. La estadística realizada no mostró diferencias significativas entre ambos

compuestos activos.

En el segundo estudio se observó que los tratamientos con propiconazol

controlaron el desarrollo del microorganismo a lo largo de todo el almacenamiento

frigorífico postcosecha, a diferencia del tebuconazol, cuya efectividad sólo se mantuvo

hasta los 15 días de almacenamiento.

Referencias

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Diversity 3:9.

Pinilla, B. 2005. Eficiencia de fungicidas in vitro en la inhibición del hongo Geotrichum

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Prusky, D. 2011. Reduction of the incidence of postharvest quality losses and future.

Prospects Food Secur. 3:463-474.

Yaghmour, M.A., Bostock, R.M., Morgan, D.P. & Michailides, T.J. 2012. Biology and

sources of inoculum of Geotrichum candidum causing sour rot of peach and nectarine

fruit in California. Plant Disease 96:204-210.

Cuadros y Figuras

Cuadro 1. Concentraciones aplicadas de los principios activos estudiados

Tebuconazol

(g mL-1)

Propiconazol

(g mL-1)

Sorbato potásico

(g mL-1)

Ensayo 1

175 (T1Tb) 100 (T2Tb) 600 (T3Pr) 300 (T4Pr) 200 (T5S)

Ensayo 2

175 (T1Tb) 600 (T2Pr) 300 (T3Pr) ---

Figura 1. Inoculación fúngica en melocotón. Herida en la piel con material estéril (izquierda);

inoculación del microorganismo (derecha).


Sessões Poster


A)

B)

C)

D)

Figura 2. Desarrollo de podredumbres a los 7 días de incubación a 22 ºC. A) Muestras control

heridas y sin inocular (C) (izquierda); muestras control heridas e inoculadas (CI) (derecha). B)

Tratamiento T1Tb (izquierda); tratamiento T2Tb (derecha). C) Tratamiento T3Pr (izquierda);

tratamiento T4Pr (derecha). D) Tratamiento T5S.


Sessões Poster


Figura 3. Porcentaje de frutos podridos después de 7 días de incubación a 22 ºC para los

diferentes tratamientos (Ensayo 1). Test de Tuckey (p<0.05).

Figura 4. Porcentaje de frutos podridos para los diferentes tratamientos y fecha de análisis

(Ensayo 2). Test de Tuckey (p<0.05).

0

20

40

60

80

100

% F

ruto

s p

od

rid

os

15 días 30 días 45 días

Tiempo de almacenamiento

C

CI

T1Tb

T2Pr

T3Pr

c

a

b d

c

a

b

d

c

a b

d e


Sessões Poster


Efectos de la aplicación pre-cosecha de ácido salicílico y ácido acetil

salicílico en Ciruela Suplumtwentyeight “S28”en la producción y sobre

la calidad en la recolección y post-recolección

Salvador Castillo, Alejandra Martínez-Esplá; Maria Emma García-Pastor; Juan Miguel

Valverde; Daniel Valero; Domingo Martinez-Romero.

Dpto. Tecnología Agroalimentaria, U. Miguel Hernández, EPSO, Ctra. Beniel km. 3.2,

03312, Orihuela, (Alicante), España. [email protected].

Resumen

Se ha estudiado en este trabajo el efecto de tratamientos precosecha con ácido

salicílico (AS) y ácido acetil salicílico (AAS) sobre ciruelas (Prunus salicina Lindl.) cv.

‘Suplumtwentyeight’ (S28). Los ciruelos fueron tratados con concentraciones de AS a 0,5

mM y AAS a 1 mM, aplicándose en tres momentos del desarrollo del fruto, en los árboles

no se produjo aclareo y se recolectaron todos los frutos a la vez. Estos tratamientos dieron

como resultado un incremento de los tamaños y pesos de los frutos en el momento de la

recolección, independientemente de la producción en kilogramos por árbol,

encontrándose el mayor tamaño de los frutos en los árboles tratados con AS seguidos de

los tratados con AAS. En el momento de la recolección los frutos en los que se aplicó

AAS presentaron una mayor firmeza y el contenido en ºBrix fue mayor en AS y AAS que

los frutos control. No se encontraron diferencias significativas en la acidez ni en distintos

parámetros de color. Durante la conservación a 0ºC y 1 día a 20ºC hasta 40 días, los

parámetros de color a*/b* fueron similares para los frutos tratados con AS y control,

mientras que los tratados con AAS presentaron un mayor índice de color durante los 30

días de conservación, aumentando en todos los casos con el almacenamiento. De este

modo, tratamientos precosecha con estos compuestos naturales pueden ser una manera

eficiente y natural de incrementar el tamaño de las ciruelas “S28”, manteniendo o

mejorando la calidad de la fruta en la conservación.

Palabras clave: Prunus salicina Lindl cv `S28´, conservación, salicilatos.

Abstract In this work we have studied the effect of preharvest treatments with natural

salycilates on the quality of plums (Prunus salicina Lindl.) cv. 'Suplumtwentyeight' (S28).

Plum trees were treated with salicylic acid (SA) 0.5 mM and acetylsalicylic acid (ASA)

1 mM at three stages of fruit development. No fruit thinning was practiced but all the fruit

was harvested at once. . These treatments resulted in an increase in size and weight of the

fruit at harvest time, regardless of the production in kilograms per tree. The largest fruit

was in the trees treated with AS followed by those treated with ASA. At the time of

harvesting the fruits treated with ASA showed a higher firmness, and those treated with

AS and ASA increased ºBrix No significant difference was found in acidity and color

parameters. During storage for 40 days at 0 ºC and one additional day at 20 ºC, the color

parameters a/b were similar in AS control fruit, but ASA treated fruit had a higher color

index for the 30 days of conservation, increasing in all cases with storage. Thereby,

preharvest treatment with natural compounds can be efficiently and naturally increase the

size of plums “S28” maintaining or improving the quality of the fruit during storage.

Keywords: Prunus salicina Lindl cv, `S28´, preservation, salicylates.



Sessões Poster


Introducción

La calidad de la ciruelas van a depender de las condiciones agronómicas y de los

tratamientos durante el cultivo, pre-cosecha y post-cosecha (Valero & Serrano, 2010).

Compuestos como son el ácido acetilsalicílico (AAS) y salicilato de metilo (SaMe,

compuesto volátil) son sustancias presentes de forma natural en los tejidos de las plantas

y cuando se aplican de forma exógena se convierten en AS espontáneamente, producen

efectos similares a AS en los procesos de defensa de las plantas (Hayat y Ahmad, 2007).

Para la mejora de la producción en frutales se han estado utilizando hormonas para

estimular el desarrollo del fruto y mejora de la producción utilizando para ello compuestos

como giberilinas (El-Sharkawy et al., 2014). Además, se están realizando investigaciones

con compuestos que tienen efectos sobre el proceso de desarrollo de los frutos. Estos

compuestos aplicados exógenamente en campo favorecen algunos parámetros de calidad

de los frutos, incrementando el peso, la firmeza y el color y que estimulan la acumulación

de compuestos biactivos en ciruelas y cereza, favoreciendo la calidad y la conservación

en los frutos tratados durante la conservación, los compuestos aplicados han sido

jasmonato de metilo, acido oxálico, ácido acetil salicílico y ácido salicílico (Martínez-

Esplá et al., 2014a; 2014b; Zapata et al., 2014; Gimenez et al., 2014b; Gimenez, M.J et

al., 2016; Castillo, et al., 2015a; 2015b). Por tanto el objetivo de este trabajo ha sido

evaluar el efecto de la aplicación en pre-cosecha de ácido salicílico (AS a 0,5 mM), y

ácido acetil salicílico (AAS a 1 mM), en el cultivar de ciruela Suplumtwentyeight “S28”,

en tres momentos del desarrollo de los frutos y ver el efecto en la producción y la calidad

físico-química de los frutos en la recolección y conservación durante 40 días.


El presente trabajo se realizó en una plantación comercial de ciruelo japonés,

Prunus salicina Lindl cv Suplumtwentyeight “S28”,situada en el término municipal de

Cieza (Murcia). Los árboles se trataron con compuestos naturales presentes en plantas,

ácido salicílico (AS) a 0,5 mM y ácido acetilsalicílico (AAS) a 1mM y se aplicaron en

tres momentos del desarrollo del fruto, en el periodo del endurecimiento del hueso, inicio

de los cambios de color, y finalización del crecimiento de acuerdo con trabajos previos

(Díaz-Mula et al., 2008; Martínez-Esplá et al., 2014a; Giménez et al., 2014a). Los arboles

tratados no sufrieron aclareo durante el desarrollo de los frutos y se realizó una única

recolección. Las ciruelas se recolectaron en estado de madurez comercial dos semanas

después del último tratamiento, se determinó el peso total de frutos por árbol y el peso

medio de los frutos de cada árbol, a partir de una muestra de 5 lotes de 25 ciruelas tomadas

al azar. Una vez recolectados se llevaron al laboratorio, se seleccionaron tres lotes de 10

frutos por tratamiento para la determinación, por triplicado, de los parámetros

relacionados con la calidad en el momento de la recolección. También se seleccionaron

12 lotes de 10 frutos, por tratamiento (Control, AS, AAS), donde se conservaron a 0ºC y

80 % HR y 1 día a 20ºC hasta 40 días, haciéndose un muestreo cada 10 días de

almacenamiento en frío y un día a 20ºC de tres lotes de cada tratamiento. Las

determinaciones analíticas para cada muestreo fueron de pérdida de peso, color, tasas de

respiración y producción de etileno, firmeza, sólidos solubles (SST) y acidez, se

analizaron siguiendo la metodología descrita por Díaz-Mula et al, (2008). Los resultados

se ha expresado como la media ± ES de los datos obtenidos. Se realizó un análisis de la

varianza ANOVA para determinar diferencias significativas (p<0.05) entre tratamientos.


Los tratamientos precosecha con AS (0,5 mM) y AAS (1mM) sobre ciruelas

“S28” en tres momentos claves del desarrollo (Martínez-Esplá et al., 2014) produjeron


Sessões Poster


un incremento del tamaño de los frutos. Este efecto ha sido mayor en frutos tratados

con AS (67,62± 1,86 g/fruto) seguido de AAS (63,1±0,99 g/fruto) frente a los frutos

control (58,5±1,2 g/fruto), lo que ha supuesto un incremento del peso medio de los

frutos entre un 7 y 15 % con respecto a los frutos control. Este aumento de tamaño de

los frutos inducido por los tratamientos con AS y AAS también se ha observado en

cerezas y ciruelas Royal Rosa (Giménez et al., 2014; Castillo et al., 2015a; 2015b) y en

tratamientos con metil jasmonato y acido oxálico (Martinez-Esplá et al., 2014a; 2014b).

Si se tiene en cuenta, en el momento de la recolección, la relación de los kilos de fruta

por árbol y el tamaño medio de los frutos se puede ver un efecto positivo del los

tratamientos (Fig 1), donde un aumento de la producción en el árbol no afecta al tamaño

del fruto en los que han sido tratados con AS y ASS, si acaso se ve favorecido, mientras

que en los arboles control un aumento de la producción supone una disminución del

tamaño de los frutos. Si observamos la recta de regresión vemos que con los tratamientos

AAS la pendiente es positiva (+ 0,1437) al igual que AS (+0,0474) consiguiendo un efecto

positivo en el tamaño de los frutos, manteniendo o aumentando el tamaño conforme

aumenta la producción, mientras que, en los arboles control este efecto sobre el tamaño

de los frutos es negativo (-0,1823). Este efecto sobre los frutos de tratamientos con AS y

AAS se pudo observar también en ciruelas Royal Rosa (Castillo et al., 2015a).

La mayoría de las ciruelas tienen un comportamiento climatérico (Fig. 2). A

los 20 días de conservación en frío, se observa un aumento de etileno, que es menor

en los frutos de árboles tratados con AAS (52±3,4 nmol/kg) frente a 95±18,5 nmol/kg

y 79±14,4 nmol/kg de los tratados con AS y control, respectivamente. Un efecto

similar se encontró en frutos tratado con distintas concentraciones de metil jasmonato

en ciruela Royal Rosa (Zapata et al., 2014).

En cuanto al efecto del tratamiento sobre la textura de los frutos (Fig. 3), se

observa que en el momento de la recolección, los tratamientos con AAS fueron los

que presentaron mayor firmeza (7,15±0,29 N/mm) frente al resto de tratamientos AS

y Control, los cuales obtuvieron valores similares ≈ 6,4±0,27 N/mm. Durante la

conservación se produjo un descenso de la firmeza no encontrándose diferencias

significativas entre ellos durante la conservación, alcanzando valores de firmeza a los

30 días de 2,4 ± 0.09 N/mm.

Con respecto los parámetros de color a*/b* no se observó una diferencia entre

tratamientos en el momento de la recolección (Figura 3b) pero si se observó durante

los primeros 30 días de conservación con valores superiores para los tratados con

AAS.

Por lo que respecta a la cantidad de solidos solubles totales expresados en

ºBrix, en los frutos tratados con AS y AAS presentaron valores similares ≈13,4 ºBrix,

superiores a los frutos control (12,3±0,16 ºBrix). Durante la conservación

postcosecha, los frutos tratados con AAS presentaron valores superiores de forma

significativa frente los frutos control. Con respecto a la acidez, no se encontraron

diferencias significativas entre los distintos tratamientos, siendo esta acidez de

1,4±0,02 g 100-1.

Conclusiones

Las aplicaciones en precosecha de compuestos naturales como AS 0,5 mM y

AAS 1mM resultaron eficaces para incrementar el tamaño de los frutos de ciruelas

Suplumtwentyeight “S28” destacando los tratamientos con AAS (1 mM), que

produjeron una mejora de la textura, ºBrix y reducción de la producción de etileno,

manteniendo o mejorando la calidad de la fruta en la conservación.


Sessões Poster


Agradecimientos

Este trabajo ha sido co-financiado por el Ministerio de Economía y

Competitividad (MINECO) y Fondos FEDER a través del Proyecto Nacional

AGL2012-35402/ALI. Los autores agradecen a la empresa “El Ciruelo S.L.” por

permitir la realización de los experimentos y el asesoramiento técnico.

Referencias

Castillo, S.; Martínez-Esplá, A.; Giménez, Mª J.; Paladines, D.; Valverde, J.M. 2015a.

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producción y calidad de Ciruelas Royal Rosa. Actas de Horticultura 71. p. 348-351.

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Díaz-Mula H. M., Zapata P. J., Guillén F., Castillo S., Martínez-Romero D., Valero D.,

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El‑Sharkawy, I.; Sherif, S.; El Kayal, W.; Mahboob, A.; Abubaker, K.; Ravindran, P.;

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Giménez M.J.; Valverde, J.M.; Valero, D.; Paladines, D.; Martínez-Esplá, A.; Guillén, F.

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Giménez, M. J.; Valverde, J. M.; Valero, D.; Guillén, F.; Martinez-Romero, D.; Serrano

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two plum cultivars. 2. Improvement of fruit quality and antioxidant systemsduring

postharvest storage. Postharvest Biology and Technology. 98: 115–122


Sessões Poster


Tablas y Figuras:

Figura1- Efecto de los tratamientos en campo con AAS y AS y su correlación entre el

peso medio de los frutos y la producción en kilos por árbol de ciruelas Suplumtwentyeight

“S28”. Los resultados son la media ± ES (n=5)

Figura 2 -Producción de etileno durante la conservación de la ciruela Suplumtwentyeight

“S28” tratada en prerecolección con AS y AAS. Los resultados son la media ± ES (n=6)


Sessões Poster


Figura 3 - Evolución de la firmeza durante la conservación de ciruelas Suplumtwentyeight

“S28” tratadas en campo con AAS y AS. Los resultados son la media ± ES (n=30)

Figura 4 - Evolución del parámetro de color a*/b* durante la conservación de ciruelas

Suplumtwentyeight “S28” tratadas en campo con AAS y AS. Los resultados son la media

± ES (n=30)


Sessões Poster


Figura 5 - Evolución de los sólidos solubles (ºBrix) durante la conservación de ciruelas

Suplumtwentyeight “S28” tratadas en campo con AAS y AS. Los resultados son la media

± ES (n=6)


Sessões Poster


Efectos de los tratamientos de Metil Jasmonato y Ácido salicílico en la

reducción del daño por frío en calabacín

S. Zapata1, R. Carrera1, Z. Megías, A. García1, E. Aguado1, D. Garrido3, M.M.

Rebolloso2, S. Manzano1, J. L. Valenzuela1 & M. Jamilena1.

1Department of Biology & Geology. Higher Engineering School, Agrifood Campus of

International Excellence (CeiA3), CEIMBITAL, University of Almería, Almería, Spain. 2Department of Agronomy. Higher Engineering School, Agrifood Campus of

International Excellence (CeiA3), CEIMBITAL, University of Almería, Almería, Spain. 3Department of Plant Physiology, Facultad de Ciencias, University of Granada,

Fuentenueva s/n, 18071 Granada, Spain.

Resumen

El calabacín es un fruto inmaduro muy sensible a los daños por frío. La

deshidratación, la pérdida de firmeza y el pitting o picado de la piel son los síntomas más

frecuentes en los frutos de calabacín conservados a temperaturas subóptimas. Estos

síntomas van acompañados de cambios fisiológicos y metabólicos relacionados con la

inducción de estrés oxidativo y la producción de etileno. Dada la eficacia del Metil

Jasmonato (MeJ) y de Ácido Salicílico (SA) en el control del daño por frío en otros

productos hortofrutícolas, en este trabajo analizamos los efectos de diferentes

tratamientos de MeJa y SA sobre algunos parámetros de calidad postcosecha en los frutos

de calabacín conservados a 4ºC durante un total de 14 días. Los frutos del cultivar Sinatra,

sometidos al mismo manejo precosecha y cosechados en el mismo estadio de desarrollo,

se sometieron a los siguientes tratamientos: MeJ 1 mM, y SA 0,5 mM. Semanalmente, un

sublote de fruta fue evaluado para determinar la pérdida de peso, el índice de daños por

frío, la producción de etileno, y el contenido en MDA. Los tratamientos aplicados no

ejercieron una influencia importante en el control del daño por frío. La producción de

etileno fue menor en los frutos tratados que en los frutos control conservados en frío, con

un pico de producción de etileno a los 7 días de conservación. Se encontró una relación

entre el contenido en MDA y el daño por frío.

Palabras clave: Calabacín, Daños por frío, Metil Jasmonato, Ácido salicílico

Abstract

Zucchini is a fruit that is harvested in an immature state of development, suffering

chilling injury during postharvest cold storage. Dehydration, loss of firmness and pitting

are the most common symptoms in the fruits of zucchini stored at sub-optimal

temperatures. These symptoms are accompanied by physiological and metabolic changes

associated with the induction of oxidative stress and ethylene production. Given the

effectiveness of Methyl Jasmonate (MeJ) and Salicylic Acid (SA) in the control of

chilling injury in other horticultural products, in this paper we analyse the effects of

different treatments of MeJ and SA on some postharvest fruit quality parameters in

zucchini fruits preserved at 4 ºC for a total of 14 days. The fruits of cultivar Sinatra,

subjected to the same pre-harvest handling, and harvested at the same stage of

development, were treated with 1 mM MeJ and 0.5 mM SA. Weekly a sublot of fruit was

evaluated for weight loss, chilling injury, ethylene production, and MDA content. The

treatments did not show a significant influence on the control of chilling injury. Ethylene

production was lower in treated fruits than in control fruit stored at 4 ºC, with peak of


Sessões Poster


ethylene at 7 days of cold storage. A relation between chilling injury and MDA content

was found.

Keywords: Chilling injury, Methyl Jasmonate, Salicylic Acid, Zucchini

Introducción

El cultivo de calabacín (Cucurbita pepo L. morfotipo Zucchini) es uno de los

cultivos más importantes en la provincia de Almería, con una producción cercana a las

350.00 toneladas en la pasada campaña 2015/2016. Prácticamente toda la producción es

exportada principalmente a Reino Unido, Alemania, Rusia, Italia, Polonia y Francia. La

exportación de calabacín conlleva un considerable número de operaciones, como son el

clasificado, empacado, el almacenamiento y transporte en frío y la comercialización. En

definitiva, estas operaciones pueden hacer que los frutos de calabacín no lleguen hasta el

consumidor final hasta pasados 10 ó 12 días desde su recolección. El calabacín es un fruto

que se recolecta en estado de inmadurez fisiológica y su vida postcosecha es muy corta

por lo que la alternativa viable para prolongar la vida postcosecha es el almacenamiento

en frio. Sin embargo, el calabacín es un fruto sensible al frío y temperaturas por debajo

de 8 grados pueden provocar daños por frío (DF), especialmente en cultivares sensibles

(Carvajal et al., 2011). Para el desarrollo y aparición del DF intervienen una serie de

factores genéticos, fisiológicos y bioquímicos (Luchsinger y Artés, 2000). El frío produce

unos efectos directos y rápidos sobre las membranas, cuya gravedad depende de la

intensidad y duración de la baja temperatura, lo que se traduce en una serie de síntomas

visibles en el fruto como pitting, depresiones en la epidermis que son provocadas por el

colapso de las células del parénquima (Balandrán-Quintana et al., 2002), aumento de la

susceptibilidad al ataque por patógenos, y aparición de daño oxidativo que está

considerado como una respuesta temprana en los frutos sensibles. Las Especies Reactivas

del Oxigeno (ROS, Reactive Oxygen Species) derivadas del daño pueden inducir la

ruptura de los dobles enlaces en los lípidos de las membranas celulares, y niveles elevados

de los productos resultantes de la peroxidación lipídica, como Malondialdehido (MDA),

se utilizan como indicadores del estrés oxidativo en frutos sometidos a bajas

temperaturas. Para tratar de aliviar los daños por frío se han empleado tratamientos con

Ácido Salicílico (AS) y Metiljasmonato (MeJ). Estos tratamientos se han ensayado en

otros frutos como berenjena (Fan et al, 2016). Todo indica que la aplicación de AS y MeJ

puede proteger a las membranas celulares de los daños que provoca la peroxidación de

lípidos de la membrana cuando el fruto es conservado a bajas temperaturas. El objetivo

de este estudio fue comprobar los efectos de la aplicación de AS y MeJ en frutos de

calabacín del cultivar Sinatra, un cultivar considerado como sensible al frio.

Material y métodos

Frutos de calabacín cv. Sinatra (Cucurbita pepo L. morphotype Zucchini) fueron

suministrados por la empresa Hortofrutícola La Ñeca S.L. Con el fin de minimizar los

efectos de las condiciones ambientales, todos los frutos fueron cosechados el mismo día

con una longitud uniforme (18-20 cm), y a partir de plantas cultivadas en el mismo

invernadero y bajo las mismas prácticas culturales. Los frutos se dividieron en 4 lotes

homogéneos de 36 frutos cada uno y los lotes se sometieron a los siguientes tratamientos:

un lote fue conservado a temperatura ambiente (Control 20 ˚C) y se consideró control

ambiente. Otro fue conservado a 4 ˚C y fue considerado como control frío. Los frutos de

los otros dos lotes recibieron un baño durante 5 minutos de Metil Jasmonato 1mM y ácido

salicílico al 0,5 mM respectivamente. Todos los frutos, excepto el lote control temperatura

ambiente fueron almacenados a 4 ˚C y analizados semanalmente. Un lote de 12 frutos fue


Sessões Poster


analizado justo en el momento de la cosecha para conocer la calidad inicial de los frutos.

Se evaluó la pérdida de peso semanalmente. Los daños por frío se evaluaron siguiendo

una la siguiente escala: 0 = sin daños; 1 = 1-5% superficie dañada; 2 = 5-15%, 3= 16-

25%; 4 = 26-50% y 5 = más del 50% superficie dañada. La producción de etileno se

determinó por cromatografía gaseosa (Megías et al., 2014) en un cromatógrafo de gases

Varian-3900, equipado con un detector de ionización de llama (FID) Para cuantificar el

contenido en MDA se siguió la metodología de Alexieva et al. (2001). Los datos fueron

tratados mediante un análisis de la varianza seguido de un test LSD. Se utilizó el paquete

estadístico Statgraphic Centurion XVI (STATGRAPHICS. Statpoint Technologies, Inc.,

Warrenton, VA).

Discusión y Resultados:

La Figura 1 muestra la pérdida de peso de los frutos en función del tratamiento

aplicado. Lógicamente se encontraron diferencias significativas entre los frutos

almacenados en frío (4 °C) y los frutos a temperatura ambiente (20 °C) los frutos de

calabacín muestran una tasa de transpiración muy alta tras su cosecha que se traduce en

pérdidas de peso. Cuando se aplicaron los tratamientos, incluida la conservación en frío

no se encontraron diferencias significativas entre los tratamientos aplicados.

La Figura 2 muestra la evaluación de los daños por frio en los frutos en función

de los tratamientos aplicados. No se ha encontrado diferencias significativas en la

reducción del daño por frío a los 7 días de conservación. Sin embargo, tras dos semanas

de permanecer los frutos a 4 ˚C se encontró que los frutos tratados presentaron más daños

por frío que el control. En nuestra experiencia no se ha encontrado un efecto positivo de

los tratamientos aplicados, mientras que otros autores y utilizando otros frutos han

encontrado efectos positivos en la aplicación de MeJ y AS, por ejemplo, González-

Aguilar (2004) en guayaba, Wei et al. (2011) y Aghdan et al. (2012) en espárrago y

tomate, respectivamente. Posiblemente la razón de que no se haya encontrado un efecto

positivo radique en la naturaleza del fruto, situación que indica la variabilidad de estos

tratamientos en función de la especie. En este sentido González et al., 2004, señalan que

la efectividad de las aplicaciones de estos compuestos está en función de la especie

utilizada. El hecho de que la variedad utilizada en este ensayo sea muy sensible al frío

(Carvajal et al., 2011; Megías et al., 2015a), pudiera ser una causa de que los tratamientos

aplicados sean ineficaces, aunque sería necesario nuevos estudios para comprobar este

aspecto ya que son muy pocos los estudios realizados sobre calabacín y, en los realizados

se ha encontrado una enorme variabilidad dependiente de la variedad (Megías, et al.,

2012).

La Figura 3 muestra la producción de etileno en los frutos en función de los

tratamientos aplicados. La producción de etileno registró un pico a los 7 días en todos los

tratamientos excepto en los frutos control que fueron mantenidos a 20 °C. Los frutos

control 4 °C presentaron la mayor producción de etileno, esto está de acuerdo con los

mostrado por otros autores como Balandrán-Quintana et al. (2003) y Megías et al. (2015).

Por el contrario, los frutos tratados con MeJ y AS presentaron una menor producción de

etileno. En estudios realizados sobre berenjena se ha mostrado que la aplicación de MeJ

también disminuye la producción de etileno (Fan et al., 2016), si bien estos autores

conservaron los frutos de berenjena a 20 °C, tras la aplicación del MeJ.

La Figura 4 muestra la producción de MDA durante la conservación en función

de los diferentes tratamientos aplicados. Se encontró que, independientemente del

tratamiento, la producción de MDA fue mayor en los frutos tratados que en los frutos

control, incluso a los 7 días de almacenamiento en frío. Tras dos semanas de conservación

las diferencias se acentuaron con respecto al control, encontrándose incluso que los frutos


Sessões Poster


tratados con MeJ acumularon la mayor cantidad de MDA. Los daños por frío provocaron

un daño oxidativo que está considerado como una respuesta temprana en los frutos

sensibles. Los ROS derivados del daño oxidativo pueden inducir la ruptura de los dobles

enlaces en los lípidos de las membranas celulares por lo que las bajas temperaturas

incrementan los niveles de ROS e inducen el estrés oxidativo en las plantas siendo

entonces cuando se encuentran niveles elevados de productos resultantes de la

peroxidación lipídica como MDA (Carvajal, et al., 2011; Megías et al., 2015b). Si

comparamos las Figuras 1 y 4 encontramos que, los frutos que mostraron una incidencia

del DF presenta un mayor contenido de MDA, por lo que en este ensayo se ha obtenido

un resultado acorde con el papel del MDA, como resultado del acúmulo de la

peroxidación lipídica resultante del daño que el frío ocasiona en las membranas celulares.

Los resultados obtenidos al analizar el contenido en MDA y su coincidencia con los DF

mostrados por los frutos tratados, pueden demostrar que, para el caso de calabacín y en

concreto en esta variedad, los tratamientos y concentraciones empleados no fueron

efectivos para reducir el daño por frío. Sin embargo, Cao et al., (2009) indican que el

estrés oxidativo está implicado en el desarrollo del DF en níspero y que la mejora en la

tolerancia al frío que los tratamientos de MeJ ofrecen en níspero puede deberse a que este

compuesto incrementa la actividad de enzimas antioxidantes. Si nos basamos en esto,

podríamos sugerir que, en calabacín y en concreto en esta variedad, el MeJ pudiera no

incrementar la actividad de enzimas antioxidantes, y por tanto no aliviar los DF tal y como

se ha observado en otros frutos. Es también posible que la concentración o el

procedimiento realizado no fuese el más adecuado para observar esos efectos

beneficiosos de los tratamientos. Así Sayari et al., en (2011a y b), trabajando con granada,

bañaron los frutos durante 10 minutos en diferentes soluciones de SA, y mantuvieron los

frutos a temperatura ambiente 20 horas antes de ser almacenados en frío. En nuestro caso

se optó por realizar un tratamiento de corta duración (5 minutos), y un secado rápido,

almacenando los frutos en frío justo tras el tratamiento y secado. Sería interesante

explorar otros métodos de aplicación de MeJ y SA para confirmar si realmente el MeJ y

el SA afectan a la calidad postcosecha de los frutos de calabacín conservados en frío.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por los proyectos AGL2014-54598-C2-1-R,

financiado por el ERDF (European Regional Development Fund) y por el Ministerio de

Educación, Ciencia e Innovación, y el proyecto P12-AGR-1423 financiado por la Junta

de Andalucía, España. A.G. y E.A. están contratadas gracias a los programas FPI y

“garantía juvenil” del MINECO, España. Agradecemos a Hortofrutícola La Ñeca S.L. por

el suministro de los frutos y a Carmen Fernández Mañas por su ayuda en las tareas de

laboratorio.

Referencias

Aghdam, M. S., Asghari, M. R. Moradbeygi, H. Mohammadkhani, N. Mohayeji, M. &

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Sessões Poster


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Sessões Poster


Tablas y Figuras

Figura 1.- Porcentaje de pérdida de peso en los frutos de calabacín en función de los

tratamientos aplicados.

Figura 2.- Índice de daños por frío en función de los tratamientos aplicados.

Figura 3.- Producción de etileno en los frutos de calabacín en función de los tratamientos

aplicados.


Sessões Poster


Figura 4.- Producción de MDA en los frutos de calabacín en función de los tratamientos

aplicados.


Sessões Poster


Efectos de los tratamientos de Metil Jasmonato y Ácido Salicílico en la

calidad poscosecha y daños por frío de frutos de berenjena

R. Carrera1, S. Zapata1, A. García1, E. Aguado1, M.M. Rebolloso2, S. Manzano1, M.

Jamilena1 & J. L. Valenzuela1

1Department of Biology & Geology. Higher Engineering School, Agrifood Campus of

International Excellence (CeiA3), CEIMBITAL, University of Almería, Almería, Spain. 2Department of Agronomy. Higher Engineering School, Agrifood Campus of

International Excellence (CeiA3), CEIMBITAL, University of Almería, Almería, Spain.

Resumen

El fruto de berenjena presenta problemas de daños por frío cuando se conserva a

temperaturas inferiores a 12-10 °C. Los síntomas más comunes incluyen el pardeamiento

de las semillas y de la pulpa, así como pitting o picado y escaldado en la piel. El objetivo

de este estudio fue determinar los efectos de los tratamientos de Metil Jasmonato (MeJ)

y Ácido Salicílico (SA) sobre la calidad poscosecha del fruto y la incidencia de daños

por frío. La ocurrencia de daños por frío suele estar asociada a estrés oxidativo, y tanto el

MeJ como el SA juegan un importante papel en la regulación de la respuesta a este tipo

de estrés.

Los frutos de berenjena (Solanum melongena, L. cv. Thelma) fueron cosechados

en estado de madurez comercial y se seleccionaron 4 lotes homogéneos de 15 frutos

uniformes y libres de daños o enfermedades. Los frutos fueron sometidos a los siguientes

tratamientos: MeJ1 mM; SA 0,5 mM y dos lotes control: control 20 ºC y control 4ºC. A

excepción del lote control 20 ºC, el resto de los frutos fueron conservados a 4˚C durante

14 días, y semanalmente un sublote fue evaluado para determinar pérdida de peso, daños

por frío, producción de etileno y firmeza de los frutos. Los resultados mostraron que los

tratamientos de MeJ ejercieron un efecto en el control del daño por frío, mostrando

además un notable descenso en la producción de etileno a los 7 días de conservación. Por

el contrario, los frutos tratados con SA presentaron un pico en la producción de etileno a

los 7 días de conservación y más daños por frio que los frutos tratados con MeJ.

Palabras clave: Berenjena, Daños por frío, Metil Jasmonato, Ácido salicílico

Abstract

The eggplant fruit is very sensitive to chilling injury (CI) when stored at

temperatures below 12-10 °C. The most common symptoms include the browning of

seeds and pulp, pitting and scalded skin. The aim of this study was to determine the effects

of Methyl Jasmonate (MeJ) and salicylic acid (AS) treatments on the quality of fruit and

CI. The occurrence of chilling injury is often associated with oxidative stress, and both

MeJ and SA play an important role in regulating the response to this stress.

Eggplant fruits (Solanum melongena, L. cv. Thelma) were harvested at

commercial maturity and homogeneous fruits that were free of damage were divided in 4

lots of 36 fruits each. The fruit of two control lots were stored at 20 ºC or 4 ºC for 14

days. The fruits of the other two lots were dipped for 5 minutes in a solution of Methyl

Jasmonate 0,1 mM or Salicylic Acid 0.5 mM and then stored at 4º C for 14 days. Weight

loss, chilling injury, ethylene production and fruit firmness were analyzed weekly. The

results showed that MeJ was able to reduce chilling injury, concomitantly with a marked

decrease in ethylene production at 7 days of storage. In contrast, fruits that were treated


Sessões Poster


with SA showed a peak in ethylene production after 7 days of storage and more CI than

those treated with MeJ.

Keywords: Chilling injury, Eggplant fruits, Methyl Jasmonate, Salicylic Acid,

Introducción La berenjena es una hortaliza de la familia Solanaceae que se cultiva en zonas

tropicales y subtropicales. En España la mayor producción de berenjena se concentra en

la zona sur de la península, y en Almería ha sido el cultivo que más crecimiento ha

mostrado en los últimos años, llegando a una producción total de casi 190.000 toneladas

para la campaña 2014/2015, lo que supone un incremento del 25,5% más que la campaña

anterior (Valera et al, 2014). A pesar de su importancia en el mercado, se trata de un fruto

muy perecedero, y presenta una vida poscosecha muy corta (Muy-Rangel, 1999) ya que

es muy susceptible a la deshidratación, pérdida de brillo y pardeamientos y, aunque su

tasa de producción de etileno es muy baja, sí es sensible al mismo, por lo que es un

producto que rápidamente pierde la calidad comercial. Mantener la calidad de fruto es

crucial y por esta razón el fruto se conserva en frío, pero la berenjena es susceptible de

sufrir daños por frío cuando se conserva a temperaturas inferiores a 7-10 ° C (Concellon,

et al., 2012, Simón et al., 2012). Los daños por frío se manifiestan con depresiones y

heridas en la epidermis, conocida como pitting, pardeamiento de las semillas y la pulpa y

decoloración del cáliz. El daño más grave suele observarse en la epidermis de la zona

superior del fruto junto al cáliz, pero si el almacenamiento es prolongado, los daños se

extienden por toda la superficie del fruto. El uso de SA ha demostrado ser una opción

para retrasar el proceso de maduración y mantener la calidad en diferentes tipos de frutos

como tomate, cereza y en cítricos (Aghdam, 2012; Shiboza et al., 2014). Aunque participa

en numerosos procesos relacionados con la protección de las plantas ante diferentes

estreses, en tomate el SA puede disminuir los daños por frío (Wei, 2011). El MeJ es otra

alternativa para disminuir el daño por frio. En frutos de piña y guayaba tratados con MeJ

se observó una disminución de los síntomas provocados por el daño por frío (González-

Aguilar, et al., 2004). Fan et al. en 2016 aplicaron MeJ en berenjenas de la variedad

Brigitte y posteriormente la almacenaron a 20 °C, encontrando una menor pérdida de

peso, una mayor firmeza y una menor producción de etileno. El objetivo de este trabajo

fue evaluar los efectos del SA y el MeJ sobre la calidad de fruto y la tolerancia a la

frigoconservación de berenjena.

Material y métodos

Frutos de berenjena cv. Thelma (Solanum melongena L.) fueron suministrados por

la empresa Hortofrutícola La Ñeca S.L. Los frutos eran homogéneos en tamaño, libres de

daño y deformidades y fueron cosechados el mismo día procedentes de plantas cultivadas

en el mismo invernadero y bajo las mismas prácticas culturales. Los frutos se dividieron

en 4 lotes homogéneos de 36 frutos cada uno y los lotes se sometieron a los siguientes

tratamientos: un lote fue conservado a temperatura ambiente (Control 20 ˚C). Otro fue

conservado a 4 ˚C y fue considerado como control frío. Los frutos de los otros dos lotes

recibieron un baño durante 5 minutos de Metil Jasmonato 1mM y ácido salicílico 0,5 mM,

respectivamente. Todos los frutos, excepto el lote control a temperatura ambiente, fueron

almacenados a 4 ˚C y analizados semanalmente. Un lote de 12 frutos fue analizado justo

en el momento de la cosecha para conocer la calidad inicial de los frutos. Se evaluó la

pérdida de peso semanalmente. Los daños por frío se evaluaron siguiendo una la siguiente

escala: 0 = sin daños; 1 = 1-5% superficie dañada; 2 = 5-15%, 3= 16-25%; 4 = 26-50% y

5 = más del 50% superficie dañada (Simón et al., 2012) La producción de etileno se


Sessões Poster


determinó por cromatografía gaseosa (Megías et al., 2014) en un cromatógrafo de gases

Varian-3900, equipado con un detector de ionización de llama (FID). La textura de los

frutos se analizó mediante un texturómetro TA.XT Plus de Stable Micro Systems®. Se

utilizó una sonda plana de 120 mm, sometiendo a los frutos a un doble ciclo de

comprensión al 5% de su diámetro ecuatorial, y determinando la fuerza máxima de cada

ciclo de compresión. La media aritmética de estas dos fuerzas se utilizó para expresar la

firmeza del fruto. Los datos fueron tratados mediante un análisis de la varianza seguido

de un test LSD. Se utilizó el paquete estadístico Statgraphic Centurion XVI

(STATGRAPHICS. Statpoint Technologies, Inc., Warrenton, VA).

Discusión y Resultados:

La Figura 1 muestra la pérdida de peso de los frutos en función del tratamiento

aplicado. Los frutos almacenados a 20 °C perdieron peso más rápidamente, alcanzando

al final de la experiencia cerca de un 13 %, lo que supuso una merma de calidad muy

notoria. Los tratamientos de MeJ y de SA no presentaron diferencias significativas con

los frutos almacenados en frío (4 °C). Por tanto, todos los frutos conservados a 4 ºC

perdieron peso a una menor velocidad con independencia del tratamiento. A los 14 días

de conservación, los frutos perdieron entre el 4 y el 8% de su peso. Estos resultados están

de acuerdo con los reportados por Fan et al. (2016) en frutos de berenjena del cultivar

Brigitte, aunque estos autores encontraron que los frutos tratados con MeJ y SA y

posteriormente conservados a temperatura ambiente perdieron menos peso que los frutos

control. Estos resultados indicarían que los tratamientos producen un efecto positivo

sobre la pérdida de peso en frutos conservados a temperatura ambiente, pero no son

capaces de reducir las pérdidas de peso cuando los frutos se conservan en frío.

La Figura 2 muestra la evolución de los daños por frio en los frutos en función de

los tratamientos aplicados. Todos los frutos presentaron daños por frío,

independientemente del tratamiento aplicado, lógicamente los daños por frío se

incrementaron a medida que el tiempo de conservación avanzó. A los 7 días de

conservación los frutos control mostraron unos valores un poco menores que los frutos

tratados con MeJ y SA, pero hay que remarcar que no se encontraron diferencias

estadísticas significativas entre tratamientos. La aplicación de MeJ y SA se ha mostrado

efectiva en la reducción de daños por frío en otros frutos como guayaba y mango

(González-Aguilar et. al, 2001, 2004), aunque los tratamientos solo fueron eficiente

durante los primeros 10 días de conservación. Posiblemente la forma de aplicación y la

concentración aplicada pudieron ser los factores que motivaron que no se encontrara un

efecto claro en la reducción del daño por frío, como por ejemplo han encontrado Aghdan

et al. (2012) para frutos de tomate.

La producción de etileno se muestra en la Figura 3. Los frutos control conservados

a 20 °C, presentaron una muy baja producción de etileno, que fue suavemente

incrementando a medida que transcurría el tiempo de conservación. Sin embargo, cuando

los frutos son conservados a baja temperatura, y después se aclimataron durante 6 horas

a temperatura ambiente, los frutos de berenjena muestran un pico en la producción de

etileno muy notorio. A los 7 días se registraron diferencias significativas entre los

diferentes tratamientos. Los frutos tratados con MeJ, mostraron una menor producción de

etileno que los frutos control 4 ˚C mientras que los frutos tratados con SA fueron los que

mostraron la mayor producción de etileno (Fig. 3). Esta menor producción de etileno en

los frutos tratados con MeJ es una respuesta bastante común, aunque dependiente de la

concentración del tratamiento y del cultivar (Zapata et al. (2014). En nuestra experiencia

la menor producción de etileno observada en los frutos tratados con MeJ es consistente


Sessões Poster


con lo reportado por Ruíz et al. (2013), donde bajas concentraciones de MeJ reducen la

expresión de ACS y ACO.

La Figura 4 muestra la firmeza de los frutos tras la aplicación de los tratamientos.

La media de las fuerzas de los dos ciclos de compresión se mantuvo constante durante

todo el periodo de conservación a 20 ºC, por lo general cuando los frutos se someten a un

doble ciclo de comprensión, es bastante usual que durante el periodo de conservación y a

medida que el fruto pierde agua por deshidratación sea el primer ciclo el que muestre una

menor fuerza de compresión, mientras que el segundo ciclo necesite una mayor fuerza

para lograr un mismo porcentaje de comprensión. Esta circunstancia hace que la media

de ambas fuerzas no muestre grandes diferencias entre los distintos tiempos de muestreo

durante la conservación a temperatura ambiente. Sin embargo, esto no ocurre cuando a

los frutos de berenjena son conservados a 4 ºC y cuando además se les aplicó los

tratamientos de MeJ y SA. En nuestro ensayo, los frutos conservados a 4 ºC aumentaron

su firmeza durante respecto a los conservados a 20 ºC, y este incremento de la firmeza

fue mayor en los tratamientos con SA y MeJ. Este endurecimiento de los frutos de

berenjena conservados a 4 ºC podría estar asociado con un proceso de lignificación

activado por frío, tal y como ocurre en los frutos de níspero y otras especies (Cai et al.,

2006).

Agradecimientos

Agradecemos a Hortofrutícola La Ñeca S.L. por el suministro de los frutos y a

Carmen Fernández Mañas por su ayuda en las tareas de laboratorio.

Referencias bibliográficas.

Aghdam, M. S. Asghari M. R. Moradbeygi H. Mohammadkhani N., Mohayeji, M. &

Rezapour-Fard, J. 2012. Effect of postharvest salicylic acid treatment on reducing

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storage. Post. Biol. Technol. 98:115–122.

Tablas y Figuras

Figura 1.- Porcentaje de pérdida de peso en los frutos de berenjena en función de los


Figura 2.- Índice de daños por frío en función de los tratamientos aplicados.


Sessões Poster


Figura 3.- Producción de etileno en los frutos de berenjena en función de los tratamientos

aplicados.

Figura 4.- Evolución de la firmeza de los frutos de berenjena en función de los



Sessões Poster


El incremento de los sistemas antioxidantes permite retrasar la

maduración post-recolección en ciruela ‘Black Splendor’

Daniel Valero1, Alejandra Martínez-Esplá1, Salvador Castillo1, Pedro J. Zapata1, Juan

Miguel Valverde1 & María Serrano2,*

1 Dept. Tecnología Agroalimentaria, Área Tecnología de Alimentos, Grupo Post-

Recolección de Frutas y Hortalizas, UMH. Ctra. Beniel km. 3,3 03312 Orihuela, Alicante,

España. [email protected] 2 Dept. Biología Aplicada, Área Fisiología Vegetal, Grupo Post-Recolección de Frutas y

Hortalizas, UMH. Ctra. Beniel km. 3,3 03312 Orihuela, Alicante, España.

[email protected]

Resumen

La ciruela ‘Black Splendor’ pertenece al grupo de las japonesas con una vida útil

reducida. Con el objetivo de estudiar su comportamiento post-recolección se han

realizado tratamientos pre-cosecha con diferentes compuestos naturales (ácido salicílico

y ácido acetil salicílico). En el momento de la recolección y tras el almacenamiento post-

recolección se han evaluado el contenido de compuestos bioactivos (fenoles y

antocianinas), la actividad antioxidante total (hidrofílica), y la actividad de enzimas

antioxidantes. Los resultados muestran que tanto los compuestos bioactivos como los

enzimas antioxidantes (peroxidasa, catalasa, superóxido dismiutasa y ascorbato

peroxidasa) son mayores en la recolección y se mantienen con niveles superiores durante

35 días de almacenamiento post-recolección. Estos resultados conllevan a un retraso en

el proceso de maduración y por tanto un aumento de la vida útil.

Palabras clave: Fenoles, antocianinas, actividad antioxidante, enzimas antioxidantes

Abstract

‘Black Splendor’ plum belongs to the Japanese group with a reduced shelf life.

With the aim to study the postharvest behaviour, pre-harvest treatments were performed

with several naturally occurring compounds (salicylic acid and acetyl salicylic acid). At

time of harvest and during postharvest storage, the content of bioactive compounds

(phenolics and anthocyanins), the total antioxidant activity (hydrophilic) and the activity

of antioxidant enzymes were evaluated. The results show that both bioactive compounds

and antioxidant enzymes (peroxidase, catalase, superoxide dismutase and ascorbate

peroxidase) were higher at harvest and maintained at higher levels also during 35 days of

postharvest storage. These results led to a delay in the ripening process and in turn an

increase of the shelf life.

Keywords: Phenolics, anthocyanins, antioxidant activity, antioxidant enzymes

Introducción

España es uno de los principales productores mundiales de ciruela, siendo

particularmente destacable la buena adaptación der las variedades de ciruelo japonés

(Prunus salicina Lindl.) a nuestras condiciones de cultivo y la posibilidad de cultivar

variedades de maduración temprana, como es el caso de ‘Black Splendor’. Los destinos

comerciales a larga distancia (transoceánicos) van convirtiéndose cada vez en más

apetecibles en cuanto a demanda y con unas rentabilidades económicas superiores a las


Sessões Poster


del mercado Europeo. Por otra parte dada la situación de la competencia comunitaria, en

muchas ocasiones esta provoca que los productores tengan la necesidad de mantener en

stock frigorífico parte de la producción a esperas de una mejor coyuntura comercial. Estas

estrategias de comercialización conllevan necesariamente un periodo de almacenamiento

frigorífico prolongado, dado que se trata de un fruto climatérico, con objeto de que la

calidad del fruto sea disminuida lo menos posible (Valero y Serrano, 2010)

conservándose en el estado de madurez que deseamos y controlando la emisión y síntesis

de etileno de los frutos. El momento de la cosecha es uno de los aspectos más importantes

a considerar en el manejo postcosecha, dado que determinará en gran parte la calidad final

de esta (Díaz-Mula et al., 2008).

El ácido salicílico o ácido 2-hidroxibenzoico (AS) y otros compuestos

relacionados, los salicilatos, han sido utilizados en medicina desde la antigüedad. El ácido

salicílico es un regulador endógeno del crecimiento de las plantas de naturaleza fenólica

que posee un anillo aromático con un grupo hidróxilo o un derivado funcional. El AS

juega un papel importante en el desarrollo de la planta, especialmente frente a estreses

bióticos y abióticos (Hayat et al., 2010). La mayor parte de las aplicaciones de AS se han

realizado como tratamiento post-cosecha con el objetivo de aumentar la resistencia

sistémica adquirida con beneficios en la reducción de podredumbres causada por el ataque

de hongos durante el almacenamiento, como se ha observado para la fresa (Babalar et al.,

2007) y cereza (Giménez et al., 2015). Además, trabajos recientes han demostrado que

AS y su derivado ácido acetilsalicílico (ASA), aplicados como tratamientos postcosecha,

también influyen en los atributos de calidad de la fruta como granada (Sayyari et al.,

2011b) y cereza (Giménez et al., 2015).

Con el objetivo de estudiar su comportamiento post-recolección se han realizado

tratamientos pre-cosecha con ácido salicílico (AS, 0,5 mM) y ácido acetil salicílico (ASA,

1 mM). En el momento de la recolección y tras el almacenamiento post-recolección se

han evaluado el contenido de compuestos bioactivos (fenoles y antocianinas), la actividad

antioxidante total (hidrofílica), y la actividad de enzimas antioxidantes.

Material y Métodos

Los experimentos se realizaron en el año 2004 sobre ciruela ‘Black Splendor’. Los

tratamientos se realizaron con soluciones de AS y ASA recién preparadas (contenían

además un 0,5 % de Tween 20) y se aplicaron mediante pulverización foliar con un

pulverizador mecánico (7,5 L/árbol, que fue suficiente para humedecer toda la copa del

árbol), y fueron repetidos en 3 fechas clave del ciclo de crecimiento: T1 (lignificación del

hueso, 98 días después de la plena floración (DDPF), T2 (cambios de color iniciales, 112

DDPF) y T3 (inicio de la maduración, 126 DDPF). Estas fechas correspondían con puntos

clave en el proceso de desarrollo del fruto, de acuerdo con experimentos previos (Díaz-

Mula et al., 2009). En el momento de la recolección se tomaron frutos al azar y se

elaboraron lotes (en triplicado) para su almacenamiento post-recolección durante 7, 14,

21, 28 y 35 días. Para cada fecha de muestreo, se tomaron 3 lotes al azar para realizar las

siguientes determinaciones analíticas: el contenido en compuestos bioactivos (fenoles

totales y antocianinas totales), actividad antioxidante total (en la fracción hidrosoluble) y

la actividad de las enzimas SOD, CAT, POD y APX, de acuerdo con el protocolo descrito

en Martínez-Esplá et al. (2014) y Zapata et al. (2014).


La aplicación de tratamientos pre-cosecha con AS (0.5 mM) y ASA (1 mM)

conllevó a un incremento significativo en el contenido de fenoles totales y actividad

antioxidante total en el momento de la recolección, mientras que no se modificó la


Sessões Poster


concentración de antocianinas totales (Tabla 1). Durante el almacenamiento, los

tratamientos fueron también efectivos en incrementar fenoles totales, antocianinas totales

y H-TAA mostrando los mayores valores al final del periodo de almacenamiento (35

días). Por lo que respecta a la actividad de los enzimas antioxidantes, en el momento de

la recolección, todas ellas (POD, CAT, SOD y APX) presentaban de forma significativa

mayores actividades en las ciruelas tratadas con AS y ASA con respecto a los frutos

control (Tabla 2). Durante el almacenamiento, las actividades enzimáticas

experimentaron un aumento, si bien al final del periodo (35 días) los frutos tratados

presentaban mayores actividades que los frutos control. En trabajos previos se han

encontrado que los compuestos bioactivos, tales como fenoles totales, antocianinas y

carotenoides aumentaron durante el almacenamiento en un amplio rango de variedades

de ciruela, los cuales se correlacionaron con la capacidad antioxidante de estos frutos

(Díaz-Mula et al., 2009, 2012). Así mismo, el tratamiento pre-cosecha con salicilato de

metilo (MeSA), un análogo del AS y ASA, fue eficaz en el aumento de compuestos

antioxidantes y bioactivos en cerezas durante el almacenamiento (Valverde et al., 2015).

Por lo tanto, los tratamientos pre-cosecha con SAS, ASA o MeSA aumentaron fenoles

totales, antocianos totales y actividad antioxidante total durante el almacenamiento en

frío de la granada (Sayyari et al, 2011a; 2011b), cereza (Valero et al, 2011), y albaricoque

(Wang et al., 2015). Estos aumentos se atribuyen al incremento de la actividad

fenilalaninaamonio liasa (PAL), la principal enzima implicada en la ruta biosintética de

los compuestos fenólicos. En general, los tratamientos pre-cosecha con AS o ASA

conllevaron a ciruelas con un mayor contenido de compuestos bioactivos y actividad

antioxidante en la cosecha e incluso después de un almacenamiento prolongado, y por lo

tanto proporcionarían frutas más saludables para el consumo.

Por lo que respecta a los enzimas antioxidantes, se han llevado a cabo diferentes

estrategias con el objetivo de aumentar estos enzimas antioxidantes durante el

almacenamiento y poder retrasar los procesos de maduración post-recolección y la

senescencia. La mayoría de ellos se han aplicado como tratamientos postcosecha, tales

como el recubrimiento con quitosano en cereza el cual incrementa las actividades CAT y

POD (Dang et al., 2010). En otras frutas de hueso como el melocotón, las actividades de

SOD, CAT, y POD también se incrementaron mediante tratamientos post-cosecha con

AS, y además estos enzimas antioxidantes aumentaron a lo largo de un almacenamiento

a 0 ºC (Tareen et al., 2012), tal como ocurre en la ciruela ‘Black Splendor’ tratada en

campo con AS y ASA.

De forma global, los tratamientos pre-cosecha con AS y ASA aumentaron la

actividad de los enzimas antioxidantes CAT, POD, APX y SOD, que junto con la mejora

de los compuestos antioxidantes podría contribuir a la eliminación de las especies

reactivas de oxígeno (ROS) que se generan durante el proceso de maduración

postcosecha, y a su vez fueron eficaces en retrasar la maduración post-recolección y los

procesos de senescencia, con el beneficio adicional de extender la vida útil de la ciruela.

Referencias

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Sessões Poster


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compounds, and antioxidant capacity in sweet cherry cultivars (Prunus avium L.).


Sayyari, M., Babalar, M., Kalantari, S., Martínez-Romero, D., Guillén, F., Serrano, M.,

& Valero, D. 2011a. Vapour treatments with methyl salicylate or methyl jasmonate



Sayyari, M., Castillo, S., Valero, D., Díaz-Mula, H.M., & Serrano, M. 2011b. Acetyl


compounds and antioxidant activity during postharvest storage of pomegranates.


Valero, D., Díaz-Mula, H.M., Zapata, P.J., Castillo, S., Guillén, F., Martínez-Romero, D.,

& Serrano, M. 2011. Postharvest treatments with salicylic acid, acetylsalicylic acid or

oxalic acid delayed ripening and enhanced bioactive compounds and antioxidant

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Valverde, J.M., Giménez, M.J., Guillén, F., Valero, D., Martínez-Romero, D., & Serrano,

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postharvest storage. Postharvest Biology and Technology 98: 115-122.


Sessões Poster


Tablasy Figuras

Tabla 1 - Contenido de fenoles totales (mg 100 g-1 eq. ácido gálico), antocianinas totales

(mg 100 g-1 eq. ciandin-3-glucósido) y actividad antioxidante total en la fracción

hidrofílica (mg 100 g-1 eq. Trolox) en la recolección y tras 35 días de almacenamiento

post-recolección*.

Día 0 Día 35

Fenoles totales

Control 132,89 ± 3,59 aA 160,34 ± 7,50 aB

AS 148,68 ± 2,52 bA 186,25 ± 2,47 bB

ASA 156,94 ± 3,55 cA 188,68 ± 3,77 bB

Antocianinas totales

Control 16,69 ± 0,88 aA 27,42 ± 1,42 aB

AS 17,39 ± 0,46 aA 26,60 ± 0,73 aB

ASA 15,11 ± 0,73 aA 25,11 ± 0,43 aB

Actividad antioxidante

Control 269 ± 9 aA 254 ± 15 aB

AS 322 ± 12 bA 362 ± 12 bB

ASA 315 ± 10 bA 383 ± 11 cB * Valores medios en cada columna seguidos de letras pequeñas muestran diferencias significativas entre tratamientos

y los valores medios en cada fila seguidos de letras mayúsculas muestran diferencias significativas durante el

almacenamiento.

Tabla 2 - Valores de los enzimas antioxidantes peroxidasa (POD), catalasa (CAT),

superóxido dismutasa (SOD) y ascorbato peroxidasa (APX) expresados como U 100

mg-1 de proteínas totales en la recolección y tras 35 días de almacenamiento post-

recolección*.

Día 0 Día 35

POD

Control 52 ± 1 aA 66 ± 2 aB

AS 58 ± 2 bA 72 ± 2 bB

ASA 61 ± 1 bA 80 ± 2 cB

CAT

Control 448 ± 35 aA 531 ± 32 aB

AS 534 ± 35 bA 680 ± 45 bB

ASA 556 ± 33 bA 752 ± 37 cB

SOD

Control 636 ± 13 aA 600 ± 12 aB

AS 716 ± 32 bA 651 ± 15 bB

ASA 650 ± 18 aA 680 ± 12 cB

APX

Control 361 ± 35 aA 489 ± 24 aB

AS 426 ± 34 bA 682 ± 42 bB

ASA 472 ± 13 cA 560 ± 37 cB * Valores medios en cada columna seguidos de letras pequeñas muestran diferencias significativas entre tratamientos

y los valores medios en cada fila seguidos de letras mayúsculas muestran diferencias significativas durante el

almacenamento.


Sessões Poster


Energy metabolism and fruit quality of ‘Rocha’ pear as affected by

oxygen partial pressures and 1-methylcyclopropene

Adriano Saquet1,2 & Domingos Almeida2

1 Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Farroupilha – Campus Panambi,

Rua Erechim 860, 98280-000 Panambi, RS, Brazil 2 Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017

Lisboa, Portugal. E-mail address: [email protected]

Abstract

The effect of low oxygen partial pressures (pO2) and 1-methylcyclopropene (1-

MCP) on energy metabolism and quality maintenance of ‘Rocha’ pear was examined.

Fruit were stored under: regular air (RA); 3.0 kPa O2; 0.5 kPa O2; or treated with 1-MCP

150 nL L-1 and then stored under 3.0 and 0.5 kPa O2. Fruits were analyzed after 44, 96

and 136 days of storage followed by shelf-life at 20 °C. Ethylene production rate was

highest in pear stored in RA-storage, followed by those at 3.0 kPa and 0.5 kPa O2. 1-MCP

treatment strongly suppressed the ethylene production. The effect of 1-MCP and pO2 on

respiration rates was similar to that on ethylene production; 1-MCP reduced respiration

during 9 days of shelf-life. ATP concentrations, adenylate energy charge (AEC) and the

total pool of adenylates were significantly higher in fruit stored in RA than under CA.

Fruits kept under 0.5 kPa O2 ripened to a firmness of 17.9 N and skin hue angle of 98.5º

after 7 days shelf-life. Titratable acidity and total soluble solids did not change

significantly during storage period. In conclusion, fruits stored at low pO2 had lower ATP

concentrations and lower energy charge than fruit stored in RA-storage. However, the

effect of pO2 on energy metabolism prevailed over that of 1-MCP treatment.

Keywords: adenylate energy charge, controlled atmosphere storage, fruit quality,

respiration rate, Pyrus communis L.

Introduction

‘Rocha’ pear can be stored at -1º to 0 ºC in regular air (RA) or controlled

atmosphere (CA). This European pear cultivar grown under Portuguese climactic

conditions is susceptible to both superficial scald and internal disorders (Silva et al., 2010;

Almeida et al., 2016). Pears, in general, do not tolerate the very low oxygen partial

pressure (pO2) that are used during CA-storage of apples (Streif et al., 2003). Low pO2

reduces energy metabolism and results in a low energy status within fruit tissues (Saquet

et al., 2000; Veltman et al., 2003). However, responses of ‘Rocha’ pear to ultra-low pO2

are not known.

1-MCP is an effective treatment to prevent superficial scald in ‘Rocha’ pear

(Isidoro and Almeida, 2006; Almeida et al., 2016). However, the recommended

concentration of 300 nL L-1 1-MCP can strongly delay post-storage ripening of ‘Rocha’

pear, leading to a texture perceived as poor and post-storage conditioning is not

adequately performed. 1-MCP and low pO2 storage are at the present moment, the most

reliable technologies to assure long-term storage of ‘Rocha’ pear with good fruit quality.

Therefore, since post-storage ripening of ‘Rocha’ pear is dependent on 1-MCP dose and

doses lower than the recommended can effectively control superficial scald (Isidoro and

Almeida, 2006; Almeida et al., 2016) it is necessary to assess the 1-MCP treatment at 150

nL L-1.


Sessões Poster


The aim of this study was to evaluate the storage ability of ‘Rocha’ pear under 3.0

and 0.5 kPa O2 combined or not with 1-MCP treatment at half the recommended dose.

Emphasis was placed on the effects of storage regimes on physiological changes related

to ethylene production, respiration rates and energy, specifically to ATP concentration

and adenylate energy charge during the storage period.

Material and Methods

Plant material and storage conditions. Fruits of pear (Pyrus communis L.

‘Rocha’) were harvested with a starch index of 8.2 (1 to 10 scale), flesh firmness of 52.4

N, total soluble solids (TSS) of 11.2%, titratable acidity of 0.2% expressed on malic acid

equivalents, and a skin hue angle of 106.4º.

1-MCP (Agrofresh, Inc., Springhouse, PA, USA) was applied at a dose of

150 nL L-1 for 24 h at 0 ºC. After the treatment with 1-MCP fruits were stored for 32 days

in air at -0.5 °C, 95% relative humidity (RH) before imposition of controlled atmosphere

conditions.

1-MCP-treated and untreated fruits were then stored at -0.5±0.3 °C and 95% RH

for 136 days in RA or under 3.0 kPa O2 + 0.6 kPa CO2 or 0.5 kPa O2 + 0.6 kPa CO2. O2

partial pressures were lowered by flushing N2 and the gas concentrations monitored by

gas analyzers (Isolcell Italia, Laives, Italy). Excess CO2 was scrubbed by an automatic

system using a 30% KOH-solution.

Untreated fruits were stored in RA at the same temperature, RH, and the same

CA-conditions used for 1-MCP-treated fruits, but the gas regime was imposed within 24 h

of storage.

Evaluation of fruit quality attributes. Fruit quality traits were analyzed

immediately after 44, 96 and 136 days in storage and following a 7-days shelf-life period

at 20 ºC after each storage period.

Surface color was measured in CIE L*a*b* color space with a tri-stimulus CR-

400 Chroma Meter (Konica Minolta, Tokyo, Japan). Measurements were made in the

widest part of the fruit in three replicate of 5 fruits each.

Flesh firmness was measured after peel removal with a penetrometer (T.R. Turoni,

Forli, Italy) equipped with an 8 mm probe. Firmness was measured twice in each fruit, in

pared sides, in three replicated batches of 5 fruits each.

Fruits were cut in the equatorial region and 10 mm thick disk excised and used for

juice extraction. TSS were measured in the juice with a digital refractometer (Hanna

Instruments, Woonsocket, USA). An aliquot of 10 mL juice was diluted in 90 mL distilled

water and the solutions titrated with 0.1 M NaOH until pH 8.1. Titratable acidity was

expressed as malic acid equivalents.

Ethylene and respiration measurements. Samples of 4 fruits, in 3 replicates,

were placed inside of 2.15 L sealed glass jars. After a 2 h incubation, the headspace was

sampled for ethylene analysis by gas chromatograph (Trace 1300, Thermo Fisher

Scientific Inc., Marietta, USA) with a flame ionization detector and a capillary glass

column.

The CO2 release was measured in the same fruit samples, which were used for

ethylene measurements. An Oxycarb 6 gas analyzer (Isolcell Italia, Laives, Italy) with an

infrared sensor was used for analysis. The CO2 release was measured by a continuous

flow at a rate of 100 mL min-1.

Ethylene production and the CO2 release of pear fruits were measured during 9

days of fruit exposure to air at 20 °C.

Measurement of adenylate nucleotides and AEC calculation. The

concentration of adenylate nucleotides were measured at the fruit core. Cylinders were


Sessões Poster


excised from the core region of the fruit and seeds carefully removed. After removal,

cylinders were frozen in liquid nitrogen and freeze-dried at -50 °C and -100 kPa. Samples

were powdered and used for extraction and assessments according to Saquet et al. (2003)

with minor adaptations. AEC was calculated according to Atkinson and Walton (1967).


Quality attributes. Changes in fruit firmness after 136 days storage of ‘Rocha’

pear are shown in Figure 1 A. Firmness retention was higher in pears stored under low

pO2 and low pO2 combined with 1-MCP treatment. After 136 days of storage RA-stored

pear fruits were not marketable due to the very low firmness after the 7 days shelf-life at

20 °C. The storage of pear under 3 kPa O2 maintained a higher firmness than RA-stored

fruits, but only during storage. Following 7 days of shelf-life at 20 ºC, fruits stored under

3 kPa O2 had the same firmness of RA-stored fruits. The combination of 1-MCP and 32

days delayed CA with storage at 3.0 or 0.5 kPa O2 maintained higher firmness in ‘Rocha’

pear, including after the shelf-life period.

Fruits of RA-storage were significant yellower than the other treatments (Figure

1 B), even after the shelf-life period. Green color retention was higher in fruit treated 1-

MCP and stored under 0.5 kPa O2. This effect of CA-storage and 1-MCP on green color

maintenance in pear is well documented (Rizzolo et al., 2015; Vanoli et al., 2016).

Titratable acidity and total soluble solids of ‘Rocha’ pear (Figure 1 C and D,

respectively) did not change significantly after 136 days of storage, with the exception of

RA-stored fruit in which acidity decreased.

Ethylene production and respiration rates. Ethylene production in ‘Rocha’

pear is shown in Figure 2 A. The post-storage residual effect of CA conditions and 1-

MCP treatment remained intense during shelf-life, and stronger in 1-MCP-treated fruits.

RA-stored pears advanced ripening leading to a lower rate of ethylene production than

fruits under 0.5 kPa O2. Fruit treated with 150 nL L-1 1-MCP and stored under 0.5 kPa O2

failed to recover the ethylene emission after storage; ethylene production rate in these

fruits remained at 3.1 µL L-1 even after 9 days of shelf-life. This strong inhibitory effect

of 1-MCP on ethylene production in ‘Rocha’ pear confirms the effectiveness of ethylene

blockage also reported in ‘Conference’ (de Wild et al., 1999), ‘Abbé Fétel’ (Rizzolo et

al., 2015) and ‘Bartlett’ (Argenta et al., 2016) pears.

Respiration of ‘Rocha’ pear is presented in Figure 2 B. Fruit respiration during

shelf-life after 136 days of storage did not match ethylene production. Even after storage

under 0.5 kPa O2 the respiration of ‘Rocha’ pear increased normally at same intensity

fruit stored in RA and 3 kPa O2. 1-MCP treatment reduced post-storage respiration rate,

which nonetheless increased during shelf-life. 1-MCP treatment in pears have shown

marked inhibiting effects on respiration of ‘d’Anjou’ (Argenta et al., 2003), ‘La France’

(Kubo et al., 2003) and ‘Bartlett’ (Argenta et al., 2016) pears. The weaker residual effect

of CA-storage on the respiration rate of ‘Rocha’ pear maybe related to the sensitivity of

‘Rocha’ pear to ethylene; even at lower ethylene production rates, the respiration

increased in air at 20 °C. The inhibitory effect of CA on post-storage ripening is reported

in apples (Brackmann et al., 1993), but ‘Rocha’ pear has a ripening capacity after long-

term CA-storage (Silva et al., 2010; Almeida et al., 2016).

Changes in ATP and AEC. ATP concentrations remained higher in ‘Rocha’ pear

stored in RA than in CA-storage conditions (Figure 3 A). 1-MCP treatment had a smaller

effect on ATP concentration than the oxygen partial pressures. Very similar behavior was

observed in ‘Conference’ pear (Saquet et al., 2003) and ‘Jonagold’ apple (Xuan and

Streif, 2008). ‘Jonagold’ apple treated with 1-MCP at 625 nL L-1 had lower ATP

concentrations during shelf-life after 8.5 months in CA-storage (Xuan and Streif, 2008).


Sessões Poster


The changes in AEC during storage of ‘Rocha’ pear was similar to those observed

in ATP concentrations (Figure 3 B). The energy metabolism, mainly regarding the ATP

concentrations and AEC, has been considered an important and possible factor that can

be involved in the development of internal disorders in apples and pears during long-term

CA-storage (Saquet, et al., 2000, 2003, Veltman et al. 2003).

Conclusions

1-MCP at 150 µL L-1 reduced ethylene production and respiration rates further

than the effect of low pO2 alone. Fruits stored at low pO2 had lower ATP concentrations

and lower energy charge than fruit stored in RA-storage. However, the effect of pO2 on

energy metabolism prevailed over that of 1-MCP treatment.

References

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Sessões Poster


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ATP/ADP in the fruit tissue of ‘Jonagold’ apple after storage. Acta Horticulturae 796:

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Tables and Figures

Figure 1. Flesh firmness (A), skin color (B), acidity (C) and total soluble solids (D) after

136 days in storage at -0.5 ºC and following 7 days shelf-life at 20 °C. Vertical bars are

standard deviation.


Sessões Poster


Figure 2. Ethylene production rate (A) and respiration rate (B) of ‘Rocha’ pear during 9

days shelf-life at 20 °C after 136 days in storage. Vertical bars are standard deviation.

Figure 3. Changes in ATP (A) and adenylate energy charge (B) during storage of ‘Rocha’

pear. Vertical bars are standard deviation.


Sessões Poster


Estabilidade de sumo de limão concentrado congelado

Maria João Trigo, Maria Beatriz Sousa, Ana Cristina Ramos, Maria Margarida Sapata,

Armando Ferreira, Carmo Serrano, Luís Andrada & Paula Martins

Unidade Estratégica de Investigação e Serviços de Tecnologia e Segurança

Alimentar/INIAV, I.P. Quinta do Marquês, Av. da República 2780-157 Oeiras,

[email protected]

Resumo

A nível nacional, a produção anual de limão (Citrus limon (L.) Burm. f.) depara-

se com um montante elevado de frutos que, embora não obedeçam às normas de

comercialização, apresentam qualidade. A necessidade de encontrar alternativas para a

utilização desses limões obrigou os produtores nacionais a procurar novos produtos de

qualidade e valor acrescentado que utilizem essa matéria-prima.

Hoje em dia com a crescente tendência para o consumo de produtos naturais, tem

vindo a verificar-se um aumento da procura de sumos “in natura”, onde o sumo de limão

concentrado congelado pode apresentar-se como uma opção, proporcionando, após

reconstituição, um produto similar ao fresco, de elevada estabilidade, boas características

sensoriais e tempo de vida útil alargado.

Este trabalho teve por objetivo a obtenção de sumo de limão concentrado, por

evapo-concentração, e a avaliação da sua qualidade durante 9 meses de conservação, à

temperatura de -18ºC. A avaliação da qualidade foi realizada através de parâmetros

químicos e microbiológicos. No final do tempo de conservação foi realizada uma análise

sensorial, tendo em vista a aceitação do produto final (limonada), a nível do consumidor.

O rendimento do sumo de limão foi de 31% e do sumo concentrado de 14,2%. A

redução dos teores dos ácidos cítrico e ascórbico não influenciou a qualidade organolética

da limonada ao fim de 9 meses de conservação, dado que não se registaram alterações no

sabor e no escurecimento, relativamente à limonada preparada com sumo natural.

Verificou-se uma ligeira redução da flora aeróbia mesófila total e dos bolores xerofílicos.

Assim como a limonada elaborada a partir do sumo concentrado congelado teve

uma boa aceitabilidade, pode considerar-se ser uma oportunidade de um novo produto

para o mercado neste setor.

Palavras chave: limonada, evapoconcentração, rendimento, tempo de vida útil

Abstract

Frozen concentrated lemon juice stability. The annual lemon (Citrus limon (L.)

Burm. f.) production encounter a high amount of fruits which, although not satisfying the

marketing rules, have quality. The need to find alternatives to use these fruits forced

producers to look for new quality products with added value.

Nowadays with the growing trend towards the use of natural products, has been

observed an increase in demand for juices "in natura", where the frozen concentrated

lemon juice can be presented as an option, providing, after reconstitution, similar to fresh

product, high stability, good sensory characteristics and extended shelf life.

This study aimed to obtain concentrated lemon juice, from evapoconcentration,

and its quality evaluation for 9 months storage, at -18 °C. The quality evaluation was

performed through chemical and microbiological parameters. At the end of the storage a



Sessões Poster


sensory analysis was performed to evaluate the acceptance of the final product

(lemonade), at the consumer level.

Lemon juice yield was of 31% and 14.2% concentrated juice. The reduction of the

levels of citric and ascorbic acids did not influence the organoleptic quality of lemonade

after 9 months storage, since there were no changes in flavor and browning relatively to

the lemonade prepared with natural juice. There was a slight reduction of the total

mesophilic aerobic flora and xerophilic molds.

As lemonade prepared from frozen juice concentrate had a good acceptance, it

may be considered to be an opportunity for a new product to market in this sector.

Keywords: lemonade, evapoconcentration, yield, shelf-life

Introdução

Atualmente devido aos novos hábitos alimentares e à crescente tendência para o

consumo de produtos naturais, tem vindo a verificar-se a procura de sumos “in natura”,

não só pelo seu elevado valor nutritivo, mas também pela forma prática de apresentação.

De entre os sumos mais consumidos e apreciados encontra-se o sumo de limão

natural, definido como uma bebida não fermentada obtida da parte edível (endocarpo) de

limões maduros, através de processamento tecnológico adequado.

O limão (Citrus limon (L.) Burm. f.) produzido na região de Mafra é

maioritariamente das variedades Lisboa (nacional) e Eureka (Califórnia, USA), sendo

preferencialmente conservado, sob refrigeração até à expedição.

Devido às variedades remontantes e à forma como a produção está organizada é

possível oferecer limão do “dia” durante todo o ano. Contudo, torna-se vantajoso ter

disponível no mercado um produto com características semelhantes ao produto “in

natura”, nos meses de menor produção e/ou no período em que os frutos atingem preço

mais elevado (Trigo et al., 2015a, 2015b).

Neste contexto, surgiu como uma boa alternativa, o sumo de limão concentrado

congelado, produto de elevada qualidade e estabilidade com boas características

sensoriais, com tempo de vida útil alargado, aliado à diminuição nos custos de embalagem

e transporte.

Com o objetivo de acrescentar valor aos frutos não normalizados, evitar

desperdícios, minimizar perdas e facilitar ao produtor/concentrador alternativas de

utilização, procedeu-se à obtenção de sumo de limão concentrado, pelo processo de

evapo-concentração, seguido de congelação e à avaliação da sua estabilidade durante 9

meses de conservação. Por fim, através da análise sensorial, foi testada a sua aceitação,

sob a forma de limonada, tendo como termo de comparação a limonada preparada com

sumo de limão natural.

Material e Métodos

Matéria-prima. Limões de Mafra, de formato não normalizado, fornecidos pela

Cooperativa FrutOeste.

Obtenção de sumo. Após lavagem e desinfeção com água clorada (10ppm), os

limões foram cortados e prensados em extrator rotativo. O sumo obtido foi filtrado para

remoção das partículas em suspensão.

Concentração e conservação. O sumo filtrado foi concentrado em rotovapor a

130 rpm, à temperatura de 40°C, durante 2h e 30 min. O sumo concentrado a 40 ± 2

°Brix, foi congelado à temperatura de -30ºC, em formas de silicone, com formato de cubo,

de aproximadamente 1 cm de lado, posteriormente embalados em sacos de polietileno de


Sessões Poster


baixa densidade linear flexíveis (nylon/alumínio/polyester, LLDPE) e conservados à

temperatura de -18ºC, durante 9 meses.

Avaliação da estabilidade. Avaliada ao longo do tempo de conservação,

retirando-se amostras nos tempos 0, 7, 8 e 9 meses.

Caracterização dos sumos. Os sumos, natural e concentrado, foram avaliados

segundo parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Análise físico-química: acidez

total titulável (ATT), expressa em miligramas de ácido cítrico por 100 mililitros, (NP

12147, 1999); pH determinado com potenciómetro “Crison 2002”; teor de sólidos

solúveis totais (SST), expresso em °Brix, com refratómetro digital Atago PR-100; cor por

colorímetro Minolta Meter CT 310, nas coordenadas (CIE L* a* b*) e posteriormente

calculados os valores de coloração (H°) e saturação (C*); ácidos ascórbico e cítrico -

separação em coluna de fase reversa Chromolith RP-18 (100 x 4,6 mm, 5 μm) à

temperatura de 25ºC num sistema de HPLC da Merck, equipado com bomba L-6200,

detetor de fotodíodos L-7450, software D-7000, injetor Rheodyne com “loop” de 20 μL;

Análise microbiológica: flora aeróbia mesófila total (PCA - Oxoid), a 30°C, durante 72h),

bolores xerofílicos (DG18 - Oxoid) a 25°C, durante 7 dias, leveduras osmofílicas (Meio

de Tilbury), a 25°C, durante 7 dias, e coliformes (VRBA - Oxoid) a 37°C, durante 48h;

os valores obtidos são expressos em unidades formadoras de colónias por mililitro

(ufc.mL-1).

Elaboração de limonadas. A preparação das limonadas a partir do sumo

concentrado congelado e do sumo natural foi efetuada segundo as equivalências

estabelecidas no quadro 1.

Avaliação sensorial. Os testes de aceitabilidade do produto foram realizados por

um painel de provadores/consumidores, tendo sido avaliadas as características visuais

(cor, escurecimento e turvação), olfativas (aroma) e gustativas (amargo/ácido e sabor)

numa escala de 1 a 5 (1 - nada a 5 - muito), assim como a avaliação global numa escala

de 1 a 5 (1 - má a 5 - excelente).

Resultados/Discussão

O rendimento médio de extração de sumo foi de 31%. A bibliografia refere valores

entre 28 e 47% (Perez-Perez et al., 2005, Pedrão et al., 1999) sendo estas diferenças

atribuídas às variedades utilizadas, estado de maturação dos frutos e ao processo de

extração. O flavelo e o albedo corresponderam, respetivamente, a 8,64% e 53,42%. O

rendimento médio do sumo concentrado a 40,2 °Brix foi de 14,2%, tendo-se obtido 85,8%

de hidrolato.

Em relação às análises físico-químicas (quadro 2) não se verificaram diferenças

nos valores de pH do sumo natural e do concentrado; os SST aumentaram de 5,5 para

40,2 °Brix e a ATT aumentou de 4,9 para 33,6 mg de ácido cítrico por 100mL de sumo,

devido à remoção da água de constituição durante o processo. No que se refere aos

parâmetros da cor verificou-se uma intensificação da cor “amarela” no concentrado,

justificado pelos valores de luminosidade (L*) e saturação (C*).

O teor em sólidos solúveis totais (SST), a acidez titulável total (ATT) e o pH

permaneceram estáveis durante o tempo de conservação (quadro 2). O mesmo foi

verificado por Pedrão et al. (1999) em sumo de limão natural e adoçado congelado.

Observou-se uma diminuição gradual do teor de ácido ascórbico, com uma taxa

de redução de 45%, ao fim dos 9 meses de conservação (fig. 1). Campelo et al. (1998)

avaliaram a estabilidade química do ácido ascórbico em polpa congelada de acerola e

observaram uma redução de 38,04% desta vitamina após um ano de armazenamento. No

entanto, Venning et al. (1989) em estudos de polpa de kiwi, com diferentes embalagens,


Sessões Poster


durante 12 meses de armazenamento, assim como, Righetto (1996) em sumo de maracujá

congelado durante 8 meses, não verificaram alterações nos teores de ácido ascórbico.

Relativamente aos valores obtidos para o teor de ácido cítrico, verificou-se uma

redução de 39% após 9 meses de conservação (fig. 2).

No que se refere aos parâmetros microbiológicos, verificou-se uma ligeira

diminuição nas contagens da flora aeróbia mesófila total (FAM) e nas de bolores

xerofílicos, respetivamente de 2,3 x 103 para 1,1 x103 ufc.mL-1 e de 2,5 x 103 para 1,8 x

103 ufc.mL-1 (quadro 3). Este decréscimo deve-se à baixa temperatura de conservação

(-18ºC), aliada ao baixo pH do sumo concentrado, que inibem o crescimento microbiano

e retardam as reações químicas e enzimáticas. As contagens de coliformes e de leveduras

osmofílicas foram inferiores a 1 ufc.mL-1. Os reduzidos valores obtidos nas contagens

microbianas podem ser atribuídos à eficácia do processo de higienização durante o

processamento. A nível microbiológico, o sumo de limão concentrado pode ser

considerado um produto estável.

A conservação ao fim de 9 meses não influenciou a qualidade organolética do

sumo de limão concentrado congelado dado que não se verificaram alterações de sabor

nem de escurecimento, comparativamente à limonada de sumo natural (fig.3), apesar da

redução em teores do ácido cítrico e ascórbico. Contudo, a limonada obtida do sumo

concentrado congelado apresentou um aroma característico menos intenso.

Conclusões

A evapoconcentração mostrou ser uma alternativa para a concentração do sumo

de limão uma vez que o sumo, quando diluído em água, mantém as características

organoléticas anteriores ao processamento.

A limonada elaborada a partir de sumo concentrado congelado teve uma boa

aceitabilidade, tendo sido classificada de muito boa.

O sumo de limão concentrado pode ser uma alternativa ao escoamento dos limões

sem valor comercial, abrindo desta forma a oportunidade para a criação de novos

mercados neste setor.

Agradecimentos

Trabalho financiado pelo Programa PRODER Medida 4.1 Projeto. PA nº45995 –

LIMTEC, cujo promotor foi a Cooperativa FrutOeste, com participação da Consulai e do

INIAV.

Agradecimento à Fernanda Balsemão pelo apoio dado na realização das análises

químicas.

Referências

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Perez-Perez, J.G., Porras, I., García-Lidón, A., Botía, P. & García-Sánchez, F. 2005. Fino

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Sessões Poster


Righetto, A. 1996. Estabilidade físico-quimico e sensorial do suco de maracujá, puru e

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Venning, J.A., Burns, D.J.W., Hoskin, K.M., Nguyen, T. & Stec, G.H. 1989. Factors

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Quadros e Figuras

Quadro 1 – Preparação da limonada.

Origem do sumo Natural Concentrado

Volume do sumo (mL) 50 11,5

Volume de água (mL) 500 500

ºBrix 1,2 1,6

Quadro 2 – Caracterização físico-química dos sumos de limão. L* a* b* Saturação

(C*) Coloração

(H°) pH SST

(ºBrix)

ATT (mg ác. cítrico.100mL-1)

Sumo

natural

63,07 -1,93 9,52 9,72 1,78 2,39 5,5 4,9

Sumo

concentrado

42,09 -3,64 18,89 19,24 1,76 2,40 40,2 33,6

Quadro 3 – Valores de pH, SST e ATT do sumo de limão evapo-concentrado.

T0 T7 T8 T9

pH 2,53 2,30 2,30 2,15

SST (ºBrix) 41,0 41,0 40,8 41,0

ATT 33,3 32,9 29,6 28,8

Quadro 4 – Parâmetros microbiológicos do sumo de limão evapoconcentrado

(FAM – Flora Aeróbia Mesófila Total; B. Xerof- Bolores Xerofílicos).

T0 T7 T8 T9

FAM (ufc.mL-1) 2,3x103 1,8x103 1,3x103 1,1x103

B. Xerof. (ufc.mL-1) 2,5x103 2,3x103 2,0x103 1,8x103 ufc -unidades formadora de colónias


Sessões Poster


Figura 1 – Evolução do ácido ascórbico durante a conservação.

Figura 2 – Evolução do ácido cítrico durante a conservação.

Figura 3 – Perfil sensorial das limonadas.


Sessões Poster


Evaluation of the internal quality of pomegranates using noninvasive visible/near infrared transmittance spectroscopy António Brázio1, Ana M. Cavaco1, M. Dulce Antunes1,2 & Rui Guerra1

1CEOT, Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, 8005-189 Faro, Portugal.

[email protected] 2MeditBio, Centro para os Recursos Biológicos e Alimentos Mediterrânicos,

Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, 8005-189 Faro, Portugal.

[email protected]

Abstract

The purpose of this research was to evaluate the possibility of determining the

internal quality of pomegranates (Punica granatum L.) using noninvasive spectroscopic

methods. We used VIS/NIR (Visible, Near Infrared) transmittance spectroscopy because

of its speed of execution, the possibility of pre-processing of data in real time and the ease

of use in the control process and separation of fruit. A LabVIEW program was developed

to control the spectrometer, perform the acquisition and to preprocess the data. The

transmittance spectra of thirty pomegranates were measured using two different

experimental setups, one where the light is collected with contact with the fruit and

another where there is no contact with the fruit. The data was processed and analyzed in

R. The absorbance spectra and their first and second derivatives were calculated,

normalized and filtered using the Savitzky-Golay filter. Through data analysis we were

able to pinpoint some wavelengths of interest that allowed us to build a mathematical

model based on a multilinear regression, able to successfully predict the internal

conditions of the pomegranates from their transmittance spectra.

Keywords: Spectroscopy, optics, postharvest, mathematical modeling, multilinear

regression.

Resumo

Determinação não-invasiva da qualidade interna de romãs com

espectroscopia de transmitância no visível e infravermelho próximo. Este trabalho

incide sobre o estudo de viabilidade da utilização de métodos não invasivos na

determinação da qualidade interna da fruta, mais concretamente, na avaliação da

qualidade interna de romãs da variedade Acco (Punica granatum L.) através de métodos

de espectroscopia de transmitância. Esta técnica é usada na gama do visível e

infravermelho próximo devido à rapidez de execução, possibilidade de fazer o pré-

processamento em tempo real e, também pela simplicidade no controlo de todo o processo

bem como na separação da fruta. O controlo do espectrómetro, a aquisição e pré-

processamento dos dados foi executado com um programa em LabVIEW. Os espectros

de transmitância de trinta romãs foram medidos em duas configurações experimentais

diferentes, uma onde a coleção da luz é feita com contato e outra sem contato com o fruto.

O processamento e análise dos dados foi realizado no software R. Através dos espectros

de transmitância determinamos os espectros de absorbância, bem como a primeira e a

segunda derivada destes, sendo posteriormente filtrados pelo método de Savitzky-Golay.

Analisando os dados foi-nos possível determinar comprimentos de onda específicos de

interesse, a partir dos quais foi possível construir um modelo matemático baseado numa




Sessões Poster


regressão linear múltipla capaz de prever a qualidade interna das romãs através dos seus

espectros de transmitância.

Palavras-chave: Espectroscopia, ótica, pós-colheita, modelação matemática, regressão

linear múltipla.

Introduction Visible/Near infrared spectroscopy has been applied with significant success to

the determination of fruit internal properties in the last decades (Nicolai et al. 2007). The

determination of internal defects through transmittance spectroscopy is also a possibility

that has been explored, for example in apples (Clark et al. 2003) and pears (Han et al.

2006). One good candidate for internal defect screening by optical methods would be the

pomegranate grown in the Algarve region, since the Alternaria alternata fungus

(Simmons 1967) is causing fruit rot (Tziros et al., 2008). However, this was not yet

attempted or, at least described in the literature, essentially because of the opacity of the

fruit’s skin and of its large dimensions. In view of these constraints, other methods have

been tried: internal structure and defects of pomegranates (Punica granatum L.) have

been assessed through the use of magnetic resonance images (Khoshroo et al. 2009,

Zhang et al. 2012) and X-ray computed tomography (Magwaza & Opara 2014). In this

work we show that with strong illumination and sensitive detection it was possible to

attain encouraging results for the use of NIR transmission spectroscopy in the screening

of pomegranate internal structure.

Materials and Methods

Fruit. Thirty pomegranates (Punica granatum L. Acco) were supplied by Luís

Sabbo Lda. (Tavira, Portugal) in October 2014 and stored at room temperature for 2 days.

The fruit were in an advanced stage of maturation but did not show external signs of rot

core. The measurements were taken in the second and third days after reception.

The pomegranates were described in terms of the parameters relevant for this

study: physical dimensions (height and diameter), colour (pulp and peel), external signs

of damages, extension and severity of internal damages. For the internal characteristics

we made a longitudinal cut, photographed the two halves, register the pulp colour, the

extension and severity of internal damages. The severity of the damage was quantified

according to an observer-based scale from 1 to 5, where 1 = no damage, 2 = mild damage,

3 = medium damage, 4 = severe damage and 5 = extremely damaged pomegranate. The

damage extension was quantified by the percentage of the affected area in the section cut,

in a scale from 0 to 4, where 0 = 0%, 1 = between 0 and 25%, 2 = between 25 and 50%,

3 = between 50 and 75% and 4 = between 75 to 100%.

Experimental setup. The optical setup is shown in figure 1. It consists of a

halogen lamp (OSRAM model 64637, OSRAM, Germany) as light source, housed in 2”

optical tube. The tube allows for the insertion of two convex lenses with focal lengths 60

and 75 mm that focus the light on a spot of about 3 cm on the pomegranate’s surface,

located at a distance of 5 cm from the lenses. The light that traverses the fruit is collected

in the opposite side by a 600 micron core optical fiber, also about 5 cm away from the

fruit surface. The numerical aperture of the fiber (NA = 0.22) defines a cone of acceptance

and an observation spot of about 4 cm diameter. The optical fiber is also mounted on a 1”

optical tube, mainly for light insulation purposes. The optical fiber is then connected to a

spectrometer (Hamamatsu C9405CA, Hamamatsu, Japan), whose spectral response range

is from 500 to 1100 nm. The measurements were performed in a dark room.


Sessões Poster


Two different measurements were made: contact and contactless. In the former

the optical tube was put into contact with the fruit. This insured perfect optical isolation

but a reduced spot size for light collection of about 25 mm diameter. In the contactless

mode a distance of 4 cm was kept between the end of the optical tube and the fruit surface.

This increased the diameter of the observation spot to 4 cm, which increased the optical

power gathered, but at the same time allowed for possible contamination from light

reflected off the fruit peel and by the room walls. The transmittance measurements need

a reference. This was obtained using an integrating sphere of 50 mm inner diameter

(Ocean Optics ISP-50-8-R-GT, Ocean Optics, USA) and a diffuse reflection standard

reflector (Ocean Optics WS-1). It is important to note that the geometry for the reference

is not the same as that used for the fruits. This means that the transmittance to be

determined is not the true transmittance, but an arbitrarily scaled reflectance. However,

this is enough for our purposes. The transmittance spectra were calculated using the

expression:

(1)

where S is the sample raw spectrum, R, is the reference raw spectrum and D represents

the dark signal, that is, the signal measured by the spectrometer in the absence of light.

Data analysis. Data acquisition was carried out through a program written in

LabVIEW, which communicated with the spectrometer through the appropriate virtual

instruments (VI’s). This program was used to control the acquisition parameters

(integration time, number of scans, etc.) and collect the readings of the spectrometer.

Moreover, it provided us the possibility to assess the spectra in real time to check the

quality of the measurements.

The data acquisition procedure had the following sequence: i) adjustment of the

optics; ii) check of the reference spectrum intensity; iii) acquisition of the dark spectrum;

iv) acquisition of the reference spectrum; v) acquisition of the pomegranates’ spectra; vi)

new acquisition of dark and reference spectra for consistency check. This procedure was

repeated for each lot of ten pomegranates two times, one for each experimental

configuration.

The acquired data was processed in R (R Core Team, 2014). After importing the

raw spectra, the transmittance spectra were calculated using eq. (1) and normalized (to

the maximum value). The spectra were excessively noisy below ~600 nm and above

~1000 nm (depending on the configuration). Using the signal to noise ratio defined as

(2)

where the angled brackets represent average and 𝜎 represents the standard deviation, we

have performed subsequent calculations only for those wavelengths satisfying SNR > 2,

since the others are dominated by noise and do not bear significant information. To

obtain the absorbance spectra (𝜇) we used the following condition:

(3)

where d represents the diameter of the pomegranate. The absorbance spectra was then

processed through the Savitzky-Golay (SG) filter (Savitzky & Golay, 1964). This is a

digital filter that can be applied to series of digital data to enhance signal to noise ratio

without greatly distorting the behavior of the signal through convolution, by fitting

successive subsets of adjacent data points with a low-degree polynomial by the method

of linear least squares. The result is the filtered absorbance spectra, 𝜇𝑆𝐺 . The first and

second derivative of 𝜇 may also be calculated by the SG filter, which delivers smoothing


Sessões Poster


and derivation simultaneously. These derivatives of the absorbance spectra are

represented in the following by 𝜇′𝑆𝐺 and 𝜇′′𝑆𝐺 respectively.

Results and Discussion The results from the characterization of the pomegranates in terms of extension

and severity of internal damages are shown in table 1. The majority of the fruit exhibited

extreme internal damage throughout a large area extension.

The raw spectra of the thirty pomegranates obtained with the two different

experimental configurations before their normalization and the normalized transmittance

spectra obtained with the equation (1) are shown in figure 2. The contactless configuration

yielded a better SNR, especially after 900 nm. This was more evident in the normalized

transmittance plot (bottom left). The noisy pattern is the results of having the signal too

close to the dark level. The better signal to noise ratio obtained in the contactless

configuration is mainly due to the largest observation spot. However, it is possible that

the signal is also being boosted by parasitic light reflections from the fruit skin and the

dark room walls. This was not further investigated.

The analysis of the contact data did not proceed further due to the lack of quality

of the signal. The remaining of the work was performed only on the contactless data. The

absorbance spectra were calculated through equation (3) and subsequently filtered with

the SG method (figure 3, top). This same filter was used for the calculation of the first

and second derivative of the absorbance spectra (figure 3, bottom).

The top plots depicted in figure 3 show a common behavior in fruit VIS/NIR

spectra: the different lines seem to be vertically translated relatively to each other. This is

mainly caused by different scattering levels within the fruit. There are several techniques

to partially compensate for this effect and we have adopted the more classical one: the

consecutive application of log (in the absorbance definition) and derivative cancels the

effect of multiplicative constants (and the scattering effect is presumably a multiplicative

effect). The net effect, observed in the bottom plots of figure 3, is that the importance of

the relative shift among the spectra was diminished while the slight differences in the

curves’ slopes were enhanced.

Multilinear regression is a multivariate statistical technique for examining linear

correlations between two or more independent variables and a single dependent variable.

A thorough analysis of all the spectra enabled us to pinpoint several wavelengths of

interest (table 2) that allowed the building of a mathematical model with the lm() (linear

model) R function. These wavelengths and some relations between them were used as the

independent variables for the multilinear regression. Thus obtaining a multilinear model

of the first order described by the following equation,

The wavelengths chosen correspond to the more relevant features. For example,

it was observed that the transmittance showed typically two peaks at 817 nm and 920 nm

(Figure 3, bottom), the latter being relatively stable and the former changing appreciably

in relation with the internal state of the fruit. Hence T817/T920 was chosen as a candidate

variable for the regression. The summary table of the lm() model allowed to restrict an

initial set of candidates to the final set of 9 by using the p-values computed for each

variable. All the variable in this model have p-value < 0.005.


Sessões Poster


To test the validity of the model, we calculated the predicted values and compared

them to the observed values (figure 4).

In this study we have made a preliminary proof of concept that detection of

internal defects in pomegranates is possible through transmittance spectroscopy. This is

possible due to observable differences at specific wavelengths and also in the spectrum

shape as a whole (see figure 5). The results are encouraging, but still limited. The

universe of samples is small and dominated by rot fruit. Equal percentages of fruit in

severity classes 1 to 5 is required to develop a more robust prediction model. Furthermore,

and again due to the limited number of samples, an external validation was not performed.

In any case, the multilinear regression model yielded a very good description of the data.

Acknowledgements The authors acknowledge Luís Sabbo Lda. (Tavira, Portugal) for providing the

fruit used in this study and FCT - Fundação para a Ciência e a Tecnologia, Portugal, for

funding CEOT strategic project UID/Multi/00631/2013 (BI fellowship of A. Brázio) and

Ana M. Cavaco through a post-doc fellowship (SFRH/BPD/101634/2014).

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Sessões Poster


Tables and Figures

Table 1. Determination of the severity and extension of fruit internal rotting.

Severity Extension of the damage (%)

none mild medium severe extreme 0 25 50 75 100

Number of 1 2 3 2 22 1 4 1 5 19

pomegranates

Table 2. List of variables used in the multilinear regression model.

Normalised

transmittance µSG µ'SG µ''SG

Wavelength

(nm) 817 837 920 981 798 817 817

Figure 1. Optical setup. Top: setup for the reference measurement; middle: contact

configuration; bottom: contactless configuration.


Sessões Poster


Figure 2. Raw spectra in the contactless configuration (top left), contact configuration

(top right); Normalized transmittance spectra in the contactless configuration (bottom

left), contact configuration (bottom right).

Figure 3. Absorbance spectra (top left), SG filtered absorbance spectra (top right), SG

filtered absorbance first derivative spectra (bottom left) and SG filtered absorbance

second derivative spectra (bottom right).

Figure 4. Predicted vs. Observed values of the severity of the internal damage.


Sessões Poster


Figure 5. Comparison between two pomegranates: one with no internal damage (left) and

another with extensive extreme damage (right).


Sessões Poster


Insolubilização natural dos taninos durante a maturação de cultivares

de caqui (dióspiro) adstringentes e não-adstringentes

Magda Andréia Tessmer1, Cristina Besada2, Isabel Hernando3, Beatriz Appezzato-da-

Glória1, Amparo Quiles3 & Alejandra Salvador2

1Universidade de São Paulo, ESALQ, Departmento de Ciências Biológicas,13418-900,

Piracicaba, SP, [email protected], [email protected] 2Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias, Departamento de Pós-colheita, 46113,

Valencia, Espanha. [email protected], [email protected] 3Universidad Politécnica de Valencia, Departamento de Tecnologia de Alimentos,

Valencia, Espanha. [email protected], [email protected]

Resumo

Cultivares de caqui (dióspiro) são classificadas em duas categorias, adstringentes

e nã-adstringentes, de acordo com o teor de taninos solúveis no momento da colheita. No

entanto, as causas da perda natural da adstringência durante o processo de maturação não

estão totalmente esclarecidas. O objetivo deste trabalho foi o estudo da perda natural da

adstringência durante o processo de maturação de duas variedades adstringentes (‘Rojo

Brilhante’ e ‘Giombo’) e duas não-adstringentes (‘Fuyu’ e ‘Hana Fuyu’). Foram colhidos

sete estádios de maturação e realizadas avaliações de índice de cor, firmeza, taninos

solúveis, análise sensorial da adstringência e por microscopia de luz. A coloração das

amostras de polpa com vanilina-HCl permitiu a visualização dos taninos solúveis no

parênquima dos frutos. Desta forma, as imagens obtidas revelam o maior teor de taninos

solúveis nas cultivares adstringentes em comparação com as não-adstringentes nos

primeiros estádios de maturação, e a insolubilização dos taninos que ocorreu durante o

amadurecimento das cultivares adstringentes e não-adstringentes. Nas cultivares

adstringentes, o processo de insolubilização dos taninos foi gradual e levou a uma redução

dos taninos solúveis, enquanto nas cultivares não-adstringentes, a insolubilização foi

muito mais rápida. Além disso, o presente estudo revelou também que a relação entre a

evolução da cor e o amolecimento do fruto é característico para cada cultivar.

Palavras-chave: adstringência, amadurecimento, coloração, firmeza,microscopia

Abstract Persimmon cultivars are classified into two categories, astringents and non-

astringents, according to the content of soluble tannins at harvest. However, the causes of

natural loss of astringency during the maturation process are not fully clarified. The

objective of this work was to study the natural loss of astringency during the maturation

process of two astringent (‘Rojo Brillante’ and ‘Giombo’) and two non-astringent (‘Fuyu’

and ‘Hana Fuyu’) varieties. Seven stages of maturation were harvested and measurements

of color index assessments, firmness, soluble tannins, sensory analysis of astringency and

light microscopy were performed. Staining of pulp samples with vanillin-HCl enabled the

visualization of soluble tannins in the parenchyma fruit. The images obtained showed the

highest content of soluble tannins in astringent cultivars compared with non-astringent in

the early stages of ripening, and the insolubility of the tannin occurred during the

maturation of non-astringent astringent cultivars. In astringent cultivars, the process

insolubilization of tannins was gradual and leads to a reduction of soluble tannins. In non-

astringent cultivars, insolubilization was much faster than in astringent cultivars. In


mailto:Espanha.%[email protected]



Sessões Poster


addition, this study also showed that the relationship between changes of color and

softening of the fruit is characteristic for each cultivar.

Keywords: astringency, color, firmness, maturity,microscopy

Introdução

Algumas variedades de caqui apresentam adstringência no fruto quando é colhido

com alta firmeza, que leva à necessidade de tratamento pós-colheita de destanização antes

da comercialização. No entanto, existem outras cultivares de caqui que não necessitam

de tratamento, porque não apresentam adstringência no momento da colheita. A

adstringência no caqui é devida ao alto teor de taninos solúveis, que estão localizados nos

vacúolos das células especializadas denominadas células taníferas (Yonemori et al., 1997;

Salvador et al., 2007). Os frutos de cultivares adstringentes apresentam altos níveis de

taninos, enquanto que em cultivares do não-adstringentes o teor de tanino solúvel diminui

com a maturação até que níveis sensorialmente indetectáveis. Dentro de cada uma destas

categorias existem cultivares que a adstringência do fruto é influenciada pela polinização

(polinização variável) e outras, cujos frutos não são influenciados (polinização constante).

Desta forma, cultivares de caqui podem ser classificadas em quatro grupos (Sugiura,

1983): Polinização Constante Não-Adstringente (PCNA) - os frutos não são

adstringentes, independentemente da presença de sementes eassim, podem ser colhidos

com alta firmeza para consumo direto; Polinização Variável Não-Adstringente (PVNA)

- os frutos não são adstringentes no momento da colheita devido a presença de sementes,

e na ausência, são adstringentes e não podem ser consumidos diretamente; Polinização

Adstringente Variável (PVA) - neste grupo os frutos são adstringentes, mesmo que

tenham sido polinizados, perdendo a adstringência apenas nas áreas circundantes das

sementes, onde a polpa geralmente apresenta coloração acastanhada; Polinização

Adstringente Constante (PCA) - os frutos destas cultivares são sempre adstringentes

quando apresentam firmeza elevada. Em todos os grupos, quando os frutos são pequenos

e imaturos apresentam elevada adstringência, masdurante o desenvolvimento e maturação

ocorre uma redução dos taninos solúveis, maior ou menor, dependendo do tipo a que

pertence.

Nas cultivares adstringentes (PVA, PVNA e PCA) e não adstringentes (PCNA), a

perda da adstringência está relacionada com a capacidade das sementes produzirem

compostos voláteis. As sementes dos frutos PVNA geram grandes quantidades de

acetaldeído, o que leva a uma perda natural da adstringência devido àinsolubilização dos

taninos; sementes dos frutos do tipo PVA produzem quantidades limitadas de acetaldeído,

resultando em uma perda localizada da adstringência em áreas que cercam as sementes.

Para os frutos de PCA, a produção de acetaldeídopelas sementes é praticamente nula, de

forma que os frutos continuam adstringentes, mesmo com a presença das sementes

(Sugiura et al., 1979; Tomana&Sugiura, 1983).

Adicionalmente, em frutos de cultivares PCNA, a perda adstringência ocorre nas

fases iniciais da maturidade, independentemente da presença ou ausência das sementes.

Embora as causas desta perda natural da adstringência não sejam claras, tem

sidoassociada com a parada do desenvolvimento das células taníferas em estágios iniciais

de crescimento do fruto, o que levaria a uma diluição da concentração dos taninos na

polpa (Yonemori & Matsushima, 1985; 1987). Também tem sido observada diferenças

nas propriedades químicas dos taninos entre cultivares PCNA e não-PCNA (Yonemori e

Matsushima, 1983, 1984), o que poderia influenciar na adstringência dos frutos.

Naturalmente, os frutos de cultivares não-PCNA (adstringentes) apresentam uma

diminuição dos taninos solúveis durante o amadurecimento. No entanto, no momento da


Sessões Poster


colheita quando o fruto atinge uma cor homogênea, o teor de taninossolúveis ainda é

muito elevado. A completa perda de adstringência sensorial é atingida somentequando o

fruto está sobremaduro e a com polpa completamente amolecida (Novillo et al., 2013).

Em razão disso, para comercializar frutos dessas variedades com elevada firmeza de polpa

é necessário submeter os frutos a tratamentos pós-colheita de destanização, que se baseia

na insolubilização dos taninos solúveis, responsáveis pela adstringência. Portanto,

assume-se que nestas cultivares adstringentes, a perda natural dos taninos deve ser

resultado da insolubilização natural dos mesmos, no entanto, isto não tem sido reportado

até agora.

Com o objetivo de fornecer novas informações sobre o processo de perda natural

da adstringência em caquis, foram estudadas as mudanças que ocorrem nos taninos

durante a maturação do fruto, comparando duas cultivares adstringentes e duas não-

adstringentes.

Material e métodos

Foram estudados frutos de caqui (Diospyroskaki L.) cvs. Rojo Brillante (RB) e

Giombo (Gi) do tipo Adstringentes e Fuyu (Fu) e HanaFuyu (HF) do tipo Não-

Adstringente provenientes da área experimental da Agrupación Nacional de Exportación

de Cooperativas Citrícolas (ANECOOP) em Museros (Valencia, Espanha).

Foram realizadas 7 colheitas com intervalo médio de 15 dias, a partir de 19 de setembro

até 29 de Janeiro. O critério para a colheita foi a evolução da cor da casca, obtendo-se 7

estádios de maturidade para cada uma das variedades em estudo, a partir do estádio de

maturidade E1 (frutos verdes) até o estádio E7 (fruto sobremaduro com coloração laranja-

avermelhado). Em cada estádio de maturidade foi determinado:

O índice de cor (IC = 100a / Lb) foi medido com auxílio de colorímetro, sendo L,

a e b parâmetros de Hunter (CR-300, Konica Minolta Inc., Tóquio, Japão). A firmeza de

polpa foi determinada com texturômetro Instron Universal Machine, modelo 4301

(InstronCorp., Canton, MA, EUA), utilizando ponteira de 8 mm de diâmetro e expressa

em N.O teor de taninos solúveis (TS) foi determinado pelo método de Folin-Denis (Taira,

1995) com base na redução de reagente de Folin-Denis pelos taninos solúveis e expresso

em % peso fresco (pf). A avaliação sensorial dos frutos foi realizada por 6-8 membros

familiarizados com o fruto e utilizada uma escala de 4 pontos, variando de 1-ausência de

adstringência a 4-adstringência intensa. Os taninos foram analisados em secções da polpa

com vanilina-HCl (1:1, v/v), que forma cor vermelha na reação, como descrito por

Vazquez-Gutierrez et al. (2011). Para controle, foram utilizadas secções não coradas. As

imagens foram capturadas com um microscópio de luz (Nikon Eclipse E800 V-PS100E,

Tóquio, Japão).Os dados foram submetidos à análise de variância (ANOVA) e as médias

comparadaspelo teste LSD (P≤ 0,05) (Statgraphics Plus 5.1 (Manugistics Inc., Rockville,

M.D., EUA).


O aumento da cor da casca é uma das mudanças mais características que ocorre

em caqui durante a maturação e está intimamente relacionada com os principais processos

físico-químicos internos do fruto durante este período (Salvador et al., 2007). Por isso, a

cor externa é usada como um índice de colheita não-destrutiva e os frutos da maioria das

cultivares de caqui são consideradas em ponto de colheita quando apresentam uma

coloração laranja-avermelhada homogênea sem a cor de fundo verde (Besada & Salvador,

2011a; Salvador et al., 2006).

Neste estudo, o índice de cor (CI: 1000a/L.b) usado tarduz perfeitamente a

avaliação visual da evolução da cor mostrado para cada variedade durante o


Sessões Poster


amadurecimento. Nos primeiros estágios de maturidade avaliada (E1 e E2), as quatro

variedades apresentaram cor semelhante, de verde escuro a verde claro, com CI de -10 a

-5 (Fig. 1A). A partir do estádio E2 de maturidade, a evolução da cor foi característica

em cada cultivar. Os frutos de ‘HanaFuyu’ apresentaram aumento da cor mais rápida e

apresentando maior IC no final da maturação (IC=52,28). A evolução da cor de ‘Rojo

Brilhante’ foi gradual e semelhante ao de ‘Fuyu’. Ambas cultivares chegaram a um IC=43

no último estádio de maturação E7. O aumento da cor em ‘Giombo’ foi mais lenta do que

nas outras cultivares, mas também revelou um alto IC (IC = 41) no final da maturação

(E7).

Paralelamente ao aumento da cor externa, em todas as cultivares ocorreu

diminuição da firmeza da polpa, principalmente nos estádios mais avançados de

sobrematuração, onde ocorreu uma perda total de textura e amolecimento dos frutos (Fig.

1B). No entanto, a correlação entre estes dois parâmetros dependeu diretamente da

cultivar. Por exemplo, no estádio de maturidade E1, em que todas as cultivares

apresentavam a mesma cor externa, a firmeza das cultivares não-Adstringentes (‘Fuyu’

e‘HanaFuyu’) foi maior que das adstringentes (‘Rojo Brilhante’ e‘Giombo’). Da mesma

forma, embora a cor externa de ‘Giombo’ foi sempre menor do que a de ‘Fuyu’, ambas

as cultivares apresentaram valores de firmeza semelhantes desde o estádio E3. Por outro

lado, ‘Rojo Brilhante’ tinha uma firmeza menor que ‘Fuyu’, embora os valores IC foram

semelhantes. Deve-se notar que os frutos de ‘HanaFuyu’ sofreram um amolecimento

drástico no estádio de maturidade E5, a partir de valores de firmeza muito elevados (47

N) para valores muito baixos (7N). Este decréscimo na firmeza coincidiu, nesta cultivar,

com um aumento significativo na cor externa. No entanto, nas outras cultivares, o

amolecimento dos frutos ocorreu em estádios mais avançados de maturidade, mostrando

valores de firmeza abaixo de 10 N apenas em estádios de sobrematuração (S7). Portanto,

apesar de que em todas as cultivares o incremento da cor é acompanhada pela perda de

firmeza, os resultados obtidos indicam que para prever a firmeza a partir da medição de

cor externa, a qual foi previamente relatada para ‘Rojo Brilhante’ (Salvador et al, 2007;

Salvador et al, 2006), é necessário a realização de estudos específicos para cada cultivar.

A mudança no teor de taninos solúveis, para cada uma das cultivares, durante a

maturação dos frutos é demostrada na Figura 1C. As duas cultivares não-adstringentes

(‘Fuyu’ e ‘HanaFuyu’) apresentam em todos os estádios de maturação conteúdo de

taninos solúveis semelhantes, que passou de valores de 0,29 - 0,27% no estádio E1 a

valores de 0,04 - 0,07 % estádio E7. A avaliação sensorial revelou que nestas cultivares,

a adstringência não foi detectável (valor sensorial=1) com nível de taninos solúveis

abaixo de 0,1%, o que ocorreu nos estádios E3 em ‘Fuyu’ e E4 em ‘HanaFuyu’, quando

os frutos ainda apresentavam elevada firmeza (valores maiores que 50N) e não tinham

alcançado uma coloração externa completa. Esta ausência de adstringência também foi

reportada por outros autores (Antoniolli et al., 2000; Antoniolli et al., 2002; Yamada et

al., 2002).

Em relação as cultivares adstringentes, o teor de taninos solúveis nos frutos de

‘Rojo Brilhante’ diminuiu gradualmente a partir de 2% no estádio E1 a 0,04% no estádio

E7. Esta cultivar foi descrita pelos provadores como adstringente (valor sensorial=1)

apenas no estádio sobremaduro E7, em que os frutos estavam completamente amolecidos,

com valores de firmeza próximos de 0 (Fig. 1B). Em trabalhos anteriores tem sido

relatado que os frutos ‘Rojo Brilhante’ submetidos a tratamento de destanização com

concentrações elevadas de CO2reduz a valores sensoriais de não adstringência quando os

níveis de taninos solúveis encontram-se próximos de 0,04% (Salvador et al., 2007). Neste

caso, a firmeza dos frutos permanece elevada após tratamento. No caso de frutos

‘Giombo’, ocorreu uma diminuição no conteúdo de taninos solúveis entre estádios E1 e


Sessões Poster


E2, de 1,87% para 1,34%; estes valores permaneceram quase constantes até o estádio E6,

e em seguida, ocorre uma redução para valores de 0,48% em E7. Esta redução observada

na última fase de maturação coincidiu com um aumento significativo na cor externa. No

entanto, deve-se notar que os frutos ‘Giombo’ não perderam a adstringência

completamente, mesmo no estádio mais avançado de maturação. Assim, no estádio E7,

com firmeza semelhante ade ‘Rojo Brilhante’, os frutos foram avaliados sensorialmente

com valores de 2,4.

O estudo das amostras de polpa por microscopia de luz revelou que a diminuição

dos taninos solúveis observado durante o processo de amadurecimento foi devido

àinsolubilização dos taninos solúveis no interior do vacúolo das células taníferas (Fig. 2).

Concentrando-se nascultivares adstringentes, nos estádios iniciais de maturação de ‘Rojo

Brilhante’ (E1-E2) foi observada coloração vermelha uniforme, tanto no interior das

células como nos espaços intercelulares (Fig. 2C). O aspecto que apresenta a amostra

indica que os taninos estão na sua forma solúvel e espalhados por todo o parênquima

devido ao extravasamento a partir das células taníferas durante o corte da amostra. No

estádio E4 (Fig 2G.), a tonalidade avermelhada é mantida em todo o parênquima, mas vai

se tornando localizada em áreas concentradas, indicando menor extravasamentode

taninos solúveis do interior das células. Isto sugere o início do processo de

insolubilização, embora o conteúdo de taninos solúveis ainda se encontre em níveis

elevados de 1,2% e, portanto, a percepção sensorial da adstringência é muito elevada

(valores de 4). No estádio E6 (Fig. 2K), ainsolubilização dos taninos já é muito evidente

e a maior parte dos taninos estáinsolubilizada no interior das células. No entanto, neste

estádio ainda se verifica taninos solúveis extravasados no parênquima, o que explica que

a adstringência sensorial ainda é elevada (valores de 3). No estádio E7 (Fig. 2O),

verificou-se a insolubilização completa dos taninos que se apresentam precipitados no

interior das células taníferas e não são observados taninos solúveis no tecido do

parênquima. Na verdade, neste estádio, o teor de taninos solúveis é muito baixo (0,04%)

e os provadores detectaram adstringência nos frutos.

Em frutos ‘Giombo’ também foi observado nos primeiros estádios de maturidade,

uma forte presença de taninos solúveis espalhados por todo o tecido do parênquima (Fig.

2D). No entanto, ao contrário de ‘Rojo Brilhante’, em que o estádio E4 o processo de

insolubilização foi evidente, em ‘Giombo’os estádios E4 e E6 apresentaram uma grande

quantidade de taninos solúveis (Fig. 2H, 2L) dispersos no parênquima. Este aspecto

visualestá em concordância com o elevado teor de taninos solúveis medidos até o estádio

E6. No estado E7 (Fig. 2P) a insolubilização dos taninos é significativa no interior das

células taníferas, mas também são mostrados taninos solúveis espalhados entre os espaços

intercelulares. Isto corrobora com o maior teor de taninos solúveis (0,48%) nos frutos de

‘Giombo’ neste estádio em comparação com frutos ‘Rojo Brilhante’ (Fig. 1C).

Ao contrário do que foi observado nas cultivares adstringentes, imagens do tecido

de ‘Fuyu’ e ‘HanaFuyu’ mostram a presença de taninos precipitados localizados dentro

das células taníferas já no estádio E1 de maturidade (Fig. 2A, 2B), embora também possa

ser considerada uma parte dos taninos solúveis espalhadas pelo tecido. No estado E4 (Fig.

2E, 2F) a presença de taninos solúveis é muito baixa e já nos estádios avançados E6 e E7

(Fig. 2I, 2J, 2M, 2N) taninos completamente precipitados são observados. Estas

observações confirmam claramente o teor de taninos solúveis medidos em cada estádio

de maturação (Fig. 1C).

A diminuição dos taninos durante o amadurecimento de frutos tem sido relatado

previamente (Steeret al., 2013), no entanto, até o momento não havia confirmação que

era um processo de insolubilização dos mesmos. Deve-se reiterar que as diferenças entre

as cultivares adstringentes e não-ndstringentes pode ser devido, além do conteúdo de


Sessões Poster


taninos solúveis, à diferenças na composição dos mesmos. Neste intuíto, foi relatado que

o conteúdo de galocatequina é mais elevado em cultivares adstringentes que em não-

adstringentes (Nakatsubo et al., 2002; Suzuki et al., 2005). Além disso, as unidades de

catequinas podem variar dependendo da cultivar, o que poderia explicar o fato dos taninos

solúveis não serem detectadosa partir de uma concentração sem qualquer adstringência,

dependendo da cultivar (Besada& Salvador, 2011b). Adicionalmente, a dificuldade

mostrada pela cultivar Giombo para a completa eliminação da adstringência por

tratamentos pós-colheita em outros experimentos (dados não publicados), pode estar

relacionado com a polimerização mais lenta dos taninos observados durante o

amadurecimento de ‘Giombo’ neste estudo.

Conclusões

O estudo realizado revelou que a diminuição natural da adstringência durante o

amadurecimento de caquis está claramente relacionada com um processo de

insolubilização dos taninos no interior das células taníferas, em ambas as cultivares

adstringentes (‘Rojo Brillante’ e ‘Giombo’) e não-adstringentes (‘Fuyu’ e ‘HanaFuyu’).

Na microscopia de luz foi observado teor muito mais elevado de taninos solúveis nas

cultivares adstringentes em comparação com as não-adstringentes nos estágios de

maturidade precoces e visualizado o processo de insolubilização dos taninos durante a

maturação em todas as cultivares.

Em cultivares adstringentes, o processo de insolubilizaçãodos taninos foi gradual,

levando a uma diminuição progressiva na sua concentração e redução do nível de

adstringência. Na cultivar ‘Rojo Brillante’, a perda total da adstringência ocorreu apenas

no último estágio de maturidade (fruto muito amolecido), quando os taninos foram

precipitados dentro do vacúolo das células taníferas e os taninos solúveis não foram mais

observados. No entanto, em ‘Giombo’, também ocorreu uma importante insolubilização

dos taninos no último estádio de maturação, uma parte importante deles permaneceu na

forma solúvel e disperso pelo parênquima, o que corrobora com o valores mais elevado

de taninos solúveis e adstringência sensorialmente detectada.

As cultivares não-adstringente (‘Fuyu’ e ‘HanaFuyu’) mostraram taninos

precipitados dentro de células taniferas, mesmo nas fases iniciais do processo de

maturidade e a insolubilização dos taninos durante a maturação foi mais rápida do que

nas cultivares adstringentes; a perda completa da adstringência ocorreu quando o fruto

estava em um estado muito mais precoce e firmeza mais elevada, do que no caso de

cultivares adstringentes.

Agradecimentos

Este estudo foi financiado pelo Ministério da Economia e Competitividade

(Project INIA-RTA 2013-00043-C02) e do programa Europeu FEDER. Os autores

agradecem à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo-FAPESP do Brasil,

pela bolsa concedida a primeira autora deste trabalho. Da mesma forma, os autores

também agradecem à Agrupación Nacional de Exportación de Cooperativas Citrícolas

(ANECOOP)a colaboração prestada e pelos de frutos de caquizeiro concedidos para este

estudo.

Referências

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adstringência de frutos de caqui ‘Giombo’ sob diferentes períodos de exposição ao

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Sessões Poster


Antoniolli, L.R., Castro, P.R.C., Kluge, R.A., ScarpareFilho, J.A. 2002. Remoção da

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Sessões Poster


Quadros e Figuras

Figura 1- Índice de Cor (A), Firmeza de polpa (B) e Taninos solúveisem caqui ‘Fuyu’ (Fu),

‘HanaFuyu’ (HF), ‘Rojo Brilhante’ (RB) e ‘Giombo’ (Gi) em sete estados de maturação (E1-E7). A barra vertical na parte superior e no lado direito do gráfico representam os intervalos de LSD (P = 0,05)

ao comparar todas as cultivar e estádios de maturação. As barras verticais nas linhas representam os

intervalos de LSD (P = 0,05) na comparação entre os estados de maturação para cada cultivars.

Figura 2 – Secções da polpa de cultivares de caqui ‘Fuyu’ (Fu), ‘HanaFuyu’ (HF), ‘Rojo

Brilhante’ (RB) e ‘Giombo’ (Gi) em sete estados de maturação (E1-E7 ) coradas com vanilina-

HCl (1:1, v/v) em quatro estádios de maturação estudadas (E1, E4, E6 e E7). CT: célulatanífera


Sessões Poster


LIFE Cero Residuos: potencial aromático de pulpas de fruta de hueso

tratadas por altas presiones (HHP) y destinadas a alimentación infantil

Eva Campo1, María Pellicer1, Mª Eugenia Venturini1, Esther Arias2, Sara Remón2 & Rosa

Oria1

1 Instituto Universitario de Investigación Mixto Agroalimentario de Aragón (IA2).

C/Miguel Servet 177, CP.: 50013, Zaragoza (España) 2 Fundación Parque Científico Tecnológico Aula Dei (PCTAD). Avda./ Montañana 930,

CP.: 50059, Zaragoza (España)

Resumen

El principal objetivo de este estudio es evaluar y comparar el potencial aromático

de purés de frutas destinados a alimentación infantil en fresco (control) y tras ser

sometidos a diversos métodos de conservación por altas presiones (HHP). Las frutas

utilizadas (nectarina, paraguayo y melocotón) están certificadas como libres de residuos

en el marco del Proyecto de Investigación Europeo Life Cero Residuos.

Se estudió la composición en moléculas odorantes de los purés de frutas (control

y HHP) mediante una técnica químico-sensorial que combina la extracción de

compuestos volátiles por SPME con la identificación y cuantificación de éstos mediante

cromatografía de gases con detección olfatométrica.

Los resultados muestran que el paraguayo presenta el perfil aromático más

complejo de las tres frutas evaluadas, lo que hace que sea un ingrediente muy prometedor

para nuevas formulaciones de pulpa y/o zumos. El perfil global de las muestras tratadas

se mantiene básicamente con respecto al control en relación a los compuestos más

relevantes en estas frutas: aldehídos y cetonas. El tratamiento de altas presiones fue por

tanto, una tecnología adecuada para mantener las propiedades globales de aroma en las

pulpas de fruta de hueso destinadas a mercados altamente exigentes como el de la

alimentación infantil.

Palabras clave: Fruta de hueso, zumo, HHP, alimentación infantil, potencial aromático

Introducción

La alimentación infantil es un sector en pleno desarrollo dónde el consumidor

reclama cada vez más productos con ingredientes frescos y naturales mientras exige el

cumplimiento de los más elevados estándares de seguridad alimentaria. Es por ello que

muchas empresas de alimentación infantil buscan ofrecer recetas de alta calidad

nutricional, lo más naturales posibles y libres de aditivos. La tecnología de Altas

Presiones (HPP) supone una barrera efectiva para el desarrollo de microorganismos

presentes en los ingredientes y garantizan la seguridad microbiológica de los productos

sin necesidad de recurrir a aditivos alimentarios. Entre las ventajas de la HHP destacan la

posibilidad de aumentar la vida útil del alimento, conservando asimismo las cualidades

nutricionales y sensoriales del producto fresco.

En este trabajo, se han utilizado frutas de hueso procedentes de parcelas agrícolas

de la comarca de La Almunia de Doña Godina en la región de Aragón (Noreste de España)

que están certificadas como libres de residuos de acuerdo a auditorías externas de control

de calidad en el marco del Proyecto de Investigación Life Cero Residuos: hacia una

producción y cadena de distribución sostenible de fruta de hueso. Dicha certificación


Sessões Poster


supone una garantía para el uso de estas frutas en la producción de alimentos destinados

al público infantil.

Dado que el aroma de un alimento es una de los atributos organolépticos más

decisivos en la calidad y aceptabilidad de producto, este trabajo se ha centrado en la

caracterización de los compuestos volátiles responsables del aroma de las pulpas

estudiadas antes y después de su procesamiento por altas presiones.

La metodología de análisis utilizada combina la micro extracción en fase sólida

(SPME) y cromatografía de gases con detección olfatométrica (GC-O). El principio en el

que se basa esta metodología es que los compuestos químicos con potencial para influir

en el aroma de un alimento cumplen dos premisas fundamentales: a) ser volátiles a

temperatura ambiente y b) poder interaccionar con la pituitaria, estímulo que genera un

mensaje que el cerebro identifica como aroma. Este análisis permite establecer una

jerarquía de los compuestos más destacados en cada muestra, así como comparar el

potencial aromático global de las muestras en base a dos parámetros: número total de

odorantes presentes e intensidad aromática de los mismos (Campo et al. 2005).

Material y Métodos

Muestras. Se analizaron pulpas de frutas de nectarina, paraguayo y melocotón

procedentes de parcelas Cero Residuos en La Almunia de Doña Godina (Zaragoza,

Noreste de España). Estas se obtuvieron tras un proceso de pelado, cortado y triturado y

fueron envasadas en paquetes de polietileno de 100 mL de capacidad (Figura 1).

Seguidamente fueron procesadas por tecnología de altas presiones en un equipo NC

Hyperbaric Wave 6000/55 (Burgos, España). La temperatura inicial del agua en el vaso

de altas presiones fue de 10 ºC. Las muestras fueron sometidas a 400 y 600 MPa durante

7 min, respectivamente. La presión objetivo fue mantenida 180-230 s y la

despresurización duró 1-2 s.

Dado que el monitoreo por análisis olfatométrico se realiza en muestras que “a

priori” pueden diferir entre ellas, y en base a los resultados físico-químicos preliminares

(datos no mostrados), se realizó una selección de muestras de pulpas en las que

monitorizar la presencia de volátiles aromáticos:

- Nectarina: Control a tiempo cero y procesada a 600 MPa tras 28 días de

almacenamiento en frío (4 ºC)

- Paraguayo: Control a tiempo cero y procesada a 400 MPa tras 14 días de


- Melocotón: Control a tiempo cero y procesada a 600 MPa tras 28 días de


Se realizaron dos réplicas de cada muestra, entendiendo por réplica el muestreo

independiente de un envase de pulpa y su análisis por GC-O.

Extracción de volátiles. La técnica de SPME (solid phase micro-extraction) se

basa en la captura de los compuestos volátiles del espacio de cabeza de un producto en

una fibra polimérica de altas prestaciones. La muestra de análisis se sitúa en un vial

cerrado con un frasco de rosca (Fase I), éste se termostatiza y se inserta la fibra en el

espacio de cabeza del producto (Fase II). Los volátiles liberados al espacio de cabeza

quedan retenidos en la fibra, que es retirada tras el tiempo de muestreo (Fase III).

Las condiciones particulares para el análisis de los compuestos de interés en este

proyecto son las siguientes: fibra recubierta con una fase estacionaria de

divinilbenceno/carboxen/polidimetisiloxano. A la pulpa de fruta se le adicionó un 30%

de NaCl con el fin de paralizar la actividad enzimática. Se tomaron 7 mL de cada la pulpa

y se situaron en un vial de 15 ml de capacidad y cierre de rosca (Supelco). Las muestras


Sessões Poster


se acondicionaron a 40 ºC durante 20 minutos, después se expuso la fibra al espacio de

cabeza del vial durante 40 minutos a la misma temperatura y con agitación de 250 rpm.

Análisis olfatométrico (GC-O)

Separación cromatográfica. Seguidamente al muestreo los compuestos adheridos

a la fibra fueron desorbidos en el cromatógrafo de gases durante 5 minutos. Se utilizó un

cromatógrafo de gases Hewlett-Packard HP 4890 A (Agilent Technologies) provisto de

un detector de ionización de llama (FID) y un puerto olfatométrico con nariz de vidrio.

Los compuestos volátiles se separaron en una columna capilar DB-WAX

(polietilenglicol) de dimensiones 30 m x 0,32 mm de diámetro y 0,5 micrómetros de

espesor de fase, unida a una precolumna de 3 m y 0,32 mm de diámetro, ambas de J&W

Scientific (Folsom, CA). Las condiciones cromatográficas fueron: caudal de H2 de 3,5

mL/min como gas portador, inyección splitless, temperatura de inyector y detector 220ºC.

El programa del horno fue de 40 ºC durante 5 minutos, seguido de una rampa de

temperatura de 5ºC/minuto hasta alcanzar la temperatura final de 220ºC que se mantuvo

durante 10 minutos.

Detección olfatométrica. Los compuestos eluídos en la columna cromatográfica

fueron analizados por dos jueces entrenados en la detección de aromas. Para cada muestra

tuvieron que indicar el tiempo al que detectaban cada aroma, la descripción y estimación

de la intensidad de mismo en una escala de 1 a 3, siendo 1, leve y 3, muy intenso. Para

analizar los datos se utilizó un parámetro denominado frecuencia modificada (FM),

calculado a partir de la fórmula propuesta por (Dravnieks, 1985):

FM (%) = √F (%) x I (%)

Donde F es la frecuencia de detección de una zona odorante expresado como

porcentaje del número total de jueces, e I es la intensidad media expresada como

porcentaje de la intensidad máxima.

Identificación química. Previa inyección en el cromatógrafo, se identificaron las

zonas odorantes a partir de los índices de retención lineal (LRI) de los compuestos patrón,

siempre que pudieron ser obtenidos comercialmente. Por otro lado, en los casos en que

las zonas de olor no pudieron ser identificadas de esta forma por no poder conseguirlo en

las casas comerciales habituales, o ser excesivamente caros, la identificación se realizó

de forma tentativa por comparación de los índices de retención y descripción aromática

de dicha zona con los de los compuestos reportados en la literatura. En este caso se

consultaron bases de datos de compuestos identificados con metodologías similares a las

empleadas en este estudio (Paraskevopoulou et al., 2012; Prat et al. 2014). Los

compuestos que obtuvieron una puntuación inferior al 30% no se describen (umbral

ruido).

Resultados

Compuestos comunes a las tres frutas de hueso (muestra control). Existieron

cuatro odorantes que se percibieron en las muestras control de las tres frutas analizadas

(Tabla 1), lo que indica que se trata de moléculas elementales que conforman el aroma de

los mismos. Se trata de 2,3-butanodiona, Z-3-hexenal, 1-octen-3-ona, Z-1,5-octadien-3-

ona. Tres de éstas pertenecen a la familia química de las cetonas, y presentan aromas muy

potentes de naturaleza muy diversa: nata, champiñón y geranio. Además, destaca el Z-3-

hexenal, aldehído de fuerte aroma a césped.

Compuestos que difieren entre frutas de hueso (en muestra control). El

hexanal se detectó sólo en melocotón y paraguayo, el E-2-hexenal en nectarina, la g-

lactona fue exclusiva de melocotón, y la 2-acetil-1-pirrolina, el metional, el E,Z-2,,6-

nonadienal o el fenilacetato de etilo fueron exclusivos del paraguayo. Estos resultados

muestran claramente que el paraguayo presentó un perfil aromático algo más complejo


Sessões Poster


que el melocotón, y mucho más que la nectarina, tanto por el número como por la

naturaleza química de las diversas moléculas detectadas.

Influencia del tratamiento HHP optimizado para cada fruta y el tiempo de

envasado en el perfil de composición de volátiles.

Melocotón: la muestra control difería de la muestra tratada por dos aspectos

fundamentales: la ausencia de Z-4-heptenal (pescado) y la presencia de fenilacetato de

etilo (floral). La combinación de ambas circunstancias puede influir en el aroma final del

producto, dadas las connotaciones negativa y positiva, respectivamente, de ambos

compuestos.

Nectarina: probablemente como consecuencia de poseer el perfil olfatométrico

menos complejo como muestra control, la nectarina fue la fruta menos influenciada como

producto envasado. Lo más destacado fue la presencia de aromas más intensos de

“césped” a E-2-hexenal, y otro compuesto de menor volatilidad que no pudo ser

identificado (Tabla 1b).

Paraguayo: el perfil del paraguayo mostró dos características únicas, que no

fueron observadas en el resto de frutos. En él se percibieron claramente 2-acetilpirrolina

(tostado-palomitas) y E,Z-2,6-nonadienal (pepino), con intensidades olfatométricas de 74

y 58, respectivamente. Ninguno de estos componentes fue percibido en las muestras

tratadas por altas presiones, lo que sugiere que son altamente sensibles a este tratamiento.

Por otro lado, se percibió metional (patata cocida) en ambas muestras. No obstante, el

hecho de que la puntación del mismo aumentara notablemente en la muestra almacenada

durante 14 días, sugiere que pueda haber ocurrido además un procesos de oxidación en la

pulpa.

Conclusiones

El aroma de las pulpas de frutas analizadas está compuesto por diversas

moléculas que pertenecen a familias químicas y aromáticas de naturaleza muy

diversa, principalmente aldehídos y cetonas. El complejo equilibrio que se establece

entre todas ellas dio lugar al aroma final de las distintas frutas.

El análisis olfatométrico de las frutas de interés ha permitido establecer una

jerarquía de los compuestos más importantes desde un punto de vista odorante, y

con potencial real para influir en el aroma final del fruto bajo estudio.

El paraguayo mostró el perfil aromático más complejo de las tres frutas, tanto

por el número como por la naturaleza química y aromática de los odorantes, lo que hace

que sea un ingrediente muy prometedor para nuevas formulaciones de pulpa y/o

zumos.

Si bien el tratamiento de frutas por altas presiones y su almacenamiento durante

14 o 28 días induce la aparición/desaparición de algunos compuestos odorantes, el perfil

global de las muestras tratadas se mantiene básicamente con respecto al control en

relación a los compuestos más relevantes: aldehídos y cetonas.

El tratamiento de altas presiones es una tecnología adecuada para mantener las

propiedades globales de aroma de en las pulpas de fruta de hueso con certificado Cero

Residuos elaboradas, haciendo de éstas un ingrediente base de alta calidad organoléptica

(y estricta seguridad alimentaria) para la formulación de alimentos destinados al público

infantil.


Sessões Poster


Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado mediante el Proyecto Europeo LIFE + Zero

Residues: towards a sustainable production and supply chain for stone fruit. LIFE12+ ENV/ES/000902 (www.zeroresidues.eu).

Referencias bibliográficas

Campo, E., Ferreira, V., Escudero, A. & Cacho J. 2005. Prediction of the Wine Sensory

Properties related to grape variety from dynamic-headspace gas chromatography-

olfactometry data. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53: 5682-5690. DOI:

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Paraskevopoulou, A., Chrysanthou, A., & Koutidou, M. 2012; Characterisation of volatile

compounds of lupin protein isolate-enriched wheat flour bread. Food Research

International. 48 (2): 568-577. DOI: 10.1016/j.foodres.2012.05.028

Prat, L., Espinoza, M.I., Agosin, E. & Silva, H. 2014. Identification of volatile compounds

associated with the aroma of white strawberries (Fragaria chiloensis). Journal of the

Science of Food and Agriculture. 94(4):752-759. DOI: 10.1002/jsfa.6412

http://www.zeroresidues.eu/


Sessões Poster


Tablas y Figuras

Tabla 1. Zonas odorantes detectadas por los jueces en las pulpas de fruta estudiadas: a)

melocotón; b) nectarina y c) paraguayo. Descriptor aromático, identidad química del

odorante, tiempo de retención en columna DB-WAX y porcentajes de frecuencia

modificada (FM). NID=no identificado. 1a. MELOCOTÓN

Descriptor Compuesto Tr

(min) Control_T0 600MPa_T28

crema 2,3-butanodiona 8,18 58 65

césped Hexanal 11,57 91 79

césped Z-3-hexenal 14,02 74 68

pescado Z-4-heptenal 17,39 ni 46

champiñón 1-octen-3-ona 19,43 89 98

geranio Z-1,5-octadien-3-ona 22,04 100 84

césped NID 22,35 38 71

rosas Fenilacetato de etilo 31,57 54 ni

dulzón-menta NID 33,24 82 61

melocotón seco g-lactona 43,08 35 26

1b. NECTARINA


(min) Control_T0 600MPa_T28

crema-nata 2,3-butanodiona 8,11 82 68

verde Z-3-hexenal 13,58 61 74

césped E-2-hexenal 16,54 25 82


geranio Z-1,5-octadien-3-ona 21,59 98 79

césped NID 27,56 nd 58

1c. PARAGUAYO


(min) Control_T0 400_T14

nata crema 2,3-butanodiona 8,14 87 76

césped NID 11,07 68 nd

verde Hexanal 11,54 46 71

césped Z-3-hexenal 14,07 41 65

pescado Z-4-heptenal 17,34 79 43


tostado 2-acetil-1-pirrolina 20,43 74 nd

geranio resina Z-1,5-octadien-3-ona 21,56 96 84

patata cocida Metional 24,33 68 82

verde-pepino E-2,Z-6-nonadienal 29,14 58 nd

menta NID 33,16 71 76


Sessões Poster


Figura 1. Envases de pulpa de fruta de hueso: nectarina, paraguayo y melocotón

etiquetados con el certificado Cero Residuos.


Sessões Poster


Postharvest changes of fresh cilantro

Pedro Figueiredo1, Cristina E. Couto1, Adriano A. Saquet1,2 & Domingos P.F. Almeida1


Lisboa, Portugal. [email protected] 2Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Farroupilha – Campus Panambi,

Rua Erechim, 860, 98280-000 Panambi, RS, Brazil.

Abstract

Cilantro (Coriandrum sativum L.) has become one of the most widely used fresh

herbs worldwide. In addition to its flavorful culinary attributes, cilantro has been

promoted by public health authorities as partial replacement of dietary salt intake. The

objective of this study was to characterize the postharvest behavior of fresh cilantro to

provide recommendations for proper postharvest handling.

Freshly harvested cilantro leaves were bunched into 50 g bunches held by a rubber

band, wrapped in plastic, cooled to ca. 5 ºC and transported to the laboratory within 2 h

after harvest. The leaf bunches were placed at 0º, 10º, and 20 ºC, and assessed for mass

loss, ethylene production rate, respiration rate, color, and chlorophyll content. Hedonic

assessment of appearance and odor were also performed.

Under these experimental conditions, fresh mass declined at a rate of 1.1; 1.5; and

6.3% per day, at 0º, 10º and 20 ºC, respectively. Ethylene production rate remained stable

during storage at 0º or 10 ºC, at 0.26 and 1.61 µL kg-1 h-1, respectively. At 20 ºC, the

initial ethylene production rate of 4.04 µL kg-1 h-1 increased sharply after 4 days to reach

25.64 µL kg-1 h-1 at day 7 due to fungal development. The initial respiration rate,

expressed in mL CO2 kg-1 h-1, was 7.7 at 0 ºC, 27.8 at 10 ºC and 114.1 at 20 ºC, and

remained relatively stable during storage at 0 and 10 ºC. However, respiration rate double

during 7 days at 20 ºC due to decay. The initial hue angle of cilantro leaflets was 124.7º,

a value that remained relatively constant during 30 days at 0 ºC, but decreased slightly (2

to 3%) after 15 days at 10 ºC or 4 days at 20 ºC. The initial SPAD index of 42.2 decreased

to 37.7 after 4 days at 20 ºC, to 35.6 after 15 days at 10 ºC and to 39.6 after 30 days at 0

ºC. Total chlorophyll content at harvest was 1.92 mg g-1 with a ratio of chlorophyll a to

chlorophyll b of 3.2. Chlorophyll content decreased slightly at 10º and 20 ºC, mainly due

to the reduction in chlorophyll b but remained unaltered during 30 days at 0 ºC. The

duration of postharvest life based on appearance was 1.6; 7.3, and 11 days at 20º, 10º and

0 ºC, respectively. However, odor was judged at the sales limit after 1.0; 2.0; and 9.0 days

at 20º, 10º, and 0 ºC, respectively.

In conclusion, the main causes of shelf-life termination are odor suppression and

fungal development. Wilting can be reduced by packaging and senescence-related

chlorophyll loss and yellowing are slower than odor suppression. Freshness is best

preserved at 0 ºC.

Keywords: chlorophyll, Coriandrum sativum, coriander, ethylene, respiration.

Introduction Cilantro, a traditional herb of Mediterranean origin, is one of the most widely used

fresh herbs in the world. Its production has been increasing to meet the demand for

international cuisine, for the mixed salads, and for flavorful culinary preparations. In

addition, cilantro has been recommended as a flavoring herb to help reduce salt ingestion,


Sessões Poster


an important public health objective (Lopes et al., 2014). Therefore, postharvest behavior

of cilantro becomes central for adequate supply chain management and consumer

satisfaction.

Postharvest physiology of cilantro has been characterized. The respiration rate,

expressed in CO2 release, of cilantro maintained in air at 0 ºC decreases slowly from ca.

20 to 10 µl g-1 h-1 and at 5 ºC it ranges from 10 to 15 µl g-1 h-1; at 10 ºC rates of 29 µl g-1

h-1 were reported and of 70 to 95 µl g-1 h-1 at 20 ºC (Loaiza & Cantwell, 1997). These

rates are classified as moderately high. The rate of ethylene production is low, 0.1; 0.2;

and 0.7 nL g-1 h-1 at 0º, 5º, and 10 ºC, respectively (Loaiza & Cantwell, 1997). Ethylene

production and respiration rates increase toward the end of shelf life due to decay (Loaiza

& Cantwell, 1997).

Cilantro exposure to exogenous ethylene at 5 µl l-1 increases leaflets yellowing

due to chlorophyll degradation and enhances decay at 10 ºC but not at 0 ºC for 6 days

(Loaiza & Cantwell, 1997).

Considering this metabolic behavior, cilantro shelf-life is severely limited at

temperatures above 0 ºC. Controlled atmosphere with an oxygen partial pressure of 3 kPa

does not improve the quality of shelf-life of cilantro (Loaiza & Cantwell, 1997). Carbon

dioxide partial pressures of 10 kPa induce damage (discoloration) after 7 days and 20 kPa

CO2 is injurious to cilantro (Loaiza & Cantwell, 1997). Therefore, temperature

management remains fundamental for adequate postharvest management of fresh

cilantro.

This study aimed to characterize the effect of temperature on major postharvest

changes of fresh cilantro leaves, and to identify the most important causes of shelf-life

termination.


Plant material and storage conditions. Freshly harvested cilantro (Coriandrum

sativum L.) leaves were bunched into 50 g bunches held by a rubber band, wrapped in

plastic and cooled to ca. 5 ºC and transported to the laboratory within 2 h after harvest.

Four bunches of cilantro were placed inside plastic crates and stored in cold rooms at 0º,

10º and 20 ºC.

Fresh mass. Samples were weighed with a precision balance Kern PFB 200-3 and

relative fresh weight was estimated as the ratio between each measurement and the initial

weight.

Ethylene measurement. Ethylene production rate was measured in a closed

system at the storage temperature. Headspace air (0.1 mL) was sampled with a syringe

and ethylene measured by gas chromatography (Trace 1300, Thermo Fisher Scientific

Inc., Marietta, USA) with a TG bond alumina (Na2SO4) capillary column (Thermo Fisher

Scientific Inc., Marietta, USA) equipped with a FID detector.

Respiration rate. Carbon dioxide release was measured in a closed system with

an infrared sensor with an Oxycarb 6 analyser (Isolcell Italia, Laives, Italy).

Color measurement. Color (CIE-Lab) of the leaflets was measured with a CR

400 tristimulus colorimeter (Konica-Minolta, Tokyo, Japan).

Measurement of SPAD index. A hand-held chlorophyll meter (SPAD-502 Plus,

Konica-Minolta, Tokyo, Japan) was used to determine the index in three leaflets per

sample.

Chlorophyll content. Three leaflets from each of the four replicated samples per

treatment were excised and grounded with mortar and pestle. Chlorophyll was extracted

in 30 ml of 80% acetone, after homogenization and a 30 min incubation in the dark. The

homogenate was then filtered and centrifuged at 2600g at 4 ºC for 15 min. The supernatant


Sessões Poster


was recovered and diluted in 3 volumes of 80% acetone prior to spectrophotometric

readings at 663.6 and 646.6 nm (CE 1011, 1000 series, Cecil Instruments, Cambridge,

UK). Chlorophylls a and b and total chlorophyll contents were calculated according to

Yang et al. (1998).

Hedonic assessment. Appearance and odor were assessed using a 7-point hedonic

scale, with 7 being fresh-like appearance and odor, 5 the sales limit, 3, the consumption

limit, and 1 very poor appearance due to wilting, yellowing, or decay, and intense off

odor.


Fresh mass. The rate of fresh mass change was 6.3; 1.5, and 1.1% d-1 at 20º, 10º,

and 0 ºC, respectively (Figure 1). A water loss of 15% renders cilantro leaves unusable.

Ethylene production and respiration rates. Initial rate of ethylene production

was 0.6; 1.7; and 4.0 μl kg-1 h-1 at 0º, 10º, and 20 ºC, respectively. Ethylene production

rate remained relatively stable or declined slightly during shelf-life, expect when fungal

development become evident (Figure 2A). The initial respiration rate was 11.4; 27.8; and

114.1 ml kg-1 h-1, respectively at 0º, 10º, and 20 ºC (Figure 2B).

Color. The lightness (L*) of cilantro leaflets increased slightly, from 39.8 at

harvest to 42.9 after 4 days at 20 ºC, 44.6 after 15 days at 10 ºC and to 41,8 after 29 days

at 0 ºC (data not shown). Chroma also increased slightly during shelf-life, from an initial

value of 25.6 to 30.0 after 4 days at 20 ºC, 33.2 after 15 days at 10 ºC e to 28.7 after 29

days at 0 ºC (not shown). The hue angle decreased slightly from 124.8 º at harvest to

122,7 after 4 days at 20 °C, 121.3 after 15 days at 10 ºC and to 123.3 after 29 days at 0

°C (Figure 3).

Chlorophyll content. Chlorophyll content of cilantro leaves was assessed

nondestructively with a SPAD and destructively, after acetone extraction. The initial

SPAD index was 42.2, a value that remained relatively constant or decreased slightly

during shelf-life (Figure 4A). The initial chlorophyll content was 1.92 mg g-1 (Figure 4B).

Chlorophyll content decreased to 1.79 mg g-1 after 4 days at 20 ºC, to 1.64 mg g-1 after

15 days at 10 ºC and had a value of 1.93 mg g-1 after 29 days at 0 ºC.

Hedonic assessment. The hedonic assessment of appearance and odor decreased

at a faster rate the higher the temperature (Figure 5). It is noteworthy that odor scorings

decreased faster than appearance.

Shelf-life. Shelf-life termination of cilantro can be based on several criteria. Three

criteria were considered for shelf-life termination in cilantro: appearance, odor, and water

loss. The end of shelf-life was attained when the hedonic score for appearance and odor

was 5 or when the leaf bunches had lost 15% of fresh mass, corresponding to the limit of

acceptable wilting. Shelf-life ranged from 1 to 2.4 days at 20 ºC, 2 to 10.3 days at 10 ºC

and 9 to 13.3 days at 0 ºC (Table 1). Irrespective of storage temperature, shelf-life based

on odor was shorter that based on overall appearance or water loss.

Conclusions

Temperature had a strong effect on cilantro quality preservation and shelf-life

duration. At 0 ºC shelf-life is substantially extended due to lower respiration rate. Changes

in color and related chlorophyll content did not limit shelf-life under any of the

temperature conditions; instead, odor and wilting were the major causes of shelf-life

termination in fresh cilantro.


Sessões Poster


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Tables and figures

Table 1- Shelf-life of cilantro leaves at 0º, 10º, and 20 ºC based on appearance, odor, and

mass loss.

Temperature (ºC) Duration of shelf-life (day)

Appearance Odor Mass loss

0 11.9 9.0 13.3

10 6.6 2.0 10.3

20 1.6 1.0 2.4

Figure 1- Decrease in relative fresh mass of cilantro at 0º, 10º, and 20 ºC.


Sessões Poster


Figure 2- Ethylene production (A) and respiration (B) rates of cilantro at 0º, 10º, and

20 ºC.

Figure 3- Hue angle of cilantro leaflets during shelf-life at 0º, 10º, and 20 ºC.

Figure 4- Chlorophyll content assessed nondestructively by SPAD (A) and determined

spectrophotometrically (B) during shelf-life of cilantro leaves at 0º, 10º, and 20 ºC.

B

A B


Sessões Poster


Figure 5- Changes in appearance (A) and odor (B) during shelf-life of cilantro at 0º, 10º,

and 20ºC.


Sessões Poster


Qualidade de frutos de Physalis peruviana L. em pós-colheita

Cristina Silva1, Hortense Fernandes2, Andreia Oliveira1 & Carlos Ribeiro3


Vila Real - Portugal, [email protected]; [email protected] 2Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Centro de Investigação e

Tecnologias Agroambientais e Biológicas (CITAB), Quinta de Prados, 5000-801 Vila

Real - Portugal, [email protected] 3Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Departamento de Agronomia,

Quinta de Prados, 5000-801 Vila Real - Portugal, [email protected]

Resumo

O consumo de frutos tem vindo a diversificar-se e a procura por frutos exóticos

também. É o caso de Physalis peruviana L., Solanácea com produção em Portugal e com

potencial utilização na alimentação, pelo poder atrativo da coloração amarela mas

sobretudo pelo interesse organolético e dietético. O conhecimento do comportamento

deste fruto em pós-colheita, à temperatura ambiente (17 oC) e sob refrigeração (1,5 oC),

bem como o efeito da presença do cálice no tempo de armazenamento, foram objetivos

deste trabalho. Para o efeito, quantificaram-se parâmetros biométricos, cromáticos e de

textura, de rotina (sólidos solúveis totais e pH), açúcares totais e individuais e atividade

antioxidante. As amostragens de 30 frutos decorreram entre a colheita (7 de julho de

2013) e 22 de julho (com 3 amostragens intermédias). O ensaio de refrigeração foi

mantido até 9 de outubro. Physalis peruviana L. pode ser armazenada, sem cálice, até 14

dias à temperatura ambiente, e 43 dias sob refrigeração, aumentando para 21 e 93 dias,

respetivamente, em frutos com cálice. De um modo geral, o cálice funciona como

revestimento protetor do fruto, pelo que a maioria destes frutos comercializados aparece

com as sépalas. A massa média de frutos refrigerados é superior à dos frutos à temperatura

ambiente, não só pelo efeito da baixa temperatura na atividade metabólica geral dos

frutos, mas também pelo controlo da humidade relativa e menor desidratação. O aspeto

dos frutos, identificado pelos parâmetros cromáticos, foi melhor preservado sob

refrigeração. Quanto à força máxima para rotura da epiderme, ocorreu tendência para o

decréscimo ao longo do período de armazenamento, justificável pela progressiva perda

de firmeza associada à atividade hidrolítica das paredes celulares, com influência positiva

da refrigeração e da presença de cálice durante o armazenamento. A oxidação de ácidos

orgânicos será a razão para o acréscimo de pH entre as primeiras duas e as últimas 3 datas

de amostragem, sendo que a acidez inicial é melhor preservada sob refrigeração. A

sacarose foi o açúcar predominante, seguido da frutose, havendo efeito significativo das

condições de armazenamento nos açúcares individuais. A atividade antioxidante foi

inferior à de manga ou morango. A refrigeração foi determinante na preservação de

massa, firmeza e açúcares, enquanto a manutenção do cálice contribuiu para a diminuição

das perdas de água e de dureza dos frutos. As condições de apresentação e armazenamento

estudadas contribuem para o aumento do rendimento dos operadores comerciais, devendo

implementar-se a utilização de atmosfera modificada no futuro.

Palavras-chave: refrigeração, cálice, massa, força, açúcares



Sessões Poster


Abstract

Postharvest quality of Physalis peruviana L. fruits. The fruit consumption has

been to diversify as well as the demand for exotic fruits. This is the case of Physalis

peruviana L. - solanaceous with production in Portugal and with potential use in human

feed, owing to the attractive power of its yellow colour but mainly by its organoleptic and

dietary interest.

The knowledge of the behaviour of the fruit at postharvest at room temperature

(17°C) and at cooling conditions (1.5°C) as well as the effect of the calyx presence in the

storage time were objectives of this work. For this purpose, biometric, chromatic and

texture parameters, soluble solids and pH, total and individual sugars and antioxidant

activity were quantified.

Samples of 30 fruits were analysed between harvest (July 7, 2013) and 22 July

(with 3 intermediate samples). The cooling test was continued until October 9. Physalis

peruviana L. can be stored without cape, up to 14 days at room temperature, and 43 days

under refrigeration, increasing to 21 and 93 days, respectively, in fruits with cape.

In general, the calyx acts as a protective coating of the fruit, whereby most of these

commercialized fruits appear with the sepals. The average weight of refrigerated fruit is

higher than the weight of fruit at room temperature, not only by the effect of low

temperature in the general decrease on metabolic activity of the fruit, but also for

controlling the relative humidity responsible by a less amount of water loss by

dehydration. The appearance of the fruits, identified by the chromatic parameters, was

best preserved under cooling conditions. The maximum force to promote the rupture of

the epidermis trended to decrease during the storage period, justified by progressive loss

of firmness associated with cell wall hydrolytic activity. This enzymatic activity is

minimized or delayed by cooling and within fruits with calyx. Oxidation of organic acids

is the reason for the increase in pH between the first two and the last three sampling dates,

and the initial acidity is better preserved under cooling. Sucrose was the predominant

sugar and the fructose followed, with no effect of storage conditions on the individual

sugars. The antioxidant activity was lower than mango or strawberry. The cooling had an

important role in the preservation of weight, firmness and sugar while the maintenance

of the calyx in fruits contributed to the reduction of water loss and hardness loss of fruit.

The studied conditions of presentation and storage contribute for increasing the income

of traders and modified atmosphere should be implemented in the future.

Keywords: cooling, calyx, weight, force, sugars

Introdução O fruto de Physalis peruviana L. é um fruto exótico (Restrepo et al., 2014),

caraterizado como baga carnosa, suculenta, redonda ou oval, de coloração amarelo-

alaranjado quando madura (CCI, 2002). A baga é envolvida por um cálice aveludado

composto por cinco sépalas, que durante o período de desenvolvimento do fruto atua

como proteção (Tapia e Fries, 2007; Rufato et al., 2008) e a sua aparência é considerada

parâmetro essencial para determinação do momento ótimo de colheita (Lima et al., 2013).

Physalis é um fruto climatérico (Fischer et al., 2005), pelo que as suas

caraterísticas sensoriais evoluem com a maturação (Vieira et al., 2010). O armazenamento

do fruto com cálice permite aumentar significativamente o tempo de vida útil (Gonçalves

et al., 2012). À temperatura ambiente, frutos com cálice podem ser armazenados durante

30 dias. No entanto, países importadores de Physalis, como os Estados Unidos da

América, exigem que o fruto seja comercializado sem cálice, o que é de suma importância

aplicar diferentes sistemas de armazenamento de modo a aumentar a sua vida útil. A


Sessões Poster


refrigeração permite conservar Physalis sem cálice entre 30 a 45 dias em vez de 4 a 5dias

à temperatura ambiente (Cedeño e Montenegro, 2004). Em refrigeração a 2°C±1 e

humidade relativa de 90%±5 é possível aumentar o seu tempo de conservação (Bolzan et

al., 2011).

O presente trabalho visa caraterizar os frutos de Physalis peruviana L. após a

colheita e determinar o seu tempo de vida útil. Avaliar a qualidade do fruto durante o

armazenamento, à temperatura ambiente e sob refrigeração, com e sem cálice,

quantificando a massa, parâmetros cromáticos, textura, pH, açúcares, e atividade

antioxidante foram objetivos deste estudo.

Material e Métodos

Material Vegetal. Foram utilizados frutos da espécie Physalis peruviana L., com

produção em Leiria e colhidos a 07-07-2013. Os frutos foram armazenados à temperatura

ambiente (±17 ºC), e em refrigeração (1,5 ºC±0,5). Por data de amostragem – 11, 15, 18

e 22 de Julho – foram amostrados 30 frutos com cálice e 30 frutos sem cálice,

provenientes de acondicionamento à temperatura ambiente e em refrigeração.

Caraterização física. A massa, expressa em grama, foi medida em balança Kern

EW2200-2NM e os parâmetros biométricos – largura e altura (expressas em mm) – com

paquímetro. A determinação da cor foi feita em colorímetro Minolta Chroma Meter CR-

300 utilizando o sistema de coordenadas CIEL*a*b*, e efetuando seis leituras na

epiderme de cada fruto. A força de rutura da epiderme foi quantificada utilizando a sonda

P2 do analisador de textura TA.XTplus, da Stable Micro Systems. A velocidade de

deslocamento foi de 1 mm/s. A célula de carga utilizada foi de 5 Kg.

Análise de rotina. Sólidos solúveis totais (SST) e pH foram determinados em

sumo, quantificando o índice refratométrico (IR) em refratómetro Atago PR 101

(resultado expresso em ºBrix) e para o pH utilizou-se o potenciómetro digital Jenway

3310.

Caraterização química. Os açúcares totais foram determinados pelo método do

fenol-sulfúrico, com base na metodologia de Dubois et al. (1956). Os resultados são

expressos em mg de equivalentes de frutose/g peso seco. Os açúcares individuais foram

determinados em HPLC-DAD após derivatização com cloreto de benzoílo, com base na

metodologia de Daniel et al. (1981). Os resultados são expressos em mg/g de peso seco.

A atividade antioxidante foi determinada pela quantificação da inibição de radicais livres

1,1-difenil-2-picrilhidrazilo (DPPH). O ensaio de DPPH foi baseado na metodologia de

Marinova et al. (2005), Heimler et al. (2007) e Lamien-Meda et al. (2008) e os resultados

expressos em % de inibição de radicais metálicos DPPH.


do teste de Tuckey-HSD com o pacote informático JMP-8. São apresentados os valores

médios e desvio padrão.

Resultados e Discussão Durante o armazenamento (Quadro 1) à temperatura ambiente, a massa variou

entre 4,66 e 5,60 g (com cálice), e entre 4,13 e 4,79 g (sem cálice). Em refrigeração, a

variação ocorreu entre 5,03 e 5,83 g (com cálice) e entre 4,58 e 4,99 g (sem cálice),

enquadrando-se nos valores referidos por CCI (2002), que oscilam entre 4 e 10 g. Frutos

armazenados sob refrigeração apresentaram maior massa (p<0,05) que os de temperatura

ambiente. A refrigeração evidencia efeito benéfico sobre a massa, o que pode dever-se à

menor transpiração e à redução da taxa respiratória e da atividade metabólica geral. A

presença do cálice durante o armazenamento permitiu reduzir a perda de massa,

minimizando as consequências nos parâmetros biométricos, o que permite concluir do


Sessões Poster


efeito benéfico da presença das sépalas na redução de perdas por transpiração e

desidratação.

A luminosidade (L*) de Physalis peruviana L. durante o armazenamento (Quadro

1) sofreu oscilações entre 61,45 a 15 de Julho em temperatura ambiente e 63,70 a 11 de

Julho em refrigeração. A refrigeração apresentou influência muito significativa (p<0,001)

sobre este parâmetro cromático, verificando-se uma maior preservação da luminosidade

dos frutos. A diminuição dos valores da luminosidade entre datas pode dever-se ao

acastanhamento enzimático provocado pela ação das enzimas polifenoloxidase e

peroxidase provocando na cor, sabor e aroma dos frutos alterações indesejáveis ou à

evolução de pigmentos por amadurecimento ou senescência. A refrigeração teve

influência muito significativa no parâmetro cromático a*. Atraso na acumulação de

carotenóides responsáveis pela pigmentação pode justificar este efeito, uma vez que a sua

biossíntese é negativamente influenciada pela refrigeração (Severo et al., 2010).

A força máxima de rutura da epiderme (Quadro 1) apresentou, tendencialmente,

decréscimo com o tempo de armazenamento (p<0,001). A redução da força de rutura da

epiderme está associada à perda de firmeza da estrutura celular do fruto devido à atividade

enzimática sobre pectinas, uma vez que estas hidrolisam compostos presentes na parede

celular (Arango, 2010). A força máxima necessária para romper a epiderme de Physalis

foi menor em frutos armazenados à temperatura ambiente, pelo que é possível verificar

que a refrigeração permite melhorar a preservação da firmeza do fruto. Durante o

armazenamento, a presença de cálice teve influência altamente significativa (p<0,001)

sobre a força máxima necessária para o rompimento da epiderme. Esta observação

configura um papel relevante das sépalas na preservação da estrutura celular do fruto

durante o tempo de armazenamento.

À temperatura ambiente (Quadro 1) o pH variou entre 3,65 e 3,88 em frutos com

cálice, e entre 3,70 e 3,89 em frutos sem cálice, enquanto que em refrigeração o pH variou

entre 3,63 e 3,68 e entre 3,63 e 3,71 para frutos com e sem cálice, respetivamente. Estes

valores enquadram-se nos valores obtidos por Rufato et al. (2008). A data de amostragem

teve influência altamente significativa (p<0,001) sobre os valores de pH. Em 15, 18 e 22

de julho foram verificados valores mais elevados de pH enquanto que em 11 de julho

foram de 3,65 à temperatura ambiente e 3,66 em refrigeração. A perda de acidez durante

o armazenamento pode dever-se à oxidação dos ácidos orgânicos no ciclo dos ácidos

tricarboxilicos, em decorrência da respiração. Tal como Lima et al. (2013) referiram,

frutos armazenados sob refrigeração apresentaram valores menores de pH, o que pode

dever-se à influência que a refrigeração tem no metabolismo do fruto.

Os valores de SST durante o armazenamento à temperatura ambiente (Quadro 1)

oscilaram entre 15,45 e 17,39ºBrix em frutos com cálice, e entre 17,11 e 17,92ºBrix em

frutos sem cálice. Em refrigeração, o valor de SST variou entre 16,64 e 17,39ºBrix em

frutos com cálice e entre 16,91 e 17,60ºBrix em frutos sem cálice. O efeito da data nos

SST (p<0,001) demonstrou que a 18 e 15 de julho os valores foram mais elevados e

inferiores aos de 22 e 11 de julho. A refrigeração não teve efeito significativo nos valores

de SST o que sugere que os frutos beneficiam de um rápido pré-arrefecimento para

reduzir rapidamente potenciais perdas de água e metabolitos (Lima et al., 2013). Durante

o armazenamento, a manutenção do cálice apresentou efeito altamente significativo sobre

os valores de SST, sendo que a ausência do cálice nos frutos conduziu ao aumento dos

valores de índice reftractométrico.

Sacarose (83,1 mg/g peso seco) e frutose (21,8 mg/g peso seco) foram os açúcares

com maior predominância em Physalis (Quadro 2), valores substancialmente superiores

aos referidos por Novoa et al. (2006) - 11,00 mg/g de sacarose e 7,67 mg/g de frutose. Os

valores mais baixos de açúcares em 15 de julho podem dever-se ao aumento da


Sessões Poster


intensidade respiratória dos frutos (Rinaldi et al., 2008). Os açúcares livres (Quadro 2)

foram influenciados pela refrigeração. A refrigeração promove diminuição da velocidade

de consumo de açúcares inerentes à manutenção do metabolismo - hidrólise de sacarose

e consumo de monossacarídeos, o que justifica valores mais elevados de glucose,

galactose, frutose e sacarose. A data de amostragem apresentou influência muito

significativa apenas sobre a frutose, verificando-se para o dia 22 de julho valores mais

elevados. Este aumento pode ser justificado pela degradação da sacarose e de

polissacarídeos de reserva (por exemplo o amido) em glucose e frutose.

A atividade antioxidante (Quadro 2) variou entre 50,27 e 53,79% de inibição,

superiores a 46,65% de inibição mencionado por Dallmann et al. (2013). De acordo com

os resultados da análise de variância (Quadro 2), não foi detetado efeito significativo da

data de amostragem sobre a atividade antioxidante de Physalis.

Conclusões A refrigeração permitiu diminuir a velocidade de ocorrência de fenómenos de

senescência de Physalis, aumentando consideravelmente o tempo de vida útil dos frutos.

Baixas temperaturas contribuíram para a manutenção de massa, firmeza e açúcares. A

presença de cálice permitiu preservar melhor as caraterísticas do fruto durante o

armazenamento, verificando-se menor perda de massa e firmeza. Foi possível demonstrar

a importância da refrigeração e presença de cálice durante o armazenamento de Physalis.

No entanto, impõe-se a melhor perceção e conhecimento técnico e científico do

comportamento de Physalis peruviana L. em atmosferas modificadas, associadas a baixas

temperaturas, de modo a aumentar o tempo de vida útil e para hipotética utilização dos

frutos sem cálice nos mercados, podendo ser a combinação ideal para o aumento da

conservação do fruto e a manutenção das caraterísticas físicas e químicas do mesmo.

Julgamos tratar-se de um fruto com enorme potencial para o mercado português e

europeu.

Agradecimentos À D. Rosa Paula Carvalho e ao Doutor Alfredo Aires, do Laboratório Agro-

Alimentar do Departamento de Agronomia da UTAD.

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Sessões Poster


Quadros e Figuras

Quadro 1 - Efeito da data de amostragem e condições de armazenamento sobre massa (g), largura (mm), altura (mm), sólidos solúveis totais (ºBrix),

pH, parâmetros cromáticos e força de rotura da epiderme (N) de Physalis peruviana L. durante o armazenamento com e sem cálice.

Os valores são referentes a média ± desvio padrão.1Os valores dos parâmetros cromáticos não têm interação da presença ou ausência de cálice,

sendo somente avaliado o efeito da data e condições de armazenamento.

Data Conservação Cálice Massa Largura Altura SST pH L1 a*1 b*1 Força

11-jul

TA com 4,83±1,01 20,67±1,82 19,07±1,42 15,45±0,55 3,65±0,02 2,35±0,35

sem 4,40±0,85 19,82±1,60 18,52±1,09 17,11±0,19 3,70±0,06 63,56±5,27 10,55±3,70 54,10±5,57 1,56±0,30

RF com 5,03±1,14 20,33±1,86 18,84±1,45 16,64±0,63 3,66±0,04 2,00±0,34

sem 4,99±1,34 20,45±2,24 19,31±1,54 17,23±0,45 3,66±0,02 63,70±5,23 9,99±4,02 54,83±4,90 2,01±0,67

15-jul

TA com 5,60±0,94 21,55±1,65 19,96±1,23 17,10±0,41 3,80±0,08 2,07±0,43

sem 4,79±1,18 20,19±2,04 18,83±1,28 17,76±0,30 3,83±0,01 61,45±3,99 10,67±3,48 56,23±5,72 1,10±0,50

RF com 4,83±1,14 20,43±1,83 18,87±1,34 17,26±0,47 3,65±0,02 2,34±0,30

sem 4,82±1,30 20,32±2,19 18,98±1,46 16,91±1,05 3,71±0,02 62,24±4,85 9,77±3,86 56,38±4,95 1,63±0,37

18-jul

TA com 5,02±1,16 24,25±3,52 22,17±3,34 17,39±0,20 3,80±0,03 1,98±0,23

sem 4,13±0,81 19,01±1,35 18,32±1,50 17,92±0,53 3,78±0,06 62,42±3,99 9,69±4,75 52,49±5,57 0,92±0,39

RF com 5,29±1,19 21,46±1,90 18,91±1,66 17,39±0,68 3,66±0,07 1,85±0,44

sem 4,58±1,22 19,94±2,14 19,13±1,50 17,60±0,30 3,65±0,01 63,17±5,04 9,89±4,10 54,80±4,98 1,59±0,33

22-jul

TA com 4,66±1,32 20,47±2,18 18,69±1,78 16,78±0,78 3,88±0,12 2,00±0,34

sem 4,15±0,97 19,50±1,80 18,32±1,23 16,84±0,12 3,89±0,02 62,09±4,47 11,67±3,88 55,48±6,43 1,19±0,40

RF com 5,20±0,89 20,93±1,20 19,20±1,27 16,96±0,18 3,68±0,01 2,14±0,56

sem 4,92±1,23 20,52±2,16 19,20±1,39 16,98±0,62 3,63±0,02 63,44±5,39 8,54±4,26 53,04±3,96 1,78±0,30

ANOVA

p(data) >0,05 <0,01 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 >0,05 <0,001 <0,01

p(armazenamento) <0,05 >0,05 >0,05 >0,05 <0,001 <0,01 <0,001 >0,05 <0,01

p (cálice) <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 >0,05 - - - <0,01

p (data*armazenamento) <0,01 <0,05 <0,001 <0,01 <0,001 >0,05 <0,001 <0,001 >0,05

p (data*armazenamento*calice) >0,05 <0,05 <0,001 >0,05 >0,05 - - - >0,05


Sessões Poster


Quadro 2 - Efeito da data de amostragem e condições de armazenamento sobre a

concentração de açúcares totais e açúcares individuais (mg/g de peso seco) e atividade

antioxidante (percentagem de inibição de radicais DPPH) de Physalis peruviana L..

Data Conservação A. Totais Glucose Galactose Frutose Sacarose DPPH

15-jul TA 424,7±31,3 3,1±0,2 2,9±0,2 10,2±2,4 32,0±9,3 52,4±0,7

RF 553,1±43,1 3,8±0,6 4,1±0,8 20,8±2,4 55,8±8,3 53,8±0,9

22-jul TA 388,8±22,1 3,2±0,2 3,8±0,1 18,5±0,9 53,5±0,3 50,3±2,1

RF 451,1±99,4 4,5±0,7 4,7±0,5 21,8±2,5 51,2±5,0 52,0±0,6

ANOVA

p(data) >0,05 >0,05 >0,05 <0,01 >0,05 >0,05

p(armazenamento) >0,05 <0,05 <0,05 <0,001 <0,05 >0,05

p (data*armazenamento) >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 <0,01 >0,05

Os valores são referentes a média ± desvio padrão.


Sessões Poster


Qualitative characterization of arbutus berries snacks

Ana I. Vieira1,2, Adriana C. Guerreiro1,2, Custódia L. Gago2,3, M. Leonor Faleiro1,3, M.

Graça Miguel2, Rosinda L. Pato4, Filomena Gomes4 & M. Dulce Antunes1,2

1,2,3 CEOT, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Edf. 8, Campus Gambelas, 8005-139

Faro, Portugal. 2MeditBio, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Edf. 8, Campus Gambelas, 8005-139

Faro, Portugal. 3CBMR, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Edf. 8, Campus Gambelas, 8005-139

Faro, Portugal. 4CERNAS, Politécnico de Coimbra, Escola Superior Agrária, CERNAS, Bencanta,

Ap.7036, 3045-601 Coimbra, Portugal.

Abstract

Arbutus unedo L. fruit are increasing their production in Portugal. Arbutus berries

are of good quality and mostly used for alcoholic drink. Alternative uses for this fruit for

consumption, as fresh or transformed, are of significant importance. The objective of this

work was to develop a snack based on arbutus berries and evaluate their nutritional

quality. Frozen ripe fruit were mixed with natural yogurt at a proportion of 1:1 and 3:1 in

an alginate solution of 4%. Each group mixture was divided in 3 to which was added 5%

stevia powder, 5 % multifloral honey or no addition (control). The final paste was poured,

in baking foil, in small portions (≈2 mL) and dried at 40ºC during 48 h. After cooling, a

group of snacks were used for quality analysis and the remaining were packed in sealed

bags and stored at room temperature. Measurements of color (CIELab), firmness, water

activity, mineral composition, lipids and microbial content were performed, as well as a

taste panel. Results showed good quality for all treatments, which were preserved for at

least 1 month. The addition of stevia and honey improved firmness and panelists preferred

snacks with stevia followed by honey for both fruit/yogurt proportions. Arbutus berries

snacks are an innovative product of good nutritional quality, which should be further

studied to find the best ingredient proportions, as well as their storage ability.

Keywords: Arbutus unedo; berries; snacks; quality.

Introduction

Over the years, it has been an increased demand for healthier foods of rapid

consumption that not only provide nutritional and wholesome benefits but also

convenience and taste (Joshi et al., 2011).

The term “snack” is defined as the food consumed between the three main meals

(De Graaf, 2006; Grunert et al., 2016). However, the number of snacks that are eaten per

day has increased, becoming an important part of the daily life due to the change in

lifestyle of consumers (De Graaf, 2006). The increase in portion sizes and changes in

eating patterns, such as more frequent snacking promotes weight gain or even obesity

(Bucher et al., 2016). Therefore, is essential to promote consumption of healthy products.

Most snacks in the market have high content of salt, sugar and fat (De Graaf, 2006;

Grunert et al., 2016). One of the healthy alternatives is the fruit-snacks. But even those

can be unhealthy, containing low amount of fruit and high sugar content.

The strawberry tree (Arbutus unedo L.) is an evergreen shrub, belonging to the

Ericacea family, a native Mediterranean species. Its fruits are conspicuous, globular,


Sessões Poster


orange-red, rough, usually smaller than 5 cm in diameter and are tasty when fully ripe

(Guerreiro et al., 2013, Fortalezas et al., 2010, Miguel et al., 2014). The fruits can be eaten

as fresh fruits, but they have other utilities, such as for the production of alcoholic

beverages, jams, jellies, marmalades (Fortalezas et al., 2010, Miguel et al., 2014) and can

also be incorporated into yoghurts to flavor them (Miguel et al., 2014). The incorporation

of strawberry tree fruits into snacks may have great potential since was considered as a

“health promoting food” (Fortalezas et al., 2010). This is suggested by the wide range of

antioxidants such as phenolic compounds (e.g. anthocyanins, gallic acid derivatives and

tannins), vitamin C and E and carotenoids (Fortalezas et al., 2010, Guerreiro et al., 2013;

2015).

To our knowledge, the strawberry tree fruits are not yet being used as fruit-snacks.

Thus, the objective of this study was to develop a new healthy product with high fruit

content using strawberry tree fruits and yoghurt at different ratios, sweetened with stevia

or honey, and evaluate their nutritional parameters and sensory quality.

Material and methods

The fruits were harvested in the mountain Caldeirão, in Algarve, Portugal, in mid-

November, when they were ripe, and immediately transported to the postharvest

laboratory at the University of Algarve, where they were selected for uniformity of size

and freedom from defects and washed in tap water. After removing the excess water with

absorbent paper, fruit were left to dry at room temperature for ≈1h then, stored at -80ºC

till experiments.

For snack preparation the base ingredients were arbutus berries, natural yoghurt

and pectin solution. The pectin solution includes pectin (4%), ascorbic acid (1%) and

distilled water (95%). Pectin solution and thawed fruit were mixed in equal portions.

Then, mixture was used to create different types of snacks: 50/50 (50% strawberry tree

fruit and pectin + 50% yogurt); 75/25 (75% strawberry tree fruit and pectin + 25%

yogurt). Each treatment was divided in 3 portions to which was added 5% stevia, 5%

honey or nothing (control). The mixture was performed using an ultra turrax during few

minutes. The speed of the ultra-turrax was increased as the consistency.

The final paste was immediately poured, in baking foil, in portions (≈2 mL) and

then dried at 40ºC for 48 h. After drying, the snacks were left to cool for ≈ 45 minutes

and packaged in metalized bags thermally insulated and stored at room temperature

≈23ºC.

Just after the snack preparation the moisture, ash and fat content, firmness and

mineral composition were determined. After preparation and after 1 month of storage the

quality parameters, such as the microbiology analysis, color and water activity were

measured.

The microbiological parameters determined included aerobic mesophilic

microorganisms, Enterobacteriaceae and moulds and yeasts. The counts of aerobic

mesophilic were done according to the standard Portuguese NP-4405 (2002) using Plate

Count Agar medium (Biokar, Paris, France). The counts of Enterobacteriaceae were

performed according to ISO 21528-2 (2004) using Violet Red Bile Glucose Agar (Biokar,

Paris, France). The counts of moulds and yeasts were done according to the ISO 21527-

2 (2008) using Dichloran Rose-Bengal Chloramphenicol Agar (Biokar, Paris, France).

The color of the snacks was measured using a Minolta Chroma meter CR-300 (EC

Minolta, Japan) using the CIE Lab scale (L*, a* and b*). Hue was calculated as h° =

arctan (b*/a*) and color saturation (Chroma) as C* = (a*2 + b*2)0.5 (Mcguire, 1992).


Sessões Poster


The firmness of the snacks was determined by puncture with a Chatillon TCD200

and Digital Force Gauge DFIS 50 (Jonh Chatillon & Sons, Inc., USA) using a spherical

piston of 15 mm diameter till snack breakout.

Water activity (aW) of the snacks was measured at room temperature using

Rotronic Hydrolab meter (Rotronic AG, Bassersdor, Switzeland). Moisture content of the

snacks was determined by drying the samples at 105ºC until constant weight. Ash was

measured by incineration for 4 h at 550ºC and cooled in a desiccator before weighing.

The fat content was determined by using the homogenization extraction technique

as described in Meyer & Terry (2008). The carbohydrates content were calculated as

Carbohydrates = 100 – (%Moisture + %Ash + %Fat + %Protein) and the energetic value

was calculated according to CE regulation No. 1169/2011.

For the mineral analysis, snacks were dried at 60ºC for 48 h, then ashed at 500ºC

for 7 h and digested in 10 ml of HCl (37%). The nutrient content was determined

according to AOAC procedure. Phosphorus was measured by molecular absorption

spectrometry (T80/T80+ UV-Visible Spectrophotometer, PG instruments, Luttewrworth,

United Kingdom) and calcium, magnesium, sodium, iron and potassium were measured

by atomic absorption spectrometry-AA with flame (PinAAcle 900T Atomic Absorption

Spectrometer, PerkinElmer Inc., Waltham, MA). The nitrogen was measured by the

Kjeldahl method. The percentage of protein was calculated according to the standard

Portuguese NP-1612 (2006). A taste panel was performed with 12 semi-trained panelists,

by evaluation of appearance, crunchiness, aroma, texture, sweetness, acidity and overall

flavor on the base of a 7 point hedonic scale (1- dislike definitely; 7-like definitely).

Overall liking was calculated as a mean of the sensory parameters evaluated.

The statistical software package SPSS 22.0 (SPSS Inc.) was used for data analysis.

The results were evaluated by analysis of variance (ANOVA). Significant differences

between results were determined by Duncan’s multiple-range test (P<0.05).


The moisture content was significantly higher in the 75/25 formulation as

compared to the 50/50 one (Table 1). This can be due to higher concentration of fruit

present in the 75/25 formulation snacks. Also, the control (75/25) and the stevia (75/25)

samples showed moisture content significantly lower than the honey (75/25) sample. The

stevia (50/50) sample presented a slightly higher fat content and both honey samples had

the lowest values. Honey sample at 50/50 showed higher energy value than the other

treatments. The ash content was higher in the control 50/50 samples, which was found to

be similar in the other samples, but the honey (50/50) sample had the lowest ash content

(Table 1). Results showed that the control and stevia (50/50) samples had the highest

protein content. The honey (50/50) sample had similar protein value to all 75/25 samples

(Table 1).

The control snacks with more yogurt concentration (50/50) contained significantly

higher amounts of phosphorus, calcium, magnesium and potassium when compared with

all the other samples (Table 2). This can be due to the fact that the yogurt has higher

quantities of these nutrients (Gahruie et al., 2015). The samples with 25% of yogurt had

lower nutrients content. The addition of stevia or honey to the snacks induced a slight

decrease in nutrients concentration. The exception was Fe concentration, which did not

show significant differences among treatments.

There was a clear difference in color among the samples (Table 3). The color

parameter lightness (L*) values were significantly lower (P < 0.05) in the presence of

more fruit. The higher concentration of strawberry tree fruits provides a darker color to

snacks due to fruit color. At the same time, a higher yogurt concentration in the 50/50


Sessões Poster


snacks contributes for a lighter color snacks. The control 50/50 sample had a slight

reduction of the L* valueover 1 month storage. Guerreiro et al. (2013) who studied

strawberry tree fruit showed that, over time, the L* values decreased. After 1 month

storage, the lightness of 75/25 snacks with stevia or honey significantly increased and the

50/50 snacks didn’t show any alteration (P > 0.05). This can be due to the presence of

stevia and honey properties to prevent the snacks quality degradation. Criado et al. (2014)

reported that stevia could be used as a preservative agent. They showed that enzymatic

browning was influenced by the presence of stevia. Similar results were reported for

honey (Lee, 1997).

The hue values obtained in this study showed that all samples maintained the

yellow-orange color with the exception of stevia and honey samples (50/50), which

showed to be more yellow snacks. Blancas-Benitez et al. (2015) showed that no changes

in the color were observed by replacing the sugar for fruit concentrates and fruit by-

products. The chroma value showed a similarity among the samples and was preserved

over a month, with the exception of stevia (50/50) in which increased.

The aw of the 75/25 snacks was significantly higher than the 50/50 snacks. When

measured after 1 month storage, the aw of 75/25 snacks declined significantly. The values

obtained prevent the proliferation of pathogenic microorganisms, which grow with an aw

> 0.85, and allow the growth of fungi and yeasts at aw > 0.60 (Rahman, 2007). Torres et

al. (2015) reported a range of 0.54 – 0.69 for apple and quince leathers and Blancas-

Benitez et al. (2015) reported a similar aw for mango snacks as the one of our work.

Nevertheless, values were inferior to the range for susceptibility to microbial spoilage.

Aerobic mesophilic bacteria and moulds and yeasts counts were lower than 2

Log10 (CFU/g) (Table 4) in all formulations snacks. Enterobacteriaceae counts were

negative for all samples. These findings were expected since snacks had low water

activity (Table 4). For apple and quince leathers, aerobic mesophilic bacteria, moulds and

yeasts and Enterobacteriaceae counts were less than 10 CFU/g (1 Log10 CFU/g) at 30ºC

(Torres et al., 2015). Mango leathers with aw = 0.62 showed for aerobic mesophilic

bacteria counts less than 10 CFU/g and less than 100 CFU/g (2 Log10 CFU/g) of yeasts

and moulds over 6 months (Azeredo et al., 2006).

The objective of sensory analysis was to evaluate the sensory attributes and overall

preference for the different strawberry tree fruit snacks formulations (Fig. 1). For

appearance, the highest score was given to 75/25 snacks followed by 50/50 stevia. The

50/50 control and honey were the least appreciated regarding the appearance, nevertheless

with score over 4 in a scale of 1-dislike definitely to 7-like definitely. The taste panel

showed that all snacks had a good appreciation of the aroma attribute (> 4). According to

texture, sweetness and acidity the control snacks had the lowest scores. The overall flavor

shows significant higher scores (P < 0.05) for the stevia snacks followed by honey.

Interestingly, taste parameters were not influenced by fruit percentage, but appearance

was slightly higher in 75/25 samples.

Conclusion

Strawberry tree fruit snacks presented good quality parameters and nutritional

value. The addition of stevia to formulations was more appreciated by consumers. The

75/75 samples were scored with better appearance and controls were the less appreciated.

All different formulations had low water activity, which remained over time and were

microbiologically safe over 1 month storage at room temperature.


Sessões Poster


Acknowledgements: This work was supported by the projeto nº 53109 – “Melhoramento

da espécie e a valorização do medronheiro”, financed by “Fundo Europeu de

Desenvolvimento Regional (FEDER)” through the “Programa Operacional PRODER”.

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Tables and Figures

Table 1 - Physicochemical analysis of different strawberry tree fruit snacks after preparation. 50/50

(50% strawberry tree fruit + 50% yogurt); 75/25 (75% strawberry tree fruit + 25% yogurt). Control

(without sugar); Stevia (5%); Honey (5%). Values are mean ± standard error of three replicates.

Treatment Moisture Ash Protein Fat Carbohydrates Energy Firmness

(%) (kcal/100 g) (N)

Control

(50/50) 5.65±0.17 c 3.67±0.09 a 12.72±0.45 a 1.11±0.10 b 76.85±0.27 c 368.26±0.29 b 1.08±0.04 c

Stevia

(50/50) 2.83±0.47 d 2.32±0.19 ab 10.22±0.05 a 1.62±0.12 a 83.00±0.49 a,b 387.50±2.94 a 4.72±0.52 b

Honey

(50/50) 6.66±0.88 c 1.64±1.04 b 7.26±1.18 b 0.59±0.01 c 83.85±1.30 a 369.77±5.71 b 10.04±1.82 a

Control

(75/25) 8.64±0.07 b 2.95±0.02 ab 6.94±0.21 b 1.12±0.05 b 80.35±0.18 b 359.28±0.45 c,d 5.15±0.29 b

Stevia

(75/25) 8.35±0.05 b 2.24±0.01 ab 7.56±1.63 b 0.80±0.12 bc 81.05±1.53 a,b 361.60±0.75 b,c 11.77±0.45 a

Honey

(75/25) 10.35±0.03 a 2.49±0.07 ab 4.96±0.06 b 0.59±0.20 c 81.62±0.29 a,b 351.60±0.80 d 11.48±1.82 a

Values in the same column followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s

multiple range test (P<0.05).


Sessões Poster


Table 2 - Mineral content of different strawberry tree fruit snacks after preparation. 50/50 (50%

strawberry tree fruit + 50% yogurt); 75/25 (75% strawberry tree fruit + 25% yogurt). Control (without

sugar); Stevia (5%); Honey (5%). Values are mean ± standard error of three replicates.

Treatment P Na Fe Ca Mg K g/100g DW

Control

(50/50) 3.10±0.14 a 1.05±0.10 a 0.004±0.001 a 0.45±0.05 a 0.42±0.19 a 1.18±0.07 a

Stevia

(50/50) 2.21±0.19 bc 1.05±0.55 a 0.002±0.000 a 0.33±0.03 b 0.04±0.00 b 0.80±0.06 b

Honey

(50/50) 2.35±0.23 b 0.63±0.08 ab 0.004±0.002 a 0.33±0.04 b 0.04±0.00 b 0.79±0.09 b

Control

(75/25) 1.84±0.09 c 0.23±0.09 b 0.003±0.000 a 0.31±0.02 b 0.06±0.00 b 0.96±0.03 b

Stevia

(75/25) 1.32±0.10 d 0.22±0.04 b 0.002±0.000 a 0.20±0.01 c 0.04±0.00 b 0.77±0.05 b

Honey

(75/25) 1.35±0.10 d 0.22±0.04 b 0.005±.001 a 0.20±0.01 c 0.04±0.00 b 0.79±0.05 b

Values in the same column followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s

multiple range test (P<0.05).

Table 3 - Color parameters of different strawberry tree fruit snacks after preparation and after 1 month

storage. 50/50 (50% strawberry tree fruit + 50% yogurt); 75/25 (75% strawberry tree fruit + 25% yogurt).

Control (without sugar); Stevia (5%); Honey (5%). Values are mean ± standard error of five replicates.

Treatment L* H* Chroma

0 months 1 month 0 months 1 month 0 months 1 month

Control

(50/50) 61.03±0.38 a* 58.95±0.43 b 70.10±0.44 bc* 68.32±0.37 c 27.86±0.23 cNS 28.97±0.45 b

Stevia

(50/50) 62.04±0.77 aNS 61.60±0.03 a 73.85±0.85 aNS 73.53±0.22 a 29.45±0.48 ab* 31.17±0.07 a

Honey

(50/50) 61.50±0.72 aNS 59.45±0.49 ab 74.12±0.27 aNS 72.33±0.76 ab 27.76±0.54 cNS 27.99±0.40 b

Control

(75/25) 58.63±0.29 bNS 59.98±1.34 ab 69.72±0.22 cNS 71.26±0.92 b 30.73±0.16 aNS 31.49±0.84 a

Stevia

(75/25) 58.27±0.45 b* 60.52±0.54 ab 71.58±0.49 bNS 73.07±0.30 a 30.42±0.55 aNS 31.12±0.55 a

Honey

(75/25) 56.25±0.35 c* 59.31±0.51 ab 70.11±0.47 bcNS 71.09±0.13 b 28.41±0.63 bcNS 29.31±0.34 b

Values in the same column followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range test (P<0.05). *Values with significant differences and NSNot significant difference (P<0.05) between 0 month and 1 month for each parameter.


Sessões Poster


Table 4 - Microbiological parameters of different strawberry tree fruit snacks after preparation and after 1

month storage. 50/50 (50% strawberry tree fruit + 50% yogurt); 75/25 (75% strawberry tree fruit + 25%

yogurt). Control (without sugar); Stevia (5%); Honey (5%). Values are mean ± standard error of three

replicates.

Treatment

Aerobic Mesophilic Bacteria

Log10(CFU/g)

Moulds and Yeasts

Log10(CFU/g) Water activity

0 months 1 month 0 months 1 month 0 months 1 month

Control

(50/50) 1.49±0.06 abcNS 1.44±0.06 a 1.05±0.05 aNS 1.00±0.00 a 0.51±0.02 abNS 0.50±0.00 b

Stevia

(50/50) 1.34±0.10 abcNS 1.23±0.16 ab 1.27±0.20 aNS 1.08±0.06 a 0.49±0.02 bNS 0.50±0.00 ab

Honey

(50/50) 1.67±0.30 abNS 1.20±0.13 ab 1.20±0.10 aNS 1.30±0.25 a 0.49±0.01 bNS 0.51±0.00 a

Control

(75/25) 1.25±0.05 bcNS 1.00±0.00 b 1.26±0.11 aNS 1.20±0.10 a 0.55±0.00 a* 0.44±0.00 c

Stevia

(75/25) 1.74±0.03 a* 1.00±0.00 b 1.43±0.04 aNS 1.30±0.25 a 0.54±0.00 a* 0.44±0.00 c

Honey

(75/25) 1.16±0.08 cNS 1.35±0.04 ab 1.21±0.11 aNS 1.15±0.12 a 0.54±0.00 a* 0.44±0.00 c

Values in the same column followed by the same letter are not significantly different by Duncan’s multiple range

test (P<0.05). *Values with significant differences and NSNot significant difference (P<0.05) between 0 month and 1 month for

each parameter.

Figure 1 - Sensorial attributes of different strawberry tree fruit snacks after preparation.

50/50 (50% strawberry tree fruit and pectin + 50% yogurt); 75/25 (75% strawberry tree

fruit and yogurt + 25% yogurt). Control (without sugar); Stevia (5%); Honey (5%).


Sessões Poster


Quality changes of minimally processed fresh and microwave cooking

of faba bean seeds

E. Collado1, F. Artés-Hernández1,2, E. Aguayo1,2, F. Artés1,2, J. Fernández1,3 & P. A.

Gómez1

1Institute of Plant Biotechnology. Universidad Politécnica de Cartagena. Campus Muralla

del Mar s/n. 30202, Spain. 2Postharvest and Refrigeration Group. Department of Food Engineering. Universidad

Politécnica de Cartagena. Pº Alfonso XIII, Cartagena, 30203, Spain. 3Departament of Horticulture. Universidad Politécnica de Cartagena. Pº Alfonso XIII,

Cartagena, 30203, Spain.

Resumen

Numerosos estudios han demostrado que el consumo regular de hortalizas se

asocia con propiedades beneficiosas para la salud. Al mismo tiempo, hoy en día, existe

por parte de los consumidores un interés hacia alimentos funcionales, saludables y listos

para comer. Actualmente se están desarrollando nuevas formas de presentar la semilla de

haba como alimento fresco mínimamente procesado, así como su cocción en microondas,

tratando de fomentar su consumo, debido a sus ventajas como parte de una dieta nutritiva

y saludable. La desinfección de las semillas frescas inmaduras se realiza por lo general

con hipoclorito sódico. En este estudio se analizó el efecto de dos tratamientos

alernativos: luz UV-C, como agente físico de desinfección, y un recubrimiento comestible

(Naturcover P), como agente antipardeante natural. Se estudiaron distintos parámetros

como calidad sensorial (calidad global, sabor, aroma, apariencia visual, textura,

pardeamiento, deshidratación y pérdida de brillo) y la evolución de la vitamina C en habas

crudas y cocidas. Estos análisis se realizaron para el producto mínimamente procesados

durante su almacenamiento a 5°C por 10 días, y para este mismo producto

inmediatamente después de su cocción con microondas. La calidad sensorial se mantuvo

por encima del límite de aceptabilidad para las semillas frescas y cocinadas sometidas a

tratamiento con la luz UV-C y el recubrimiento comestible Naturcover P, hasta el final

del almacenamiento de 10 días. En cambio, las habas tratadas con hipoclorito de sodio

mantuvieron su aceptación sensorial hasta el día 7, tanto en producto fresco como

cocinado. Además, la vitamina C disminuyó durante el almacenamiento,

independientemente del tipo de tratamiento, tanto en el producto fresco como cocinado,

siendo mucho menor el contenido de vitamina C en el caso de las habas cocinadas en el

microondas. Sin embargo, son necesarios más estudios para analizar sus efectos sobre

otros parámetros de calidad.

Palabras clave: Vicia faba; UV-C; recubrimiento comestible; calidad sensorial; vitamina

C.

Abstract

Several studies have shown that regular consumption of vegetables is associated

with beneficial properties for human health. At the same time, there is an increased

interest by consumers on functional, healthy and ready to eat foods. Currently, new ways

of presenting faba beans as a minimally fresh processed food as well as cooked in

microwave are developed, trying to encourage consumption, given its advantages as part

of a nutritious and healthy diet. Disinfection prior to packaging is usually done by using


Sessões Poster


sodium hypochlorite. In this study the effect of two alternative treatments were analyzed:

UV-C light, as a physical agent of disinfection, and coating with an edible cover

(Naturcover P), as a natural antibrowning agent. Sensory attributes (overall quality, taste,

aroma, visual appearance, texture, browning, dehydration, and darkening) and evolution

of the content of vitamin C were studied on uncooked and cooked faba beans. These

analyzes were performed for minimally processed product during storage at 5°C for 10

days as well as the same product immediately after microwave cooking. Sensory

attributes were above the limit of acceptability for fresh and microwaved beans, subjected

to UV-C light and antibrowning edible coating treatments until the end of storage (day

10). However, beans treated with sodium hypochlorite maintained their sensory

acceptance until day 7, for both fresh and microwaved samples. The content of vitamin

C decreased during storage regardless of the type of treatment, for both fresh and cooked

product, being much lower in the case of microwaved beans. However, more research is

needed to study the effect of these treatments on other quality parameters.

Keywords: Vicia faba; UV-C; edible cover; sensory quality; vitamin C.

Introduction

Legumes are an important source of protein, carbohydrates, vitamins and

minerals. They provide important amino acids of plant origin for people around the world

and should be consumed as part of a healthy diet to reduce obesity and protect again

diseases like diabetes, heart disease and cancer (Traranathan and Mahadevamma, 2003;

Trinidad et al., 2010). The current pace of life, with little time to prepare balanced meals,

has increased the demand for natural, fresh, healthy and ready to eat plant products, as it

is the case of minimally fresh processed (MFP) fruits and vegetables (Artés-Hernández

et al., 2009). Thus, the supply of MFP products has increased significantly in

industrialized countries.

Despite all the favorable characteristics explained above, the fresh faba beans still

represent a staple food in the diet of consumers. One of the main reasons is that legumes

require long time of preparation and cooking; therefore, the development of new forms

of presentation of the beans and all vegetables in general, represents a market of great

interest (Vioque et al., 2012).

For MFP preparation, disinfections is a very important step. Normally, it is carried

out by using sodium hypochlorite. However, due to some health concerns due to chlorine

disinfection by products, new healthier alternatives are under study Consequently, the

aim of this research was to evaluate the effects of two alternatives: UV-C light, as a

physical disinfection agent and an edible coating (Naturcover P), as a natural

antibrowning agent on the preservation of overall quality and vitamin C content in fresh

faba bean seeds stored for 10 days at 5°C. Washing with sodium hypochlorite (SH) (100

ppm, pH 6.5) was used as control.

Material and methods Plant material. Faba beans (var. Palenca) were collected from an open field crop

and cold transported 30 km to the laboratory. Upon arrival they were kept in darkness at

1°C. The next day, the plant material was peeled in a cold chamber (8°C) and immature

seeds were immersed in water (4ºC). After that, they were sanitized by immersion in

sodium hypochlorite (HS), (100 ppm, pH 6.5) or, alternatively, in Naturcover P (10% in

cold water), or sterilized with UV-C (3 KJ m-2).

Packing. Seeds (about 125 g) were packaged in polypropylene bags (15x15 cm,

35 μ thick) in order to achieve a passive modified atmosphere. Bags were previously


Sessões Poster


sterilized with UV-C light (8 kJ m-2) for avoiding any kind of microbial contamination

due to the packaging.

The bags were heat sealed and stored at 5°C and 90-95% RH. Eight replicates per

treatment and day of analysis were used. The determinations were performed at different

sampling days (0, 3, 7 and 10).

Sensory evaluation. A panel of seven people (aged 24–50) trained in sensory

quality analyses performed the evaluation. Before running the experiments, a consensus

was reached among the panelists on those attributes that best described sensory changes.

Sensory quality was evaluated on the processing day and after 3, 7 and 10 days of shelf

life at 5°C. A 9-point hedonic scale was scored for visual symptoms of dehydration,

browning and loss of lightness (9=none; 5=limit of usability; 1=extreme). Visual

appearance, flavor, aroma, texture, color and overall quality were evaluated using a nine-

point scale (1=extremely bad; 5=limit of usability; 9=excellent).

Vitamin C. The vitamin C was measured according to the method of Zapata and

Dufour (1992) with slight modifications. Derivaticed samples (20 μL) were injected onto

a Gemini NX (250 mm×4.6 mm, 5 μm) C18 column (Phenomenex, Torrance CA, USA),

using an HPLC (Series 1100 Agilent Technologies, Waldbronn, Germany) equipped with

a G1322A degasser, G1311A quaternary pump, G1313A autosampler, G1316A column

heater and G1315B photodiode array detector. The HPLC system was controlled by the

software Chem Station Agilent, v.08.03. Both, AA and DHA were quantified using

commercial standards (Sigma, St Louis, MO, USA). Total vitamin C was calculated as

the sum of AA and DHA and expressed as mg kg−1 fw. All samples were tested in

triplicate.


Sensory evaluation. Effects of the different disinfection treatments on sensory

quality of immature seeds are shown in Figure 1. Mean scores for all sensory attributes at

day 0 indicated an optimal quality, with no differences between treatments. Indicators of

deterioration, such as browning, dehydration or lost of lightness, were undetectable after

washing. During storage, sensory quality declined slightly. Sensorial attributes were

above the limit of acceptability for fresh and microwaved beans, subjected to treatment

with UV-C light and antibrowning edible coating Naturcover P until the last day of

storage. However, beans treated with sodium hypochlorite maintained their sensory

acceptance only until day 7, both in fresh and microwaved product.

Vitamin C. The initial total vitamin C content was 1443, 1627 and 1561 mg kg-

1fw for fresh and 607, 469 and 476 mg kg-1fw for cooked faba beans treated with sodium

hypochlorite, UV-C and Naturcover P, respectively. The content of vitamin C decreased

during storage, regardless of the type of treatment, for both fresh and cooked produce. In

Figure 2, it can be observed the effect of treatment with microwave on the content of

vitamin C where heating caused an important loss. At day 0, there was a reduction of

about 58%, 71% and 70% on the content of vitamin C in cooked beans when compared

to fresh beans treated with sodium hypochlorite, UV-C and Naturcover, respectively.

These results are in agreement with those reported by Zhang et al. (2004), who described

a dramatic reduction in vitamin C content on microwaved broccoli. Delchier et al. (2012)

also reported a degradation of vitamin C content in green beans and spinach after a baking

treatment at high temperatures.

Conclusions

The use of UV-C as disinfectant agent and Naturcover P as an antibrowning agent

showed to be as effective as sodium hypochlorite and in some cases better.


Sessões Poster


The application of the edible coating in fact avoided the typical browning of seeds

until the end of storage.

The three different treatments applied had no significant influence on the content

of vitamin C. In fact, the behavior of these treatments during storage were recorded as

being approximately the same for the three treatments.

On the other hand, differences between fresh and microwaving were obtained,

showing differences on nutritional quality. The microwaved beans had a greater decrease

in vitamin C because this is a very thermolabile nutrient.

The development of a product based on faba bean seed, both fresh and cooked,

initially yielded good results. Further research is needed to study the presence of anti-

nutritional factors and to optimize processing techniques in order to reduce quality losses

during storage.

Acknowledgments

Thanks are due to EUROLEGUME Project funded by European Union under the

7th Framework Programme for Research, Technological Development and

Dissemination, according to Nº 613,781.

References

Artés, F., Gómez, P., Aguayo, E., Escalona, V. & Artés-Hernández, F. 2009. Sustainable

sanitation techniques for keeping quality and safety of fresh-cut plant commodities.

Postharv Biol Technol 51: 287–296.

Delchier, N., Reich, M. & Renard, C. 2012. Impact of cooking methods on folates,

ascorbic acid and lutein in green beans (Phaseolus vulgaris) and spinach (Spinacea

oleracea). Food Sci Technol 49: 197–201.

Tharanathan, R.N. & Mahadevamma, S. 2003. Grain legumes, A boon to human nutrition.

Trends Food Sci Technol 14: 507–518.

Trinidad, P., Mallillin, A.C., Loyola A.S., Sagum, R.S. & Encabo, R.R. 2010. The

potential health benefits of legumes as a good source of dietary fibre. British J

Nutrition 103: 569–574.

Vioque, J., Alaiz, M. & Guirón-Calle, J. 2012. Nutritional and functional properties of

Vicia faba protein isolates and related fractions. Food Chemistry 132: 67–72.

Zapata, S. & Dufour, J.P. 1992. Ascorbic, dehydroascorbic and isoascorbic and

simultaneous determinations by reverse phase ion interaction HPLC. J Food Sci 57:

506–511.

Zhang, D. and Hamauzu, Y. 2004. Phenolics, ascorbic acid, carotenoids & antioxidant

activity of broccoli and their changes during conventional and microwave cooking.

Food Chemistry 88: 503–509.


Sessões Poster


Tables and Figures

Figure 1. Sensory quality of MAP stored immature faba beans seeds at days 0 and 10,

previously treated with chlorine (SH), Naturcover (NAT), UV, as fresh and cooking

products.


Sessões Poster


Figure 2. Changes in the content of vitamin C in MAP stored immature faba seeds during

storage, previously treated with chlorine (SH), Naturcover (NAT), UV, as fresh and

cooking products (bars indicate standard deviation).


Sessões Poster


Reducción de las pérdidas postcosecha en ciruela ‘Angeleno’ mediante

la aplicación de films microperforados

Belén Velardo-Micharet, Mónica Palomino-Vasco, Julián Enrique Fernández-Sánchez &

Manuel Joaquín Serradilla

Instituto Tecnológico Agroalimentario de Extremadura (INTAEX-CICYTEX). Área de

Vegetales. Avda. Adolfo Suárez s/n., 06007, Badajoz, España.

Resumen

En Extremadura, dentro de la fruta de hueso, el ciruelo japonés (Prunus salicina

L.) destaca por ser una de las principales producciones, con una superficie cultivada de

3.533 ha. En la actualidad, la apertura del mercado chino supone un gran reto para el

sector frutícola extremeño, cuyas exportaciones están centradas principalmente en los

mercados europeos, así como Sudáfrica, Canadá, América Central y Sudamérica. Para

llegar a estos mercados, es práctica común el empleo del envasado en atmósfera

modificada (AM) que permita mantener la calidad. Sin embargo, las pérdidas postcosecha

en destino son relativamente altas, dependiendo del cultivar y año. Por este motivo, se

hace necesario el empleo de nuevos sistemas de envasado que permitan un aumento de la

vida útil y, por consiguiente, una reducción de las pérdidas. El objetivo de este trabajo

fue evaluar el efecto de la aplicación de films microperforados sobre las pérdidas y daños

postcosecha, así como sobre la calidad del cultivar ‘Angeleno’ tras 65 días a 1 ºC

+90%HR. Las ciruelas fueron envasadas bajo distintos films: macroperforado (control),

bolsa comercial de AM (Xtend®), film microperforado cada 10 mm (M10) y film

microperforado cada 50 mm (M50). Para cada tratamiento se analizaron las pérdidas de

peso, daños postcosecha, firmeza, color, sólidos solubles totales y acidez titulable a los 0,

35, 45, 55 y 65 días de almacenamiento. Se pudo observar que las ciruelas almacenadas

bajo el film M50 mostraron una menor pérdida de peso y firmeza y un retraso en la

pérdida de acidez titulable y en la aparición de la pigmentación de la pulpa. Además,

también se redujo la incidencia de daños por frío. Por lo tanto, se puede concluir que el

film microperforado M50 supone una alternativa eficaz a la bolsa de atmósfera

modificada Xtend®, ya que retrasó en mayor medida las pérdidas de calidad.

Palabras claves: Prunus salicina, almacenamiento, atmósfera modificada, calidad físico-

química, daños por frío.

Abstract

In Extremadura, within stone fruit, Japanese plum (Prunus salicina L.) stands out

as one of the main productions, with a cultivated area of 3,533 ha. Nowadays, the opening

of the Chinese market is a great challenge for the fruit sector in Extremadura, whose

exports are mainly focused to European markets, as well as, South Africa, Canada,

Central America and South America. To reach these markets, modified atmosphere (MA)

bags that maintain the quality of origin are normally employed. However, postharvest

losses in markets at destination country are relatively high, depending on cultivar and

year. For this reason, the use of new packaging systems that allow a shelf life extension

and reduce postharvest losses is necessary. The aim of this study was to evaluate the effect

of the application of microperforated films in thermo-sealed on postharvest losses and

disorders, as well as on the quality characteristics of the 'Angeleno' cultivar during long

term storage. Different treatments were applied: macroperforated (control), MA bag


Sessões Poster


(Xtend®), microperforated film with one hole per 10 mm (M10) and microperforated film

with one hole per 50 mm (M50), being stored at 1°C with 90 % relative humidity for 65

days at darkness. For each treatment the weight loss, physiological disorders, firmness,

colour, soluble solids content and titratable acidity were studied after 0, 35, 45, 55 and 65

days of storage. It was observed that plums stored under conditions of M50 film showed

lower weight loss and firmness, as well as a delay in the loss of titratable acidity and the

onset of pulp pigmentation. Additionally, the appearance of chilling injury was also

reduced. Therefore, we can conclude that microperforated M50 film is an effective

alternative to modified atmosphere Xtend® bags, since quality losses were delayed to a

greater extent.

Keywords: Prunus salicina, storage, modified atmosphere, physico-chemical quality,

chilling injury.

Introducción

La producción de fruta de hueso en Extremadura está centrada principalmente en

cereza (Prunus avium L.) y ciruela japonesa (Prunus salicina L.), concentrándose esta

última en la provincia de Badajoz. El cultivar ‘Angeleno’ destaca por ser uno de los

principales, con una producción media de 60.000 t (AFRUEX, 2016). En términos

económicos, el sector frutícola extremeño representa un volumen de facturación global

de 350 millones de euros, de los cuales, el 33,43 % se corresponde con las exportaciones

(FEPEX, 2015). Los principales destinos de exportación de la fruta producida en

Extremadura son los mercados europeos, especialmente Alemania, Francia y Reino

Unido, aunque también existe un 15 % de exportación extracomunitaria,

fundamentalmente a Latinoamérica y Sudáfrica Recientemente, se ha obtenido la

aprobación para comenzar la exportación de fruta de hueso a China. Este hecho supone

un desafío para las empresas, ya que significa la búsqueda de nuevos sistemas que

permitan enviar la fruta a estos destinos tan lejanos con las máximas garantías de calidad

y consumo. La ciruela, debido a su carácter climatérico, es una fruta que, tras la

recolección, es altamente perecedera, ya que se activan rápidamente todos los procesos

de maduración y senescencia (Díaz-Mula et al., 2011). Para ralentizar estos procesos se

hace necesario su conservación refrigeradas entre 0-5 ºC y con una humedad relativa entre

85 y 95 % (Cantín et al., 2008). Sin embargo, para largos periodos de almacenamiento, la

refrigeración debe ser implementada con otras tecnologías postcosecha que permitan

aumentar la vida útil. Hoy en día está muy implantado el empleo de atmósferas

modificadas mediante el uso de bolsas para almacenamiento prolongado con el objetivo

de mantener la calidad, aunque estas bolsas presentan el inconveniente de que su

permeabilidad a los gases debes ser la adecuada, son sensibles a los cambios de

temperatura y sus resultados dependen de la actividad fisiológica del producto (Cantín et

al., 2008).

Por otro lado, la ciruela es una fruta que tiene una gran sensibilidad a desarrollar

daños por frío, especialmente cuando son expuestas a largos periodos de conservación a

bajas temperaturas (Crisosto et al., 2004). Entre los principales daños destacan la

transparencia (gel breakdown) y el enrojecimiento de la pulpa (reddening) (Wang et al.,

2016). Estos daños, aunque se inducen a temperaturas de refrigeración, se manifiestan

cuando la fruta se expone a temperatura ambiente.

Recientemente, se ha visto que los films microperforados para la generación de la

AM han sido aplicados con éxito en la conservación de fruta fresca, ya que permiten

optimizar el diseño del envase demostrando gran versatilidad, adaptándose al


Sessões Poster


comportamiento fisiológico del producto (Amorós et al., 2008; Sanz et al, 2002;

Villalobos et al., 2014).

Por tanto, la finalidad de este estudio fue evaluar la eficacia del empleo de

diferentes films microperforados para la generación de la AM frente a la bolsa

comercialmente más empleada para aumentar la vida útil del cultivar ‘Angeleno’ durante

su frigoconservación.

Material y Métodos

Material vegetal y diseño experimental. Ciruelas del cultivar ‘Angeleno’

(Prunus salicina L.) fueron recolectadas a finales de septiembre de 2015 en un estado de

maduración comercial y trasladadas al laboratorio (2.200 ciruelas), donde se clasificaron

en función de su calibre y color. Un total de 8 frutos (≈ 648 g) seleccionados al azar fueron

envasados en una sola capa en bandejas de polipropileno (26 x 16 cm, 416 cm2), que

posteriormente fueron termoselladas con un film de polipropileno biorientado (BOPP) de

40 µm de espesor y con diferente número de microperforaciones; M10 (un total de 16

microperforaciones, ø = 100 µm) y M50 (un total de 3 microperforaciones, ø = 100 µm).

El efecto del film microperforado se comparó con el envasado manual de la fruta en bolsas

de atmósfera/humedad moficada Xtend® de 9 kg de capacidad. Además, también se

empleó un film macroperforado como control donde no se generó ninguna AM. Se

establecieron un total de 5 lotes de 9 bandejas cada uno para los tratamientos de film

microperforado y 5 lotes de 2 cajas de 9 kg de fruta en el tratamiento comercial (Xtend®).

Todos los lotes se almacenaron a 1 ºC y 90 % de HR durante 65 días. La toma de muestras

se realizó a los 0, 35, 45, 55 y 65 días de almacenamiento. Para la evaluación de los daños

por frío, la fruta se sometió a un periodo de vida útil de 7 días a 20 ºC tras su

frigoconservación. Todas las determinaciones se realizaron por triplicado.

Composición de gases. Las presiones parciales de O2 y CO2 fueron medida en el

interior de las barquetas y bolsas utilizando un analizador de gases Checkmate 3 (PBI

Dansensor, Dinamarca). Los resultados fueron expresados como kPa de O2 y CO2 en el

interior del envase.

Pérdidas de peso. Las pérdidas de peso fueron determinadas por gravimetría

usando una balanza AE-166 (Mettler Toledo, Ohio, Estados Unidos) y cuantificadas a lo

largo de los diferentes días de muestreo. Para ello se empleó la siguiente fórmula:

Pérdida de peso (%) = (W0 – Wf/W0) x 100

Donde W0 es el peso inicial individual de las barquetas o cajas al inicio del

almacenamiento (día 0) y Wf es el peso final en cada día de muestreo.

Daños por frío. Se evaluó la incidencia de daños por frío mediante el recuento de

frutos que presentaban pigmentación de la pulpa (reddening), harinosidad (mealiness),

pardeamiento (internal browning), y transparencia o gel (gel breakdown), así como la

intensidad del daño empleando una escala de 1 a 3 (1 ausencia de daño, 2 daño leve y 3

daño moderado-grave). Los resultados fueron expresados en porcentaje de daño.

Firmeza. La firmeza se determinó en un texturómetro TA-XT2i Texture Analyzer

(Stable Micro Systems, Godalming, Reino Unido) por penetromía, utilizando una sonda

cilíndrica de 8 mm de diámetro, sobre las dos caras opuestas del fruto, a las que

previamente se retiró 1 cm de piel. Los resultados se expresaron como la pendiente (N

mm-1) de la curva fuerza/deformación de cada fruto.

Color de piel y de pulpa. El color se evaluó en un espectrofotómetro CM-3500d

(Konica Minolta, Aquateknica, S.A., Valencia, España) utilizando las coordenadas del

espacio de color CIELaB, el iluminante D65 y 8º de ángulo de visión. El área de medida

circular fue de 8 mm para la piel y de 30 mm para la pulpa. Se realizaron dos lecturas

sobre posiciones diametralmente opuestas en el ecuador de los frutos. A partir de los


Sessões Poster


parámetros L*, a* y b* se determinó el ángulo de tono (hue*) en base a la fórmula: hue*

= arctg (b*/a*).

Contenido en sólidos solubles. El contenido en sólidos solubles se determinó

utilizando un refractómetro digital Atago (Atago CO., LTD, Tokio, Japon. Pocket

refractomer pal-1), a partir del homogeneizado (n=3) de 8 frutos sin piel. Los resultados

fueron expresados como ºBrix.

Acidez titulable. A partir del mismo homogenizado se determinó la acidez

titulable usando un valorador automático DL50 Graphix (Mettler Toledo, S.A.E., Coslada,

Madrid, España). Muestras de 3 g de homogenizado fueron diluidos con 60 mL de agua

desionizada. Las muestras fueron valoradas usando NaOH 0,1 N hasta un pH de 8,1. Los

resultados fueron expresados como g de ácido málico/100 g de peso fresco (PF).

Análisis estadístico. Se empleó el programa estadístico SPSS 17.0 (SPSS Inc.,

Chicago, IL, USA) para llevar a cabo el análisis estadístico de los datos. Se aplicó un

análisis de la varianza (ANOVA) de dos vías. En el caso de existir diferencias

significativas entre las medias se aplicó el test de Tukey HSD (p ≤ 0,05).


Evolución de la composición de gases. La concentración de gases fue medida en

el interior de cada una de las barquetas y bolsas a lo largo de los diferentes días de

muestreo (Figura 1). Se observó un incremento de los niveles de CO2 y una disminución

gradual de los niveles de O2 a lo largo del almacenamiento. Debido a que este cultivar se

caracteriza por tener una baja tasa de respiración, la atmósfera de equilibrio no fue

alcanzada hasta los 15 días para los lotes M10 y M50. Sin embargo, las bolsas de Xtend®

alcanzaron una atmósfera de equilibrio tras 9 días a 1ºC debido, probablemente, al mayor

contenido en frutos que las barquetas. El lote M50 destacó por proporcionar una mayor

modificación de la atmósfera, mostrando niveles de CO2 más elevados y de O2 más bajos

tras 65 días a 1ºC (5,62 kPa y 15,60 kPa, respectivamente) (Figura 1). Estos resultados

coinciden con los descritos por Cantín et al. (2008) en el cultivar ‘Friar’ y por Díaz-Mula

et al. (2011) en los cultivares ‘Blackamber’, ‘Larry Ann’, ‘Golden Clobe’ y ‘Sungold’

envasados en diferentes sistemas de AM. Cabe destacar que los niveles de CO2 y de O2

alcanzados por el film M10 y las bolsas de Xtend® fueron muy similares (Figura 1).

Evolución de las pérdidas de peso y daños por frío. Las mayores pérdidas de

peso se produjeron en el lote control, superando valores del 2 % a lo largo

delalmacenamiento (Figura 2). Los lotes M10 y M50 mostraron pérdidas de peso más

bajas (0,2 % durante todo el almacenamiento) e inferiores a las de las bolsas de Xtend®

(0,5 %). Las pérdidas de peso observadas en este estudio fueron similares a las que

obtuvieron Cantín et al. (2008), aunque estos autores encontraron pérdidas de hasta un 6

% en el control después de 60 días de almacenamiento.

Los daños por frío fueron diferentes dependiendo del tratamiento. Así, las ciruelas

envasadas en AM presentaron, principalmente, transparencia (gel breakdown) seguido,

en menor medida, de harinosidad (mealiness) y pardeamiento (internal browning). Sin

embargo, el principal daño encontrado en el lote control fue el enrojecimiento de la pulpa

(flesh bleeding), principalmente asociado al proceso de maduración natural de los frutos

en condiciones de atmósfera normal. Los lotes M10 y M50 mostraron los porcentajes de

daños por frío más bajos durante los 55 días de almacenamiento, aunque solamente el lote

M50 presentó valores en torno al 25 %, considerado como nivel máximo de tolerancia

para este tipo de daños (Crisosto et al., 2004) a los 35 días (Figura 2). Cantín et al. (2008)

también describieron un mayor porcentaje de daños por gel y translucidez en las ciruelas

envasadas bajo atmósferas modificadas después de 60 días de almacenamiento y mayor

incidencia de enrojecimiento de la pulpa en el lote control.


Sessões Poster


Evolución del color de piel y de pulpa. Tanto en el color de la piel como en el

de la pulpa se pudo observar una disminución en el valor absoluto de hue* a lo largo del

almacenamiento postcosecha (Figura 3), resultado de un oscurecimiento en el caso de la

piel y de la aparición de tonalidades pardas o rojizas, dependiendo del tratamiento, en el

caso de la pulpa. Resultados similares fueron encontrados por Díaz-Mula et al. (2011) en

4 cultivares almacenados durante 35 días a 2 ºC.

Evolución de la firmeza, contenido en sólidos solubles y acidez titulable. El

envasado en AM (films M10, M50 y Xtend®) mantuvo la firmeza inicial de las ciruelas

hasta los 35 días, a diferencia de los frutos de atmósfera normal (tratamiento control), en

los que se produjo una disminución significativa de la firmeza del 31,7 % (Tabla 1). Este

mismo comportamiento también ha sido descrito por Cantín et al. (2008), Díaz-Mula et

al. (2011) y Wang et al. (2016) en diferentes cultivares de ciruela japonesa. A partir de

los 45 días a 1ºC, la firmeza disminuyó significativamente en todos los tratamientos,

respecto de la fruta inicial, siendo esta pérdida mayor en los lotes control y Xtend® (Tabla

1).

Respecto al contenido en sólidos solubles totales (SST), éste se mantuvo

prácticamente constante en valores medios de 12,8 ºBrix y sin grandes oscilaciones a lo

largo del almacenamiento, coincidiendo con lo observado por Cantín et al. (2008) en el

cultivar ‘Friar’ y a pesar de la tendencia descrita por Valero & Serrano (2010).

Finalmente, la acidez titulable (AT), disminuyó significativamente a lo largo del

almacenamiento, oscilando entre 0,78 y 0,41 g de ácido málico/100 g PF entre el inicio y

el final del ensayo y sin diferencias significativas entre tratamientos hasta los 45 días de

conservación. La mayor disminución de acidez se dio en el lote control, debido

probablemente a una mayor tasa metabólica y, por tanto, a un mayor consumo de ácidos

orgánicos como sustratos de la respiración (Fernández-Trujillo et al., 1998).

El lote M50 se caracterizó por presentar la menor disminución, manteniendo una

AT sin cambios significativos desde el día 35 (Tabla 1) y significativamente superior al

resto de tratamientos a los 65 días de almacenamiento. Este parámetro tiene una gran

importancia ya que está directamente relacionado con la aceptación de los consumidores

(Valero & Serrano, 2010). Por tanto, estos resultados evidencian el efecto positivo de la

atmósfera modificada generada por el film M50 para mantener la calidad del cultivar

‘Angeleno’.

Conclusiones

El envasado en AM bajo el film microperforado M50 ha demostrado una mayor

efectividad para mantener la calidad de la ciruela ‘Angeleno’, ya que retrasó la pérdida

de firmeza, acidez titulable y la aparición de daños por frío, frente al uso de la bolsa

Xtend® ampliamente utilizada por la industria en almacenamientos prolongados. Por otro

lado, la aparición de daños por frío a los 35 días a 1ºCpone de manifiesto la importancia

del control exhaustivo del momento de recolección, la aplicación de frío y la temperatura

de conservación para evitar la aparición de estas alteraciones durante los periodos de

almacenamiento prolongados.

Agradecimientos

A la Junta de Extremadura, los Fondos FEDER y a los Grupos de Investigación

AGA001 (proyecto GR15112) y AGA002 por la financiación del proyecto (INI1502013).

M. Palomino-Vasco agradece a la Consejería de Economía e Infraestructura, Junta de

Extremadura, la asignación de una beca de Tecnólogo (TE14022).


Sessões Poster


Referencias

Amorós, A., Pretel, M.T., Zapata, P., Botella, M.A., Romojaro, F., Serrano, M., 2008.

Use of modified atmosphere packaging with microperforated polypropylene films to

maintain postharvest loquat fruit quality. Food Science and Technology International

14: 95–103.

Asociación de Fruticultores de Extremadura (AFRUEX) 2016.

http://www.afruex.com/espanol/index.html.

Cantín, C.M., Crisosto, C.H. & Day, K.R. 2008. Evaluation of the effect of different

modified atmosphere packaging box liners on the quality and shelf life of ‘Friar’

plums. Hortechnology 18: 261-265.

Crisosto, C.H., Garner, D., Crisosto, G.M. & Bowerman E. 2004. Increasing

‘Blackamber’ plum (Prunus salicina Lindell) consumer acceptance. Postharvest

Biology and technology 34: 237-244.

Díaz-Mula, H.M., Martínez-Romero, D., Castillo, S., Serrano, M. & Valero, D. 2011.

Modified atmosphere packaging of yellow and purple plum cultivars. 1. Effect on

organoleptic quality. Postharvest Biology and Technology 61: 103-109.

Federación Española de Asociaciones de Productores Exportadores de Frutas, Hortalizas,

Flores y Plantas Vivas (FEPEX) 2015. http://www.fepex.es/datos-del-

sector/exportacion-importacion-espa%C3%B1ola-frutas-hortalizas

Fernández-Trujillo, J.P., Martínez, J.A. & Artés, F. 1998. Modified atmosphere

packaging affects the incidence of cold storage disorders and keeps ‘flat’ peach

quality. Food Research International 31:571-579.

Sanz, C, Olías, R. & Pérez, A.G. 2002. Quality assessment of strawberries packed with

perforated polypropylene punnets during cold storage. Food Science and Technology

International 8: 65-71.

Valero, D. & Serrano, M. 2010. Postharvest biology and technology for preserving fruit

quality. CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, Florida.

Villalobos, M.C., Serradilla, M.J., Martín, A., Ruiz-Moyano, S., Pereira, C. & Córdoba,

M.G. 2014. Use of equilibrium modified atmosphere packaging for preservation of

‘San Antonio’ and ‘Banane’ breba crops (Ficus carica L.). Postharvest Biology and


Wang, J., Pan, H., Wang, R., Hong, K. & Cao, J. 2016. Patterns of flesh reddening,

translucency, ethylene production and storability of ‘Friar’ plum harvested at three

maturity stages as affected by the storage temperature. Postharvest Biology and


http://www.afruex.com/espanol/index.html

http://www.fepex.es/datos-del-sector/exportacion-importacion-espa%C3%B1ola-frutas-hortalizas

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Sessões Poster


Tablas y Figuras

Tabla 1. Valores medios de firmeza, contenido en sólidos solubles (ºBrix) y acidez titulable (AT) de los

diferentes tratamientos a lo largo del almacenamiento a 1 ºC y 90 % de humedad relativa.

Día

Firmeza

(N/mm) SST (ºBrix)

AT (g de ácido

málico/100 g PF)

Cosecha 0 4,67a 13,37a 0,78a

Tratamiento

Control 35 3,20c 12,93a 0,66b,c

M10 35 4,42a,b 12,40a,b 0,68b

M50 35 4,61a 12,37a,b 0,65b,c,d

Xtend® 35 4,44a 11,13b 0,67b,c

Control 45 2,91c,d 12,53a,b 0,52g

M10 45 3,28c 12,63a,b 0,64b,c,d

M50 45 3,29c 12,50a,b 0,65b,c

Xtend® 45 3,53b,c 12,73a,b 0,51g,h

Control 55 2,98c,d 12,93a 0,53f,g

M10 55 3,23c 12,43a,b 0,56e,f,g

M50 55 3,09c 12,77a.b 0,58e,f,g

Xtend® 55 3,05c,d 12,40ª,b 0,60c,d,e

Control 65 2,1d 12,23a,b 0,41i

M10 65 3,19c 12,63a,b 0,52g

M50 65 3,39c 12,35a,b 0,59d,e,f

Xtend® 65 3,01,c,d 12,80a,b 0,45h,i

Por columna, diferente letra en el superíndice indica que hay diferencias significativas (P≤0,05).

Figura 1. Evolución de las presiones parciales de O2 y CO2 en el interior de las barquetas

y bolsas para los diferentes tratamientos establecidos a lo largo del almacenamiento.

Figura 2. Evolución de las pérdidas de peso y daños por frío para los diferentes

tratamientos establecidos a lo largo del almacenamiento. Intervalo de confianza obtenido

con el test post hoc HSD de Tukey (P≤0,05).


Sessões Poster


Figura 3. Evolución del color de la piel y de la pulpa para los diferentes tratamientos

establecidos a lo largo del almacenamiento. Intervalo de confianza obtenido con el test

post hoc HSD de Tukey (P≤0,05).


Sessões Poster


REPEAR: Desarrollo de una nueva solución natural y sostenible para el

tratamiento post-cosecha de pera

C. Ghidelli1, M. Herrero1, S. Cabezón2, J. Giné-Bordonaba3 & C. Larrigaudière3

1 Tecnologías Avanzadas Inspiralia S.L., C/Estrada 10B, 28034 Madrid, España.

[email protected] 2 DOP peras de Rincón de Soto, Avda. Príncipe Felipe 7 bajo, 26550 Rincón de Soto,

España. 3 IRTA, Parque Científico y Tecnológico Agroalimentario de Lleida (PCiTAL), Parc de

Gardeny, Edificio Fruitcentre, 25003 Lleida, España.

Resumen Las restricciones en la legislación europea sobre el uso de productos fitosanitarios

(Directiva 2009/128/EC), entre ellos la difenilamina y la etoxiquina, hacen que la

prevención del escaldado sea una cuestión de interés prioritario para el sector productor

de la pera. De acuerdo con esta preocupación, el proyecto REPEAR ha sido diseñado para

aportar una solución integrada por tres elementos: a) preparación de guías prácticas de

control y gestión de la post-cosecha con el objetivo de minimizar el riesgo de

contaminación en post-cosecha; b) diseño de un nuevo sistema de filtración para las

cámaras de conservación de las peras; c) desarrollo de un recubrimiento comestible con

efecto anti escaldado y anti fúngico basado en productos naturales para la post-cosecha

de las peras. Los datos presentados en este artículo se enmarcan en este último capítulo.

Los diferentes recubrimientos se ensayaron en peras Blanquilla y Conferencia

almacenadas durante 3 y 6 meses en frío convencional. En Blanquilla, se observaron

diferencias significativas entre recubrimientos en su capacidad de reducir la emisión de

etileno (efecto barrera). Los mejores recubrimientos en este caso fueron el M92 y M94.

Dichos recubrimientos proporcionaron también un buen control del escaldado superficial

después de 3 meses de conservación, pero no después de 6 meses. En pera Conferencia,

todos los recubrimientos redujeron de forma muy significativa la producción de etileno y

en consecuencia la incidencia de escaldado después de 6 meses de conservación. Los

mejores recubrimientos fueron otra vez el M92 y M94, que parecen ser una buena opción

para el control del escaldado superficial en pera.

Palabras clave: Recubrimiento comestible, escaldado superficial, antioxidantes

naturales, pera.

Introduccion

Una vez recolectada, la pera es almacenada en cámaras refrigeradas con

atmósferas controladas para que se pueda comercializar en condiciones óptimas hasta la

siguiente cosecha. La principal causa del deterioro de la pera durante este proceso es el

escaldado superficial, un desorden que se caracteriza por un pardeamiento superficial de

la piel. Este desorden fisiológico no afecta negativamente al sabor, ni a la textura, ni a los

valores nutricionales de la fruta. Sin embargo, la presencia del escaldado hace imposible

su comercialización. Hasta el momento, el escaldado superficial se controlaba aplicando

antioxidantes químicos como la difenilamina (DPA) y etoxiquina. Estos se aplicaban en

soluciones acuosas en la fruta antes de su almacenamiento, evitando así la oxidación de

determinados compuestos generados por la fruta como respuesta al frío (Lurie & Watkins,

2012). Sin embrago las recientes y más restrictivas exigencias legislativas por parte de la


Sessões Poster


UE (Directiva 2009/128/CE), han limitado o prohibido el uso de productos, como los anti

escaldantes. Por lo tanto, la actual carencia en el mercado de un tratamiento realmente

efectivo para extender la vida útil de las peras durante la conservación, representa una

grande oportunidad para REPEAR para ofrecer una alternativa natural basada en el

desarrollo de un recubrimiento comestible.

Es ampliamente conocida la capacidad de un recubrimiento comestible en reducir

la respiración y pérdida de peso en frutas y verduras (Bai & Plotto, 2012). Además el

mismo representa un medio para la incorporación de antioxidantes y agentes

antimicrobianos (Ghidelli & Pérez-Gago, 2016). En el proyecto REPEAR, se ha

propuesto en un principio integrar el propóleo con estos fines. El propóleo es una resina

cérea que elaboran las abejas y que posee una elevada actividad antioxidante y

antibacteriana. Diferentes autores han descrito el uso del propóleo con efectos positivos

como agente antimicrobiano en recubrimientos comestibles en la conservación de uva de

mesa, papaya, mango y avocado (Pastor et al., 2010; Figueroa et al., 2011; Barrera et al.,

2012).

El objetivo del proyecto REPEAR se basa, por una parte, en el desarrollo de un

recubrimiento comestible con efecto anti escaldante y anti fúngico basado en productos

naturales para ser empleado en la post-cosecha de las peras. Este artículo describe los

principales resultados, hasta ahora conseguidos, en el desarrollo del recubrimiento

comestible natural. Se describen, en primer lugar, los resultados obtenidos con el

propóleo mismo y su idoneidad como antioxidante para ser incorporado en el

recubrimiento experimental. En un segundo lugar, se describen los primeros resultados

obtenidos en la aplicación de los recubrimientos comestibles en pera poniendo énfasis

sobre sus efectos como las propiedades barrera (emisión de etileno) y la incidencia de

escaldado.

Materiales y metodos

Como primera tarea del proyecto, se realizó el análisis fisicoquímico y análisis del

perfil antioxidante de 6 diferentes propóleos. Se estudiaron dos propóleos españoles

(Burgos y Valencia), uno de Portugal y China, otro de Brasil y por ultimo uno de Italia.

Los análisis realizados fueron la determinación del contenido en ceras, cenizas, humedad,

solubilidad en etanol y pH (Dias et al., 2012). Además se determinó la capacidad

antioxidante (DPPH) y compuestos fenólicos (Moreira et al., 2008). Una vez seleccionado

el propóleo con las mejores características fisicoquímicas y antioxidantes, se pasó a su

incorporación (3% en base seca) en varios recubrimientos comestibles a base de

carboximetil celulosa/sucrosa éster y mono-diglicéridos. Además del propóleo, se

añadieron otros aditivos naturales como aceite de clavo, tocoferol y extractos derivados

de aceitunas y cítricos alcanzando una concentración total del 25 % en base seca (M92-

M96). Estos últimos ingredientes fueron seleccionados en un ensayo previo mediante la

determinación de su capacidad antioxidante. El contenido en sólidos totales de cada

recubrimiento fue del 3% en base húmeda. Las peras de la variedad Blanquilla y

Conferencia se sumergieron durante un minuto en cada uno de los recubrimientos

comestibles y se dejaron secar a temperatura ambiente. A continuación se almacenaron

en frio convencional. Tras 90 y 180 días de almacenamiento, las peras se sacaron de las

cámaras y se dejaron a temperatura ambiente (20ºC), durante unos días de vida útil

comercial. Durante este periodo, se determinó la producción de etileno, cambios de color,

ratio azúcar/acidez, firmeza, análisis sensorial y presencia de escaldado superficial.


Sessões Poster


Resultados

La tabla 1 muestra los valores del análisis fisicoquímico de los 6 propóleos

analizados. Se observó que todas las muestras presentaron unos valores muy parecidos

tanto de pH entre 5 y 5,6 como de humedad entre 2 y 4%. El propóleo de Brasil presentó

los más altos contenidos en cera y cenizas comparados con las otras muestras. Los

propóleos de España (Burgos) y Portugal son muy parecidos al tener similares valores en

todos los parámetros analizados. Considerando los valores de capacidad antioxidante

(tabla 2), el propóleo de Portugal presentó mejor contenido antioxidante al tener los más

bajos valores de EC50. No se observaron diferencias significativas entre los propóleos de

España (Burgos y Valencia) y Portugal en la determinación de compuestos fenólicos

(tabla 2). Por lo contrario, los propóleos de Brasil y China fueron los que menos capacidad

antioxidante presentaron con los más altos valores de EC50 y bajos de compuestos

fenólicos.

Considerando estos resultados, se eligió el propóleo español (Burgos) por su alta

capacidad antioxidante para ser incorporado en los recubrimientos comestibles. Además

su selección fue favorecida por su alta solubilidad en etanol (82,2%), teniendo en cuenta

que el propóleo se añadió en el recubrimiento comestible como solución hidroalcohólica.

La figura 1 muestra los resultados de la producción de etileno en peras de la

variedad Blanquilla a los 3 y 6 meses de almacenamiento en frio. A los primeros días tras

la salida de cámara, se observó una reducción significativa de la emisión de etileno en las

muestras tratadas con el recubrimiento M94 tanto a los 3 como a los 6 meses de

almacenamiento. El mismo tratamiento mostró también resultados positivos en el control

del escaldado superficial, sobre todo en los primeros 3 meses de almacenamiento, con

solo el 10% de frutos dañados (fig. 2a). En general, los otros tratamientos también

presentaron buena efectividad contra el escaldado en los primeros 3 meses de

almacenamiento. Sin embargo, a los 6 meses, sólo las muestras con los recubrimientos

comestibles M92 y M94 tuvieron un porcentaje de frutos dañados inferior al control (fig.

2b). Se confirmó que la baja incidencia de escaldado observada en las muestras M92 y

M94 es directamente relacionada con más bajas concentraciones de α-farnaseno y CT281

(no se muestran datos). A nivel sensorial, las muestras tratadas con M92 fueron

consideradas como las mejores teniendo las más altas notas en percepción de la firmeza

y percepción global. En general, tanto a los 3 como a los 6 meses, no se evidenciaron

diferencias significativas en los otros parámetros de calidad, como firmeza, ratio

azúcar/acidez y color (no se muestran datos).

En pera Conferencia, se observó una general reducción de la emisión de etileno

tanto a los 3 como a los 6 meses de almacenamiento (fig. 3). A los 3 meses de

almacenamiento, no se observó desarrollo de escaldado superficial en ningún tratamiento;

mientras que a los 6 meses las muestras tratadas con M92 y M94 mostraron el más bajo

porcentaje de frutos dañados (fig. 4). No se observaron diferencias significativas para

color, ratio azúcar/acidez y firmeza entre los tratamientos estudiados. Por lo que se refiere

al análisis sensorial, en general las muestras fueron evaluadas positivamente por los

jueces (no se muestran datos).

Conclusiones

De este estudio se deduce que el control del escaldado superficial conseguido por

la aplicación de un recubrimiento comestible es debido tanto a su efecto barrera, como a

su contenido en antioxidantes. Observando diferencias importantes entre cultivares, se

deduce también que el comportamiento de cada cultivar frente al escaldado es específico

y que la solución, el recubrimiento, para ser eficaz tiene que considerar estas

especificidades. Esto dicho, se han podido caracterizar 2 recubrimientos (M92 y M94)


Sessões Poster


con propiedades anti escaldado que podrían ser una alternativa natural válida al uso de

productos químicos.

Agradecimientos

El proyecto REPEAR esta co-financiado por la comisión Europea dentro del

Séptimo Programa Marco (FP7) en el esquema de proyectos para PYMEs y Asociaciones

de PYMEs. G.A. nº 604733. http://www.repear.eu/.

Referencias

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the postharvest conservation of mango and avogado, and perspective to use in the

formulation propolis. Revista Colombiana de Ciencia Animal 3: 386-400. Ghidelli, C. & Perez-Gago, M.B. 2016. Recent advances in modified atmosphere

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DIRECTIVA 2009/128/CE. Uso sostenible de los plaguicidas: 71-86.

Dias, L.G., Pereira, A.P. & Estevinho, L.M. 2012. Comparative study of different

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characterization and antibacterial activity. Food and Chemical Toxicology 50: 4246-

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Lurie, S. & Watkins, C.B. 2012. Superficial scald, its etiology and control. Postharvest


Moreira L., Dias, L.G., Pereira, J.A. & Estevinho, L.M. 2008. Antioxidant properties,

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Pastor, C., Sánchez-González, L., Marcilla, A., Chiralt, A., Cháfer, M. & González-

Martínez, C.H. 2010. Quality and safety of table grapes coated with hydroxypropyl-

methylcellulose edible coatings containing propolis extract. Postharvest Biology and


http://www.repear.eu/


Sessões Poster


Tablas y Figuras

Tabla 1 - Parámetros fisicoquímicos analizados.

Parámetros

Propóleo

España

(Burgos)

Propóleo

España

(Valencia)

Propóleo

Portugal

Propóleo

Brasil

Propóleo

China

Propóleo

Italia

Humedad (%) 2,3 2,0 2,8 3,8 N.D.(*) 3,2

pH 5,6 5,6 5,0 5,5 5,1 5,1

Solubilidad en

EtOH (%) 82,2 71,3 83,7 40,5 54,2 76,3

Ceras (%) 32,0 46,0 29,6 72,5 N.D.(*) 34,5

Cenizas (%) 2,5 2,0 1,6 7,6 N.D.(*) 2,3

(*) No determinado

Tabla 2 - Propiedades antioxidantes analizadas.

Propóleo Compuestos fenólicos (mg acido gallico/ g propóleo ± d.e. (*))

Capacidad antioxidante EC50 (mg/ml) ± d.e.(*)

Burgos 250,4±22,0 0,017±0,002

Brasil 179,2±7,4 0,025±0,001

Portugal 237,0±15,2 0,013±0,001

Valencia 254,1±6,4 0,017±0,001

China 61,7±3,3 0,078±0,005

Italia 212,5±6,7 0,018±0,001

(*) Desviación estándar


Sessões Poster


Figura 1 - Producción de etileno en pera Blanquilla en condiciones de vida útil comercial

tras 3 (a) y 6 (b) meses de almacenamiento.

Figura 2 - Presencia de escaldado en pera Blanquilla a los 3 días de vida útil comercial

tras 3(a) y 6(b) meses de almacenamiento.


Sessões Poster


Figura 3 - Producción de etileno en pera Conferencia en condiciones de vida útil

comercial tras 3 (a) y 6 (b) meses de almacenamiento.

Figura 4 - Presencia de escaldado en pera Conferencia a los 11 días de vida útil comercial

tras 6 meses de almacenamiento.


Sessões Poster


Sinergia entre aditivos alimentarios y calor para el control no

contaminante de la podredumbre amarga de los cítricos Lluís Palou1, Nihed Jerbi1,2, Verònica Taberner1 & Beatriz de la Fuente1

1 Laboratori de Patologia, Centre de Tecnologia Postcollita (CTP), Institut Valencià

d’Investigacions Agràries (IVIA), 46113 Montcada, València. España. [email protected]

2 Higher Agronomic Institute of Chott-Mariem, University of Sousse, Sousse, Tunisia.

Resumen

La podredumbre amarga o ácida, causada por el hongo Geotrichum citri-aurantii

(Ferraris) E.E. Butler, puede causar importantes pérdidas económicas en poscosecha de

cítricos. El control efectivo de esta enfermedad requiere el uso en poscosecha de

fungicidas específicos como la guazatina (actualmente prohibida en la UE) o el

propiconazol. Sin embargo, debido a los problemas asociados al uso masivo de fungicidas

químicos de síntesis existe un creciente interés por el desarrollo de métodos de control

alternativos. En este trabajo se ha evaluado la efectividad de baños de 1 min en soluciones

acuosas al 3% de los aditivos alimentarios metil parabeno sódico (SMP), etil parabeno

sódico (SEP), sorbato potásico (PS) y benzoato sódico (SB), aplicados tanto a temperatura

ambiente (20ºC) como calentados a 50ºC, para el control de la podredumbre amarga en

naranjas navel cv. ‘Barnfield’ inoculadas artificialmente con G. citri-aurantii unas 24 h

antes. Todos los tratamientos redujeron significativamente la incidencia (porcentaje de

frutos infectados) y la severidad (diámetro de lesión) de la podredumbre, y se observó

una sinergia clara entre los aditivos y el calor. Tras 6 días de incubación a 28ºC, mientras

que la incidencia en el tratamiento control (agua sola a 20ºC) fue del 80%, la incidencia

en naranjas bañadas en soluciones de SMP, SEP, PS y SB a 20ºC fue del 13, 30, 43 y

13%, y en soluciones a 50ºC fue del 0, 5, 10 y 0% respectivamente. No obstante, el calor

incrementó la incidencia leve de manchas que algunas sales provocaron en la corteza. En

un ensayo posterior no se encontraron diferencias significativas de incidencia y severidad

a los 8 días de incubación a 28ºC entre naranjas ‘Valencia Late’ bañadas en soluciones

de SMP y SB al 3% a 20ºC y aclaradas durante 5 s con una ducha de agua corriente a baja

presión y naranjas tratadas y no aclaradas.

Palabras clave: naranja, Citrus sinensis, poscosecha, Geotrichum citri-aurantii, control

alternativo

Abstract

Synergy between food additives and heat for nonpolluting control of citrus

sour rot. Sour rot of citrus fruit, caused by the fungus Geotrichum citri-aurantii (Ferraris)

E.E. Butler, can cause important economic losses for the postharvest citrus industry. The

effective control of this disease requires the use of specific fungicides such as guazatine

(currently banned in the EU) or propiconazole. However, because of problems associated

with the massive use of chemical synthetic fungicides, there is an increasing interest in

the development of alternative decay control methods. In this work, the effectiveness to

control sour rot of 1 min dips in 3 % aqueous solutions of the food additives sodium

methyl paraben (SMP), sodium ethyl paraben (SEP), potassium sorbate (PS) and sodium

benzoate (SB), all applied both at room temperature (20ºC) and heated to 50ºC, was

evaluated with Navel oranges cv. ‘Barnfield’ artifically inoculated with G. citri-aurantii

about 24 h before treatment application. All treatments significantly reduced the


Sessões Poster


incidence (percentage of infected fruit) and severity (lesion diameter) of the disease, and

a strong synergy between food additives and heat was observed. After 6 days of

incubation at 28ºC, while disease incidence on control fruit (dipped in water at 20ºC) was

80%, it was 13, 30, 43 and 13% on oranges dipped in SMP, SEP, PS and SB solutions at

20ºC, and 0, 5, 10 and 0% on oranges dipped in solutions at 50 ºC, respectively.

Nevertheless, heat increased the slight incidence of rind spots caused by some salt

treatments. In a further assay, no significant differences in incidence and severity were

found after 6 days of incubation at 28ºC between rinsed and non-rinsed ‘Valencia Late’

oranges previously dipped in 3% SMP or SB solutions at 20ºC. Rinsing consisted of a 5

s spray with tap water at low pressure.

Keywords: orange, Citrus sinensis, postharvest, Geotrichum citri-aurantii, alternative

control

Introducción

Especies del género Geotrichum son los agentes causales de la podredumbre

amarga o ácida de los cítricos, frutos de hueso, tomates, zanahorias y otras frutas y

hortalizas (Agrios, 1985). Junto con Penicillium digitatum y Penicillium italicum, la

especie G. citri-aurantii es responsable de importantes pérdidas económicas ocasionadas

por enfermedades de poscosecha en frutos cítricos en todo el mundo. En España el cultivo

de cítricos está destinado principalmente al consumo en fresco, dedicándose la mayor

parte de la producción a la exportación. La Comunitat Valenciana es la región que más

produce y por tanto, quien más sufre las consecuencias económicas de una incidencia alta

de enfermedades. Hasta el momento, el control de hongos patógenos desde la recolección

hasta que el fruto llega al consumidor se realiza mediante la utilización de fungicidas

químicos de síntesis. Los compuestos más utilizados en poscosecha de cítricos (imazalil

y tiabendazol) no son efectivos contra G. citri-aurantii (Cunningham, 2010), siendo

necesarios los fungicidas específicos guazatina o propiconazol. Sin embargo, el

Reglamento de la Comunidad Europea (CE) 149/2008 que recoge las sustancias activas

y sus correspondientes límites máximos de residuos (LMR) permitidos en el tratamiento

con fungicidas en poscosecha de cítricos en la Unión Europea (UE), prohibió en 2012 el

uso de guazatina. Una alternativa a esta situación puede ser el uso de orto fenil fenato

sódico (SOPP), pero además de reducir solo parcialmente la enfermedad, puede provocar

daños en el fruto (Karim et al., 2015). La falta de fungicidas regulados para el control de

la podredumbre amarga junto con la concienciación social actual acerca del efecto

negativo de los fungicidas en la salud y en el medio ambiente, ha desembocado en una

tendencia creciente a investigar mecanismos alternativos de control que permitan

eliminar, o reducir al máximo, el empleo de los mismos. La búsqueda de distintas

estrategias no contaminantes ha dado lugar a métodos de diversa naturaleza (químicos,

físicos y biológicos) aplicados individualmente o en combinación con otros tratamientos

(control integrado) (Palou et al., 2008).

Por una parte, los tratamientos térmicos se encuentran dentro de los métodos

físicos más recomendables para controlar patologías poscosecha en cítricos debido a la

ausencia de residuos tóxicos en el fruto, a su relativa eficacia, sencillez, bajo coste y fácil

aplicación y combinación con otros sistemas de control (Palou, 2013), así como a sus

efectos directos e indirectos sobre el patógeno (Schirra et al., 2000). Por otra parte,

diferentes compuestos naturales o síntéticos de baja toxicidad, generalmente reconocidos

como seguros (GRAS, ‘Generally Regarded As Safe'), utilizados en la industria

alimentaria como aditivos por sus propiedades antimicrobianas, han resultado ser

efectivos para el control de enfermedades de poscosecha de frutos cítricos. En esta


Sessões Poster


clasificación se incluyen sorbato potásico (PS), benzoato sódico (SB), metil parabeno

sódico (SMP) y etil parabeno sódico (SEP), siendo los primeros las sales de ácidos

orgánicos más utilizadas como aditivos antimicrobianos; y los segundos, más eficaces

contra hongos que contra bacterias (Valencia-Chamorro, S.A. et al., 2011). En cuanto al

control de la podredumbre ácida causada por G. Citri-aurantii mediante técnicas no

contaminantes, en los últimos años se ha demostrado la efectividad de algunos

tratamientos basados en microorganismos antagonistas, extractos de plantas, sustancias

naturales y aditivos alimentarios (Talibi et al., 2014).

El objetivo de este trabajo ha sido evaluar la efectividad de los aditivos

alimentarios PS, SB, SMP y SEP, en baños a temperatura ambiente (20ºC) y con

aplicación de calor (50ºC), para el control de la podredumbre amarga en naranjas

inoculadas artificialmente con G. citri-aurantii; así como comprobar el efecto sobre la

capacidad de control de los tratamientos de un aclarado con agua corriente de los frutos

tratados. La finalidad de dicho aclarado fue evitar la presencia sobre la piel de residuos

de las sales evaluadas.

Material y métodos Material vegetal. Se utilizaron frutos de naranja (Citrus sinensis L. Osbek) de los

cultivares ‘Barnfield’ (grupo Navel) y ‘Valencia Late’. Todos los frutos se recogieron

durante la campaña 2015 en campos comerciales de la zona de Valencia y se utilizaron en

los ensayos antes de recibir ningún tipo de tratamiento poscosecha. Se seleccionaron

aquellos frutos que no presentaban golpes, heridas o cortes. A continuación, se

desinfectaron mediante inmersión en una solución al 0,5 % de hipoclorito sódico durante

4 min, se enjuagaron bien con agua y se dejaron secar a temperatura ambiente hasta su

utilización a la mañana siguiente.

Inóculo fúngico. Se empleó la cepa G. citri-aurantii CG-NAV-1 de la colección

de hongos fitopatógenos del Centro de Tecnología de Poscosecha (CTP) del Instituto

Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), aislada de una naranja podrida de la zona

de Valencia. Se inoculó una placa de PDA (agar patata dextrosa) con artrosporas

guardadas a -70°C en presencia de glicerol al 20%. Tras varias resiembras, el inóculo de

los ensayos se preparó con hongo crecido en placas de PDA durante 10 días a 25ºC. Se

recogieron esporas rascando la superficie de la placa, se resuspendieron en agua estéril

con Tween 80 al 0,05% y la densidad de inóculo de la suspensión resultante se determinó

con un hematocitómetro. La concentración final de inóculo de trabajo se ajustó a 107

artrosporas mL-1 conteniendo zumo de naranja (10 %), ciclohexamida (10 g L-1) y

tiabendazol (10 g L-1).

Ensayos de efectividad in vivo. Para cada tratamiento se utilizaron 20 naranjas,

correspondientes a 4 réplicas biológicas de 5 naranjas cada una, colocadas de forma

aleatoria en cajas sobre alveolos plásticos. Con un punzón de acero inoxidable de 1 mm

de diámetro y 2 mm de profundidad, previamente sumergido en la solución de esporas

de trabajo, se realizaron dos heridas en la corteza cada fruto, concretamente en la parte

ecuatorial y opuestos entre sí, obteniendo un total de 40 heridas por tratamiento. Todas

las naranjas inoculadas se almacenaron durante aproximadamente 24 h en una cámara de

incubación a una temperatura constante de 28°C y una humedad relativa (HR) del 80%

hasta la aplicación de los distintos tratamientos (evaluación de la actividad curativa). Los

frutos fueron sumergidos en baños con soluciones acuosas al 3 % de SMP, SEP, PS y SB

durante 1 min a diferentes temperaturas (20 y 50ºC). Los frutos correspondientes al

tratamiento control se bañaron 1 min en agua a 20ºC. Se incluyó también un tratamiento

de agua a 50ºC. Adicionalmente, se realizó un control positivo, bañando las naranjas en

solución acuosa del fungicida propiconazol al 0,6% (Melanite®, Decco Ibérica Post-


Sessões Poster


cosecha SAU, Paterna, Valencia). La fruta tratada se dejó secar a temperatura ambiente

y se almacenó a 28 ºC y 80% HR durante 8 días.

Debido a la presencia de ligeros residuos de algunos tratamientos sobre la piel de

los frutos, se realizó un segundo ensayo con naranjas ‘Valencia Late’ para determinar un

posible efecto negativo del aclarado sobre la capacidad de control de los tratamientos.

En este caso se trabajó con los tratamientos más efectivos obtenidos en el primer ensayo

(SMP y SB) y solo a 20 ºC de temperatura. La metodología seguida en cuanto a

concentración del aditivo y tiempo de inmersión fue exactamente la misma, pero una vez

aplicado el tratamiento, unos frutos se dejaron secar a temperatura ambiente y otros se

aclararon con agua a baja presión durante 5 s antes del secado.

En ambos ensayos, el desarrollo de la enfermedad se contabilizó a los 4, 6 y 8

días de incubación a 28 ºC tras la aplicación de los tratamientos. La incidencia de la

enfermedad se calculó como el porcentaje de heridas en las que se observaron síntomas.

La severidad de la enfermedad se determinó como el diámetro (mm) del área de la zona

de maceración alrededor del punto de inoculación, incluyendo todas las heridas

realizadas artificialmente, mostraran o no incidencia de la enfermedad.

Análisis estadístico. Para cada día de evaluación, los resultados de incidencia y

severidad de la enfermedad se analizaron a través de un análisis de la varianza de un único

factor (ANOVA) mediante el programa informático Statgraphics 5.1. Para los valores de

la incidencia, el ANOVA fue aplicado al arcoseno de la raíz cuadrada del porcentaje de

frutos podridos. Se presentan las medias no transformadas. Para la separación de medias

se utilizó la prueba de la Mínima Diferencia Significativa (MDS). Las diferencias se

consideraron significativas para p<0,05.

Resultados y discusión En un primer ensayo se evaluó el efecto curativo tanto de los aditivos alimentarios

como de la posible sinergia entre éstos y la aplicación de calor sobre el desarrollo de la

podredumbre amarga en naranjas ’Barnfield’. En todos los tratamientos se observó una

reducción tanto de la incidencia como de la severidad de la enfermedad, poniéndose de

manifiesto una clara sinergia entre los aditivos y el calor.

A los 6 días de incubación a 28 ºC, la incidencia en el tratamiento control (agua a

20ºC) fue del 80%, mientras que la incidencia en naranjas bañadas en soluciones de SMP,

SEP, PS y SB a 20 ºC fue del 13, 30, 43 y 13 % (Figura 1.A.), lo que corresponde a una

reducción de la enfermedad del 84, 66, 47 y 84% respectivamente; los valores de

incidencia de las mismas soluciones calentadas a 50 ºC fueron del 0, 5, 10 y 0% (Figura

1.C.), lo que implica porcentajes de reducción del 100, 94, 88 y 100% respectivamente.

Con la aplicación de calor por sí sola (agua a 50 ºC), se obtuvo una incidencia del 55%

(Figura 1.C.), lo que equivale a una reducción de la enfermedad del 31%, revelando

claramente una sinergia entre la acción de los aditivos y el calor. Paralelamente, se aplicó

como control positivo una solución al 0,6% del fungicida propiconazol, específico para

el control de la podredumbre amarga, resultando una incidencia del 34% (Figura 1.C.)

así como una reducción del 57%, porcentaje inferior al obtenido con los aditivos

alimentarios SMP, SEP y SB tanto a 50 ºC como a temperatura ambiente.

Al igual que lo sucedido con la incidencia, en la Figura 1 se puede observar que

todos los tratamientos, tanto a 20º como a 50 ºC (Figura 1.B. y 1.D. respectivamente),

redujeron significativamente la severidad respecto al control. Tras 6 días de

almacenamiento a 28 ºC, los tratamientos SMP, SEP, SP y SB a temperatura ambiente

redujeron el diámetro de la lesión un 87, 75, 61 y 92% respectivamente, mientras que a

50 ºC la reducción fue de un 100, 97, 89 y 100% respectivamente.

A pesar de que los tratamientos térmicos han mostrado tener un efecto beneficioso


Sessões Poster


en el control de enfermedades de poscosecha de cítricos, temperaturas inferiores a 50 ºC

no son eficaces y superiores resultan fitotóxicas (Schirra et al., 2000), por lo que, en

general, la aplicación de calor se utiliza en combinación con otros tratamientos

antifúngicos. Así, al igual que se ha observado en este estudio, baños en soluciones

acuosas de carbonato y bicarbonato sódico calentados a 45 ºC redujeron la incidencia de

la podredumbre azul en naranjas, así como de las podredumbres verde y azul en

mandarinas, en un porcentaje mayor que los mismos tratamientos aplicados a

temperatura ambiente (Palou et al., 2001; 2002). En este mismo sentido, Smilanick y

colaboradores (2008) obtuvieron mejores resultados en el control de la podredumbre

amarga en limones con soluciones de bicarbonato sódico y sorbato potásico calentadas a

50 ºC. Sin embargo, la combinación de soluciones acuosas de parabenos a 50 ºC no

supuso una mejora en la reducción de la incidencia de la podredumbre verde en cítricos,

en comparación con la obtenida a 20 ºC (Moscoso-Ramírez et al., 2013a; 2013b). Entre

los distintos aditivos alimentarios utilizados, el sorbato potásico ha resultado ser el menos

efectivo en el control de la enfermedad sobre naranjas inoculadas artificialmente con G.

Citri-aurantii, en contraposición con otros estudios donde se ha obtenido una sinergia

entre tratamientos con sorbato potásico y aplicación de calor tanto en naranjas como en

limones (Kitagawa y Kawada, 1984; Smilanick, 2008).

Por otra parte, el calor incrementó la presencia de leves manchas que algunas

sales provocaron en la corteza de los frutos. Con el fin de evitar estos residuos y para

determinar el posible efecto negativo sobre la capacidad de control de la enfermedad de

un aclarado de los frutos posterior al tratamiento, se llevó a cabo un ensayo con naranjas

'Valencia Late', donde unos frutos fueron tratados y aclarados con agua a baja presión, y

otros no se sometieron a ningún aclarado después de aplicar los mismos tratamientos

(SMP y SB al 3% y a 20 ºC). En la Tabla 1 se muestran los resultados de incidencia y

severidad a los 8 días de incubación a 28 ºC correspondientes a las naranjas bañadas y

aclaradas o no aclaradas, sin encontrarse diferencias significativas en el efecto del

aclarado sobre ambos parámetros. Montesinos-Herrero y colaboradores (2009)

desarrollaron un método colorimétrico para detectar residuos de sorbato potásico sobre

la superficie de cítricos con el que comprobaron cómo un aclarado de agua corriente

aplicado inmediatamente después de bañar limones en una solución de sorbato potásico,

eliminó el 90% de los sedimentos de la sal sin disminuir la eficacia del tratamiento. Por

contra, en otro estudio, la aplicación de un aclarado con agua después de bañar naranjas

y mandarinas en soluciones de bicarbonato sódico al 2% y a temperatura ambiente,

supuso una pérdida importante de la capacidad de control de la podredumbre verde

(Palou et al., 1997).

Una futura aplicación industrial de tratamientos no contaminantes implica que su

efectividad sea equiparable a los fungicidas convencionales. Puesto que de forma

individual conllevan limitaciones, un enfoque de control integrado entre dos o más

tratamientos alternativos podría incrementar la capacidad de controlar las enfermedades

de poscosecha. En este sentido, Hong y colaboradores (2013) han demostrado que la

integración entre la bacteria antagonista Bacillus amyloliquefaciens HF-01, bicarbonato

sódico y agua caliente, es tan eficaz como los fungicidas en el control de podredumbres

de cítricos, manteniendo la calidad de los frutos durante la poscosecha.

Conclusiones Los aditivos alimentarios SMP, SEP, PS, y SB, aplicados en soluciones acuosas

a una concentración del 3% durante 1 min a 20 y 50 ºC sobre naranjas ‘Barnfield’, fueron

efectivos en el control de la podredumbre ácida causada por el hongo G. citri-aurantii.


Sessões Poster


La aplicación de los tratamientos a una temperatura de 50 ºC puso de manifiesto

una clara sinergia entre el calor y los diferentes aditivos para el control de la podredumbre

ácida.

El aclarado con agua a baja presión durante 5 s de naranjas ‘Valencia Late’

bañadas en soluciones acuosas al 3% y 20ºC de SMP y SB, no implicó una pérdida

significativa de la efectividad de estos tratamientos.

Agradecimientos

Se agradece al Fondo Social Europeo (FSE) y al Instituto Valenciano de

Investigaciones Agrarias (IVIA) por la concesión a Beatriz de la Fuente Miguel de una

Beca de Formación y Especialización para personas con titulación universitaria superior.

Se agradece a Fontestad S.A. (Moncada, Valencia) y a Federico Izquierdo por

proporcionar la fruta para la realización de los ensayos.

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Sessões Poster


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vegetables: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition 51:872-900.

Tablas y figuras

Tabla 1. Incidencia y severidad de la podredumbre amarga en naranjas ‘Valencia Late’

inoculadas artificialmente con Geotrichum citri-aurantii, bañadas a las 24 h de la

inoculación en soluciones acuosas al 3 % de los aditivos alimentarios metil parabeno

sódico (SMP) y benzoato sódico (SB) a 20 ºC durante 1 min, aclaradas o no aclaradas

con agua a baja presión durante 5 s e incubadas a 28 ºC durante 8 días.

Tratamiento a 20 ºC Incidencia (%) Severidad (mm)

Control (agua) 95,0 ± 5,0 a * 67,3 ± 2,4 a

SMP 3% - No aclarado 32,5 ± 9,5 c 44,6 ± 5,6 bc

SMP 3% - Aclarado 45,0 ± 2,9 bc 36,2 ± 6,0 c

SB 3% - No aclarado 45,0 ± 10,4 bc 52,2 ± 3,9 b

SB 3% - Aclarado 62,5 ± 4,8 b 48,9 ± 3,5 bc * letras diferentes indican diferencias significativas entre los tratamientos según la prueba de la MDS

(p<0,05).


Sessões Poster


Figura 1. Incidencia (A, C) y severidad (B, D) de la podredumbre amarga en naranjas

‘Barnfield’ inoculadas artificialmente con Geotrichum citri-aurantii a 107 artrosporas

mL-1 bañadas a las 24 h de la inoculación durante 1 min en soluciones acuosas al 3 % de

los aditivos alimentarios metil parabeno sódico (SMP), etil parabeno sódico (SEP),

sorbato potásico (PS) y benzoato sódico (SB) a 20 ºC (A, B) y 50 ºC (C, D) y

posteriormente incubadas a 28 ºC durante 8 días. Para todos los tratamientos y

condiciones (20º y 50 ºC) se utilizó agua a 20ºC como control absoluto y propiconazol al

0,6% como control positivo. De forma adicional, se incluyó un tratamiento con agua a 50

ºC. Para cada evaluación, letras diferentes indican diferencias significativas entre los

tratamientos según la prueba de la MDS (p<0,05).


Sessões Poster


Último quilómetro da pós-colheita: perda de água de frutos e batata

em condições de loja simuladas

Mariana Bernardo1, Joana Fontes2 & Domingos P.F. Almeida1


Lisboa, Portugal. [email protected] 2Jerónimo Martins, Direção da Qualidade e Segurança Alimentar - Frutas e Vegetais,

2050-306 Azambuja, Portugal.

Resumo

No “último quilómetro” da pós-colheita existem perdas consideráveis e de difícil

gestão. Uma das linhas de trabalho do programa de investigação do Freshness Lab sobre

o “último quilómetro” relaciona-se com as perdas quantitativas e qualitativas em loja e

em casa dos consumidores. A perda de massa, predominantemente devido à perda de

água, é uma importante causa de depreciação da qualidade e um custo que importa

quantificar para uma boa gestão.

Este estudo teve como objetivo a determinação empírica de coeficientes de

transpiração de frutas e batata em condições de loja simuladas. Frutos como abacaxi,

mandarina, laranja, maçã, manga, nectarina, pera, pêssego, tomate de cacho, tomate

redondo e uva de mesa foram mantidos a 19-20 ºC e a 9-10 ºC nas mesmas condições de

exposição em loja. Foram efetuados cinco ensaios, nos meses de março, abril, maio, junho

e julho, em que a temperatura e humidade relativa foram constantemente monitorizadas

e registadas. O coeficiente de transpiração (K) foi calculado a partir de medições de perda

de peso e do défice de pressão de vapor entre o fruto e o ar, sendo expresso em mg kg-1

s-1 MPa-1. A 19 ºC, os intervalos de valores calculados de K foram os seguintes: 98-296

em abacaxi; 27-103 em laranja; 8-64 em maçã; 27-119 em mandarina; 44-135 em manga;

149-198 em nectarina; 21-79 em pera; 154-160 em pêssego vermelho; 46-251 em tomate

redondo; 35-185 em tomate de rama; 38-160 em uva de mesa e 10-116 em batata. A 9 ºC,

a gama de valores de K foram os seguintes: 147-274 em abacaxi; 65-103 em laranja; 16-

52 em maçã; 43-144 em mandarina; 37-122 em manga; 271-691 em nectarina; 39-65 em

pera; 712-870 em pêssego vermelho; 97-564 em tomate redondo; 76-216 em tomate de

rama; 49-156 em uva de mesa e 37-156 em batata.

Verificou-se uma variação do coeficiente de transpiração com os lotes para o

mesmo défice de pressão de vapor, mostrando que existe a possibilidade de reduzir as

perdas de água através da melhoria da eficiência de alguns pontos na cadeia de

abastecimento.

Palavras-chave: transpiração, retalho alimentar, perda, temperatura, humidade relativa.

Abstract

Last mile of fruit and vegetables: fruit and potato water loss in simulated

store conditions. The last mile of the fruit and vegetable supply chain poses significant

challenges for quality management and loss prevention. The research program of the

Freshness Lab on the "last mile" focus on the understanding of quantitative and qualitative

losses in retail stores consumer households. Water loss is a major cause of loss and quality

depreciation in fruits and vegetables and its quantification required for proper

management decisions regarding product handling in the last mile.


Sessões Poster


This study aimed to determine the transpiration coefficients of fruit and potato

under simulated store display conditions. Pineapple, mandarin, orange, apple, mango,

nectarine, pear, peach, bunch tomatoes, round tomatoes and table grapes were maintained

at 19-20 °C and 9-10 °C. Five trials were conducted in the months of March, April, May,

June and July 2016. The transpiration coefficient (K) was calculated from weight loss

measurements and the vapor pressure deficit between the fruit and the air. At 19 °C, the

K values, expressed in mg kg-1 s-1 MPa-1, were: 98-296 in pineapple; 27-103 in orange;

8-64 in apple; 27-119 in mandarin; 44-135 in mango; 149-198 in nectarine; 21-79 in pear;

154-160 in red peach; 46-251 in round tomatoes; 35-185 in bunch tomato; 38-160 in table

grape and 10-116 in potato. At 9 °C, the range of K values were: 147-274 in pineapple;

65-103 in orange; 16-52 in apple; 43-144 in mandarin; 37-122 in mango; 271-691 in

nectarine; 39-65 in pear; 712-870 in red peach; 97-564 in round tomatoes; 76-216 in raw

tomato; 49-156 in table grape and 37-156 in potato.

There was a large variation of the transpiration coefficient among fruit batches

within the marketing period examined for the same vapor pressure deficit, suggesting it

is possible to reduce water losses by improving the efficiency of some points in the supply

chain.

Keywords: food loss, relative humidity, temperature, retail food, transpiration.

Introdução

Fruta e hortaliças são alimentos metabolicamente ativos com um elevado teor em

água. A perda de água tem importantes consequências quantitativas e qualitativas. As

perdas quantitativas, representadas pela diminuição de peso vendável dos produtos,

constituem uma perda a nível económico através da redução da quantidade vendida. As

perdas qualitativas englobam a depreciação da aparência (aspeto murcho e engelhado),

da textura (amolecimento, flacidez e diminuição da sensação de suculência) e teor em

vitamina C (Almeida, 2005; Mohammed, 2014; Pareek, 2016). A perda de água é um

custo escondido na cadeia de abastecimento de frutas e hortaliças, sendo particularmente

difícil de controlar no «último quilómetro», entre o retalhista e o local e momento de

consumo.

O défice de pressão de vapor (DPV) é a força motriz para a evaporação da água a

partir de uma superfície de água livre. A forma como a água se evapora de fruta ou

hortaliças depende, para além do DPV, de características do produto, da sua embalagem

e da forma de exposição. Os fatores ambientais que determinam o DPV entre o órgão

vegetal e o ar que o rodeia incluem todos os que afetam as propriedades psicrométricas

do ar no interior do produto e no ar externo: temperatura, humidade relativa, velocidade

do ar, pressão atmosférica e luz. Descontando o efeito térmico associado, a luz possui um

efeito reduzido na taxa de perda de água dos produtos hortofrutícolas, embora esta tenda

a aumentar nas hortaliças de folha com o acréscimo da intensidade luminosa e com a

duração de exposição.

Os fatores relacionados com o produto englobam: razão entre a superfície e o

volume, características da superfície de evaporação, danos mecânicos, estado fisiológico

do produto, cultivar e fatores pré-colheita. Os danos mecânicos aumentam

significativamente a taxa de perda de água, uma vez que os danos por compressão e

impacto quebram as barreiras superficiais de proteção contra a perda de água e provocam

a exsudação da água intracelular. O estado fisiológico do produto, principalmente o seu

grau de maturação, influencia a permeabilidade da superfície dos frutos e outros órgãos

vegetais. A cultivar e os fatores pré-colheita conduzem a diferenças no calibre e nas


Sessões Poster


características osmóticas e anatómicas dos produtos, influenciando também a sua taxa de

perda de água (Almeida, 2005; Pareek, 2016).

O coeficiente de transpiração (K) é uma constante de proporcionalidade e traduz

a facilidade com que uma superfície perde água. Também resume o efeito dos diferentes

fatores relacionados com a natureza do produto e que influenciam a taxa de transpiração

(Almeida, 2005; Pareek, 2016).

Este estudo teve por objetivo determinar os valores de K para diferentes tipos de

fruta e batata, nas condições em que são expostas em lojas de uma cadeia de retalho

alimentar.

Material e Métodos

Fruta e batata. Foram estudados os seguintes produtos: abacaxi, laranja, maçã,

mandarina, manga pronta a comer, nectarina, pera, pêssego, tomate rama, tomate

redondo, uva de mesa e batata (quadro 1). Todos os produtos foram rececionados pelo

Grupo Jerónimo Martins, de diferentes lotes e fornecedores. Foram avaliados distintos

lotes do mesmo produto, com uma periodicidade de entrega mensal, entre os meses de

março a julho. Os produtos foram colocados em duas câmaras de temperatura controlada

em dois ambientes distintos: 19-20 ºC e 9-10 ºC, simulando as condições de loja Pingo

Doce e Recheio.

Medição do peso e cálculo dos coeficientes de transpiração. A perda de água

foi estimada a partir de medições diárias da massa de embalagens de exposição (caixas

CHEP) de cada um dos lotes de produto. As pesagens foram efetuadas diariamente,

durante cinco meses de ensaio, numa balança (Kern EOB 35K10, Kern & Sohn,

Alemanha) com uma precisão de 10 g. Frutos removidos devido a doenças pós-colheita

ou sobrematuração foram pesados e a sua massa utilizada para corrigir os cálculos das

subsequentes reduções de massa. Após esta correção, assumiu-se que toda a redução de

peso foi devida à perda de água.

Os valores de massa foram expressos em massa fresca relativa, considerando o

valor inicial como 100%. A taxa de perda de água (J), expressa em percentagem por dia,

foi calculada através da regressão linear entre o tempo de exposição (dia) e a massa fresca

relativa (%).

A pressão de vapor saturada (do produto) e a pressão de vapor do ar foram

determinadas com base nas medições da temperatura do bolbo seco e da humidade

relativa do ar das câmaras. Utilizou-se o valor médio para cada um dos períodos de

exposição.

O coeficiente de transpiração (K) foi calculado a partir da taxa de perda de água

medida experimentalmente e do défice de pressão de valor calculado com base na

temperatura e na humidade relativa efetivas, através da equação 1, derivada da lei de Fick.

𝐾 =𝐽

𝐷𝑃𝑉 [1]

em que K é o coeficiente de transpiração (% d-1 kPa-1), J a taxa de perda de água

(% d-1) e a DPV o défice de pressão de vapor (kPa). As unidades de K foram

posteriormente convertidas para mg kg-1 s-1 MPa-1.


No quadro 1 encontram-se os diversos produtos recebidos e respetivo modo de

acondicionamento. As taxas de perda de água determinadas experimentalmente para cada

um dos produtos e os respetivos coeficientes de transpiração estão indicadas no quadro 2.


Sessões Poster


O abacaxi, recebido em caixas de cartão, apresentou variações de K entre 98 e 296

mg kg-1 s-1 MPa-1 para 19-20ºC e entre 147 e 274 mg kg-1 s-1 MPa-1 para 9-10 ºC, em função

dos lotes e das condições ambientais. O valor mais elevado de K observado em condições

refrigeradas pode dever-se à sensibilidade do abacaxi a danos pelo frio. Embora a planta

ananaseiro tenha uma baixa taxa de transpiração, uma vez que se trata de uma planta com

metabolismo CAM (metabolismo ácido das Crassuláceas) que fecha os seus estomas

durante o dia e abre-os à noite (FAO, 1998), o fruto apresentou uma elevada taxa de perda

de água e valor de K.

As batatas, de cozer e de fritar foram recebidas em sacos de malha de 3 kg e o K da

batata de cozer situou-se entre 16 e 134 mg kg-1 s-1 MPa-1 (temperatura ambiente) e entre

37 e 134 mg kg-1 s-1 MPa-1 (temperatura refrigerada), dentro do intervalo de valores referido

na literatura (Almeida, 2005). O K da batata de fritar variou entre 10 e 44 mg kg-1 s-1 MPa-

1 (temperatura ambiente) e entre 44 a 156 mg kg-1 s-1 MPa-1 (temperatura refrigerada). A

humidade relativa do ar, per se, parece ter influenciado a transpiração da batata uma vez

que o K foi mais elevado à temperatura ambiente nos meses de março e abril e em condições

refrigeradas nos lotes analisados em maio, junho e julho, mas sempre onde se registaram os

valores mais elevados de humidade relativa.

Nos dois tipos de frutos citrinos estudados, laranjas e mandarinas, obtiveram-se

valores mais elevados de K para a mandarina. Em laranjas, o K variou entre 27 e 103 mg

kg-1 s-1 MPa-1 a 19-20 ºC e entre 65 e 103 mg kg-1 s-1 MPa-1 a 9-10 ºC. Em mandarinas, o

intervalo de valores de K para temperatura ambiente foi de 27 a 119 mg kg-1 s-1 MPa-1,

enquanto para temperatura refrigerada foi de 43 a 144 mg kg-1 s-1 MPa-1. Todos os valores

calculados encontram-se na gama de valores referida na literatura (Almeida, 2005).

O K da maçã referenciado na literatura situa-se entre 16 e 100 mg kg-1 s-1 MPa-1

(Almeida, 2005). Nos meses em que foram recebidas maçãs Golden Delicious embaladas

(maio e julho), o coeficiente de transpiração foi menor que nos meses em que foram

recebidas maçãs a granel (abril e junho), registando-se valores de 8-64 mg kg-1 s-1 MPa-1

(19-20 ºC) e de 16-52 mg kg-1 s-1 MPa-1 (9-10 ºC), para ambas as condições de

armazenamento.

Os valores de K dos lotes de manga, recebidos em caixas de cartão, variaram entre

44 e 135 mg kg-1 s-1 MPa-1 para temperatura ambiente e entre 37 e 122 mg kg-1 s-1 MPa-1

em condições de refrigeração.

Nectarinas e pêssegos vermelhos, recebidos em caixas de plástico retornável, foram

analisados apenas nos meses de junho e julho, quando estavam disponíveis no mercado

nacional no ano de 2016. Em pêssegos, o K situou-se entre 154 e 160 mg kg-1 s-1 MPa-1 (19-

20 ºC) e entre 712 e 870 mg kg-1 s-1 MPa-1 (9-10 ºC). Em nectarinas, o K variou de 149 a

198 mg kg-1 s-1 MPa-1 (19-20 ºC) e de 271 a 691 mg kg-1 s-1 MPa-1 (9-10 ºC).

O K das peras, recebidas em caixas de cartão ou plástico retornável, situa-se entre

21 e 79 mg kg-1 s-1 MPa-1, para temperatura ambiente e entre 39 e 65 mg kg-1 s-1 MPa-1 para

temperatura refrigerada. Estes valores encontram-se no intervalo de valores de K referido

na literatura (Almeida, 2005). Relativamente à taxa de perda de água, à semelhança dos

outros produtos, também se registou ao longo de todos os meses do ensaio, uma maior

percentagem no armazenamento à temperatura ambiente (19-20 ºC).

Nos dois tipos de tomate, em rama e redondo, os valores de K encontram-se,

maioritariamente, dentro do intervalo referido na literatura: 35 a 251 mg kg-1 s-1 MPa-1 (19-

20 ºC) e 76 a 564 mg kg-1 s-1 MPa-1 (9-10 ºC), sendo mais elevados em tomate redondo

(Almeida, 2005). A taxa de perda de água foi maior no tomate redondo do que no tomate

em rama. Esta observação justifica-se pela exposição da cicatriz peduncular no tomate

redondo, que no tomate em rama está protegida pelo cálice.


Sessões Poster


Os valores de K determinados para a uva de mesa, rececionada em caixas de cartão,

situaram-se entre 38 e160 mg kg-1 s-1 MPa-1 (a 19-20 ºC) e entre 49 e 156 mg kg-1 s-1 MPa-1

(a 9-10 ºC). A literatura indica para este produto valores de K num intervalo mais amplo de

21 a 254 mg kg-1 s-1 MPa-1 (Almeida, 2005).

O K não é na realidade constante, sendo influenciado por diversos fatores. No

entanto, a sua determinação empírica em condições que simulam a exposição em loja,

permite estimar perdas de água efetivas. Estes dados permitem afinar a atribuição das

quebras às diferentes causas e apoiar decisões sobre o ambiente de exposição em loja e o

tipo de acondicionamento. Não sendo a perda de água o único critério a considerar na

tomada de decisão, é um dos fatores que os gestores devem ponderar.

A taxa de perda de água de produtos com um elevado K pode ser reduzida através

das seguintes técnicas que incidem sobre as condições ambientais: redução da temperatura,

minimização das flutuações de temperatura, manutenção de humidade relativa elevada e

reduzindo a velocidade do ar. No que respeita às características dos lotes de produto, a

redução do K pode ser obtida através da prevenção de danos mecânicos, prevenção de

doenças pós-colheita, arrefecimento e utilização de embalagens que funcionem como

barreiras à humidade (Almeida, 2005; Mohammed, 2014; Pareek, 2016).

Conclusões

Existe uma grande variabilidade nos valores de K entre lotes de cada um dos

produtos. Frutos não embalados apresentaram valores de K entre um mínimo de 8 e um

máximo de 870 mg kg-1 s-1 MPa-1. Em média, os valores de K foram mais elevados em

pêssego, nectarina, tomate redondo e abacaxi e mais baixos em maçã e pera. Frutos

apresentados embalados em saco de plástico (maçã e mandarina) possuem um K mais baixo,

mais ainda assim perdem água à taxa de 0,04 a 0,35 % d-1. Na batata, os valores extremos

situaram-se nos 10 e 156 mg kg-1 s-1 MPa-1.

A perda de água é uma das causas de perdas significativas no «último quilómetro»

da pós-colheita hortofrutícola.

Agradecimentos

Este estudo foi apoiado pelo Grupo Jerónimo Martins.

Referências

Almeida, D. 2005. Manuseamento de Produtos Hortofrutícolas. Porto: Sociedade

Portuguesa de Inovação, 112 p.

FAO. 1998. Crop Evapotranspiration - Guidelines for Computing Crop Water

Requirements. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations. Chap.

6, Single Crop Coefficient, 103 - 134 p.

Mohammed, M. 2014. Manual on postharvest management strategies to reduce losses of

perishable crops. 1st edition. Trinidad: The University of the West Indies, 50 p.

Pareek, S. 2016. Postharvest Ripening Physiology of Crops. Boca Raton: CRC Press,

643 p.


Sessões Poster


Quadros e Figuras

Quadro 1 – Produtos estudados e respetiva forma de acondicionamento.

Produto Espécie Cultivares Embalagem

Abacaxi Ananas comosus Del Monte e Gold Caixa de cartão

Batata

(Conservação e nova

de cozer e fritar)

Solanum tuberosum Caesar; Monalisa;

Colomba e Erika

Mozart e Manitou

Sacos de malha de 3

kg

Laranja Citrus sinensis Lanelate e Valencia Caixa Chep ou de

cartão

Maçã Malus domestica Royal Gala e Golden

Delicious

Sacos de plástico

(embalada)

Caixa de cartão

(granel)

Mandarina Citrus reticulata Ortanique e

Clemenvilla

Sacos (embalada)

Caixa Chep (granel)

Manga

(pronta a comer)

Mangifera indica Palmer Caixa de cartão

Nectarina Prunus pérsica Desconhecida Caixa Chep ou de

cartão

Pera Pyrus communis Packham’s e Rocha Caixa Chep ou de

cartão

Pêssego Vermelho Prunus pérsica Rich Lady Caixa Chep ou de

cartão

Tomate em Rama e

Redondo

Solanum

lycopersicum

Rama e Bigram

Zinac e Meryva

Caixa Chep ou de

cartão

Uva Vitis vinifera Cardinal e Red

Globe

Caixa de cartão


Sessões Poster


Quadro 2 – Coeficiente de transpiração e taxa de perda de água para os produtos em

estudo. Apresenta-se o intervalo dos valores determinado nos diferentes lotes estudados

para cada um dos produtos.

Produto Nº Ensaios

Coeficiente

Transpiração

(mg kg-1 s-1 MPa-1)

Taxa Perda de Água

(% d-1)

19-20 ºC 9-10 ºC 19-20 ºC 9-10 ºC

Abacaxi 5 98-296 147-274 0,66-0,93 0,37-0,51

Batata Cozer 5 16-79 37-134 0,08-0,34 0,06-0,20

Batata Fritar 5 10-116 44-156 0,10-0,27 0,08-0,27

Laranja 5 27-103 65-103 0,18-0,37 0,12-0,21

Maçã 5 8-64 16-52 0,07-0,19 0,04-0,13

Mandarina 5 27-119 43-144 0,10-0,35 0,08-0,28

Manga 5 44-135 37-122 0,30-0,47 0,11-0,22

Nectarina 2 149-198 271-691 1,29-1,87 0,41-1,27

Pera 5 21-79 39-65 0,17-0,23 0,08-0,14

Pêssego 2 154-160 712-870 1,33-1,50 1,31-1,32

Tomate Rama 5 35-185 76-216 0,28-0,67 0,19-0,48

Tomate Redondo 5 46-251 97-564 0,40-1,29 0,22-0,97

Uva 5 38-160 49-156 0,26-0,39 0,11-0,26


Sessões Poster


Último quilómetro da pós-colheita: temperatura em bagageiras de

automóveis e frigoríficos domésticos

Rita Alcéo & Domingos P. F. Almeida



Resumo

A frescura de fruta e hortaliças inteiras ou minimamente processadas requer a

manutenção da cadeia de frio, inclusive no «último quilómetro» da cadeia de

abastecimento entre a compra pelo cliente e as condições a que os produtos são sujeitos

na posse destes. A quebra da cadeia de frio no «último quilómetro» não está quantificada

de forma a permitir avaliar as consequências e tomar as medidas de gestão adequadas. O

objetivo deste estudo foi avaliar a temperatura em dois dispositivos largamente utilizados

em etapas do «último quilómetro»: a bagageira de viaturas particulares e os frigoríficos

domésticos. A temperatura do ar foi registada em intervalos de 60 segundos no interior

de bagageiras de 5 viaturas de cor escura e 5 frigoríficos domésticos. As bagageiras

atingiram valores de temperatura 10 ºC superiores à temperatura exterior e valores

absolutos próximos dos 50 °C. As oscilações da temperatura nas bagageiras seguiram o

mesmo padrão em todos os veículos, mas com amplitudes diferentes. As temperaturas

máximas atingidas foram de 47,3; 40,3; 41,4 e 48,2 ºC com temperaturas exteriores de

24,0; 26,1; 28,2 e 36,6 ºC. Nos frigoríficos registaram-se temperaturas médias de 7,2; 4,3;

9,2; 7,4 e 7,7 ºC e oscilações de temperatura superiores a 5 ºC. As consequências da

exposição dos produtos hortofrutícolas inteiros e minimamente processados a estes

valores de temperatura, em função do tempo de permanência nestas condições, não está

quantificada. No entanto, os valores obtidos na amostra estudada sugerem exposição a

temperaturas próximas de 50 ºC e refrigeração insuficiente no «último quilómetro» que

pode comprometer o desempenho da cadeia de abastecimento.

Palavras-chave: cadeia de abastecimento, qualidade, refrigeração, transporte.

Abstract

Postharvest last mile: Temperature in car trunks and domestic refrigerators.

Freshness of fruit and vegetables, whole and fresh-cut, require an adequate cold chain,

including in the last mile. The last mile of the fruit and vegetable supply chain includes

the steps after consumer purchase and possession of produce. Cold chain breaks in the

last mile are not quantified in a suitable way for the understanding of the consequences

of poor management. The aim of this study was to characterize the temperature in two

devices largely used in the last mile of fruit and vegetables: car trunks and domestic

refrigerators. Air temperature was recorded at 60 second intervals inside the trunk of 5

dark cars and 5 domestic refrigerators. The temperature inside car trunks was 10 ºC higher

than outside temperature and reached an absolute value near 50 ºC. Temperature

fluctuation inside the trunks was similar in all vehicles but their amplitude differed.

Maximum temperatures inside trunks were 47.3, 40.3, 41.4 and 48.2 °C with the outside

air temperature reaching 24, 26.1, 28.2, and 36.6 °C. Average temperature inside

refrigerators was 7.2, 4.3, 9.2, 7.4, and 7.7 °C with fluctuations higher than 5 ºC. The

consequences of these temperature ranges, taking into account the duration of exposure,

on produce quality losses is not quantified. However, the temperatures measured in the


Sessões Poster


sampled cars and refrigerators suggests that exposure to 50 ºC and inadequate

refrigeration in the last mile may jeopardize the performance of the supply chain.

Keywords: Quality, refrigeration, transportation, supply chain.

Introdução

A casa dos consumidores é um dos principais locais de perda e de desperdício nas

cadeias de abastecimento alimentares europeias (Sonesson & Meybeck, 2011). Estima-se

que em Portugal, cerca de 10% da fruta produzida é desperdiçado ao nível do consumidor

(Batista et al., 2012). O valor para as hortaliças deverá ser ainda superior. A principal

causa de desperdício doméstico deve-se ao excessivo tempo de armazenamento após a

compra, efetuado em condições deficientes. Este facto é reconhecido por 80% dos

consumidores que admitem não consumirem os frutos comprados em tempo útil (Murphy

& Quested, 2014).

A maioria das cadeias de abastecimento de fruta e hortaliças nos países ocidentais

dispõe de sistemas de refrigeração que permitem o controlo da temperatura em cada etapa

da cadeia, em função das exigências do produto hortofrutícola e das particularidades de

gestão das operações nessa etapa. Em particular, a cadeia de frio pode manter-se desde as

primeiras horas após a colheita até ao momento de preparação para consumo. O controlo

da temperatura na cadeia de frio hortofrutícola tem, corretamente, enfatizado a etapas a

montante, nomeadamente, o armazenamento e o transporte logísticos. No entanto, a

ênfase crescente na frescura de fruta e hortaliças facilmente perecíveis requer uma

atenção especial à temperatura nas etapas finais da cadeia, i.e. entre a exposição retalhista

e a casa do consumidor. As consequências da quebra da cadeia de frio nesta fase não estão

quantificadas.

Um dos problemas do «último quilómetro» da pós-colheita hortofrutícola consiste

na dificuldade de controlar a temperatura quando os produtos estão na posse do

consumidor. Os automóveis destes não são refrigerados e não se utilizam sacos

isotérmicos no transporte de fruta refrigerada até casa. Os frigoríficos, eletrodomésticos

que permitem um controlo da temperatura de conservação de fruta e hortaliças no final

do «último quilómetro», têm regimes de funcionamento e capacidade de controlo da

temperatura muito variáveis.

O objetivo deste estudo foi medir a temperatura em duas etapas mal caracterizadas

do «último quilómetro», a bagageira de viaturas particulares e os frigoríficos domésticos.

A quantificação da temperatura e da sua variabilidade nestes dois pontos da cadeia de

abastecimento é fundamental para avaliar as consequências das eventuais quebras ou

deficiente funcionamento da cadeia de frio no «último quilómetro» da fruta e hortaliças.

Material e métodos

A temperatura do ar foi registada em bagageiras de cinco viaturas particulares e

cinco frigoríficos domésticos na região de Lisboa entre 30 de junho e 4 de julho de 2016.

As viaturas objeto de estudo, de cor escura, foram: (1) Toyota Yaris de 2015; (2) Audi

A4 de 2014; (3) Renault Megane Break de 2007; (4) Citroen C5 Tourer de 2009; (5)

Skoda Octavia Break de 2012. Os frigoríficos domésticos analisados foram: (1) Balay;

(2) AEG Electrolux C6 18 40 4i, classe: A+; (3) Bosch KGD36VI30, classe: A++; (4)

AEG Electrolux Santo N81840-4i, classe: A; (5) Hoover HDCF 184 X/1, classe: A+.

As temperaturas foram medidas continuamente durante os cinco dias a intervalos

de 1 minuto com registadores Tinytag Talk 2, TK-4014 (Gemini Data Loggers,

Chichester, West Sussex, Reino Unido). Os registadores foram colocados nas bagageiras


Sessões Poster


com movimento livre no seu interior e na parte frontal da prateleira inferior do lado da

abertura da porta dos frigoríficos.

A informação dos registradores foi transferida para um computador com recurso

ao software Tinytag Explorer 4.9 (Gemini, Reino Unido) que foi usado na análise dos

dados.


Bagageiras das viaturas. A temperatura na bagageira das viaturas particulares de

consumidores mostra acentuadas oscilações ao longo do dia (fig. 1).

O padrão de alteração da temperatura foi semelhante em todos os automóveis, de

distintas marcas e modelos, mas com diferenças de amplitude. A amplitude térmica

chegou a ser superior a 30 °C. No dia 30 de junho a temperatura no porta-bagagens do

carro 2 passou de 48,2 ºC às 16:00 para 19 ºC às 7:00 do dia seguinte. Os carros

estacionados em garagens, carro 1 e carro 5 em alguns dias, registaram temperaturas cerca

de 10 °C mais baixas no pico de calor comparativamente aos estacionados no exterior.

No 30 de junho, a bagageira do carro 2 atingiu os 47,3 ºC enquanto as bagageiras dos

carros 1 e 4, que se encontravam estacionados em garagens, registaram no mesmo

momento temperaturas da ordem dos 25 ºC.

No quadro 1 apresentam-se os valores das temperaturas mínima, máxima e média

registadas nas bagageiras dos 5 automóveis em estudo.

A temperatura máxima do ar das bagageiras durante o período do estudo foi

registada no dia 3 de julho com um valor de 48,2 °C (fig. 1). Uma vez que a temperatura

do ar em Lisboa nesse momento foi de 36,6 °C (Instituto Português do Mar e da

Atmosfera, IPMA, 2016), o interior do porta-bagagens atingiu uma temperatura 11,6 ºC

acima da temperatura exterior. Nos outros dias a temperatura máxima atingida nas

bagageiras foi de 47,3, 40,3 e 41,4 ° C, nos dias 1, 2 e 3, com uma temperatura máxima

registada segundo o IPMA de 24, 26,1 e 28,2 ° C, respetivamente.

Frigoríficos domésticos. A variação da temperatura do ar nos 5 frigoríficos

domésticos estão representadas na figura 2. Os frigoríficos 2 e 3 não foram abertos

durante o período de teste, sendo muito claros os ciclos relacionados com o

funcionamento do sistema de refrigeração. Nestes frigoríficos, as oscilações foram de 3,5

ºC a cada 70 minutos e 3 ºC a cada 3 horas, respetivamente.

O frigorífico 4, com apenas 6 meses de utilização, apresentou ciclos de

arrefecimento inferiores a uma hora, com amplitudes inferiores a 0,5 °C e temperaturas

compreendidas entre 7,0 e 7,5 °C durante o primeiro dia (fig. 2). Os restantes oscilaram

em ciclos de 2 a 3 horas com amplitude de 1,5 a 3,0 ºC, mas não mantiveram a temperatura

em torno de um valor médio constante. Os frigoríficos 1, 4 e 5 não apresentaram ciclos

frigorígenos regulares, sendo evidentes vários picos de temperatura relacionados com a

abertura da porta por parte dos utilizadores. A porta do frigorífico 4 foi aberta durante 8

minutos no dia 1 enquanto este foi abastecido de alimentos o que levou ao aumento da

temperatura. Com este aumento da carga, o frigorífico não conseguiu manter a mesma

gama de temperaturas registando um aumento médio de 1 ºC.

Foram registradas oscilações de 5,2, 2,5, 4,3, 2,1 e 4,5 ºC nos frigoríficos 1, 2, 3,

4 e 5, respetivamente (Quadro 2). Essas oscilações são suscetíveis de causar condensação

no interior de embalagens o que pode favorecer o desenvolvimento de bolores.

Com exceção do frigorífico 2, as temperaturas médias registadas são consideradas

elevadas para o armazenamento doméstico de todas as fruta e hortaliças cujo ótimo se

situa nos 0 ° C (Hardenburg et al., 1986) e para todos os produtos hortofrutícolas

minimamente processados (IV gama).


Sessões Poster


Conclusões

As bagageiras de veículos particulares podem atingir valores de temperatura 10

ºC superiores à temperatura exterior e valores absolutos próximos dos 50 °C. As

consequências da exposição dos produtos hortofrutícolas a estes valores de temperatura,

em função do tempo de permanência nestas condições, não está quantificada.

Os frigoríficos domésticos estavam regulados para diferentes temperaturas e

sofreram oscilações de temperatura superiores a 5 ºC. A amostra estudada sugere que as

temperaturas de refrigeração domésticas podem ser insuficientes para manter a qualidade

de algumas frutas e hortaliças, inteiros e minimamente processados, podendo estar na

origem de perdas.

Referências

Batista, P., Campos, I., Pires, I. & Vaz, S. 2012. Do campo ao garfo. Desperdício

alimentar em Portugal. CESTRAS, Lisboa.

Hardenburg, R.E.,Watada, A.E. & Wang, C.Y. 1986. The commercial storage of fruits,

vegetables, and florist and nursery stocks. United States Department of Agriculture,

Agriculture Research Service, Agriculture Handbook Number 66, 130 p.

Murphy, L. & Quested, T. 2014. Household food and drink waste: a product focus. Final

Report. Waste & Resources Action Programme, Oxon, United Kingdom, 171 p.

Sonesson, J. & Meybeck, R. 2011. Global food losses and food waste, FAO, Rome.

IPMA. 2016. Boletim climatológico julho 2016. Portugal Continental. Instituto Português

do Mar e da Atmosfera, Lisboa.

Quadros e Figuras

Quadro 1 – Temperaturas mínima, máxima e média registada nas bagageiras de cinco

viaturas particulares no período entre 30 de junho e 4 de julho.

Viatura 1 2 3 4 5

Temp. mínima (ºC) 17,7 16,5 16,7 16,7 15,5

Temp. máxima (ºC) 35,3 47,3 48,2 42,9 46,8

Média (ºC) 24,4 31,3 31,3 28,1 27,8

Quadro 2 – Temperaturas mínima, máxima e média registadas nos cinco frigoríficos

domésticos no período entre 1 de julho e 2 de julho.

Frigorífico 1 2 3 4 5

Temp. mínima (ºC) 5,1 3,2 6,7 6,6 5,2

Temp. máxima (ºC) 10,3 5,7 11,0 8,7 9,7

Média (ºC) 7,2 4,3 9,2 7,4 7,7


Sessões Poster


Figura 1 – Temperatura do ar no interior de bagageiras de cinco viaturas na região de

Lisboa entre 30 de junho e 4 de julho de 2016.

Figura 2 – Temperatura do ar no interior de cinco frigoríficos domésticos na região de

Lisboa entre 1 de julho e 2 de julho de 2016.


Sessões Poster


Uso de Rosa Mosqueta como recubrimiento en ciruela 'Angeleno'

Alejandra Martínez-Esplá, María Emma García-Pastor, Diego Paladines, Amadeo

Gironés, Salvador Castillo & Domingo Martínez-Romero

Departamento Tecnología Agroalimentaria, Escuela Politécnica Superior, Universidad

Miguel Hernández de Elche, Ctra de Beniel km 3,2 03312- Orihuela (Alicante), España.

[email protected]

Resumen

El aceite de Rosa Mosqueta (RM) es un extracto vegetal muy rico en ácidos grasos

poliinsaturados, tocoferol y carotenoides. En este trabajo se compara el efecto como

recubrimiento del aceite de RM y ácido oleico (AO), al 2% en ambos casos, aplicado

sobre ciruelas (Prunus salicina L.) cv Angeleno. Tanto el AO como el aceite de RM

actúan como una barrera semipermeable a los gases, permitiendo incrementar la

concentración de CO2 en el interior de las ciruelas (0,7 ± 0,2% en las tratadas con RM y

del 0,40 ± 0,06% en las tratadas con AO) respecto a las control (0,28 ± 0,05%) y disminuir

la concentración interna de O2 (17,09 ± 1,27% en las tratadas con RM y del 18,20 ± 0,38%

en las tratadas con AO) respecto de las controles (19,11 ± 0,43%) durante todo el

almacenamiento de la fruta. En este sentido las pérdidas de peso de los frutos tratados con

RM y AO fueron menores (3,31 ± 0,19 y 3,39 ± 0,26%) que las de los frutos control (4,49

± 0,30%). La tasa de respiración de los frutos tratados con RM fue menor que los frutos

tratados con AO y control durante todo el experimento. De forma global, los frutos

tratados con RM retrasaron la evolución de los parámetros relacionados con la calidad,

principalmente pérdida de firmeza y cambios de coloración externa.

Palabra-Clave: Recubrimientos comestibles, Ciruela, Calidad, Aceite Rosa Mosqueta.

Abstract

The rosehip oil (RM) is a plant extract enriched with polyunsaturated fatty acids,

tocopherols and carotenoids. In this work, the effect as edible coatings of RM and oleic

acid (AO), both at 2% on plums (Prunus salicina L.) cv. Angeleno is compared. Both AO

and RM acted as semi-permeable barrier to gases, leading to an increase in CO2 inside

the plums (0.7 ± 0.2% in RM-treated fruit and 0.40 ± 0.06% in AO-treated with respect

to controls (0.28 ± 0.05%), and a decrease in the internal O2 (17.09 ± 1.27% in RM-treated

fruit and 18.20 ± 0.38% in AO-treated with respect to controls (19.11 ± 0,43%) along the

whole storage period. In this sense, the weight losses of treated fruit with RM and AO

were lower (3.31 ± 0.19 and 3.39 ± 0.26%) than control fruits (4.49 ± 0.30%). Respiration

rate of treated fruit with RM was lower than those obtained in AO-treated and control

along the experiment. Overall, treated fruit with RM delayed the evolution of the

parameters related to quality, mainly loss of firmness and changes in external colour.

Keywords: Edible coating, Plum, Quality, Rose hip oil.

Introducción

La ciruela cv Angeleno (Prunus salicina L.) es un fruto de coloración de piel

púrpura – negro, con una pulpa amarilla no adherida al hueso (formando una cavidad

interna). Esta variedad de ciruela tiene el climaterio suprimido manteniendo una muy

baja producción de etileno durante la conservación post-cosecha (Minas, et al., 2015).


Sessões Poster


Los principales ingredientes de los recubrimientos empleados en post-cosecha

pueden ser proteínas, hidratos de carbono y lípidos. Los lípidos son empleados en los

recubrimientos comestibles como plastificantes para mejorar sus propiedades físicas (Dea

et al., 2012). El uso del aceite de RM se está volviendo muy popular en las industria

cosmética y farmacéutica debido a sus propiedades antioxidantes, y también podría ser

utilizado en la industria alimentaria (Fromm, et al., 2012). El aceite de RM tiene un alto

contenido de vitamina C, minerales, carotenoides, tocoferoles, fitoesteroles, flavonoides,

taninos, pectinas, azúcares, ácidos orgánicos, aminoácidos, aceites esenciales y

propiedades beneficiosas para la salud (Franco, et al., 2007; Machmudah et al., 2007).

Trabajos anteriores han demostrado que el recubrimiento comestible con Aloe

vera y RM son eficaces en la reducción de la tasa de respiración, pérdida de peso, cambios

de color y acidez total, así como en el control de la producción de etileno en los frutos de

hueso, entre los que podemos encontrar ciruelas (Paladines et al., 2014; Martínez-Romero

2017).

Las sustancias hidrofóbicas son barreras eficaces contra la migración de la

humedad debido a su naturaleza apolar (Morillon et al., 2002). Hasta hoy, no se ha

analizado el efecto del aceite de RM aplicado solo, sobre la fisiología y calidad pos-

cosecha de ciruela, el cual podría ser un candidato como recubrimiento comestible de la

fruta.

El objetivo de este trabajo es evaluar el papel de la aplicación de una emulsión de

aceite de RM al 2% y otra de AO al 2% sobre la calidad y fisiología de ciruela cv

Angeleno (Prunus salicina L.). Para ello se analizarán distintos parámetros fisiológicos y

físico-químicos relacionados con la maduración de este fruto.

Material y métodos

Este trabajo se realiza con ciruelas (Prunus salicina L. cv. Angeleno) en estado

de madurez comercial suministradas por la empresa El Ciruelo S.A., situada en Cieza

(Murcia). En el laboratorio, se seleccionaron los frutos homogéneos y sin defectos, y se

realizaron 153 lotes de 10 frutos cada uno. El primer día se analizaron 3 lotes. A

continuación, un tercio de todos los lotes se trataron con agua destilada (Control+0,5%

Tween 80), otro tercio de los lotes fue tratado con AO al 2% y el último tercio con aceite

RM al 2% según Paladines et al. (2014). Todos los lotes, tanto de los controles como de

los tratados, se almacenaron en cámara a 2ºC y un 95% de HR. Antes de cada muestreo

se transfirieron durante 1 día a 20°C. Cada día de muestreo se analizaron 3 lotes de cada

tratamiento. Los parámetros analizados fueron: pérdidas de peso; firmeza; concentración

de CO2 y O2 en el interior del fruto, tasa de respiración CO2 y emisión de etileno

(cromatografía de gases: método estático) y el análisis estadístico. Todos estos parámetros

fueron analizados conforme a Martínez-Romero et al. (2017).


La ciruela cv Angeleno está catalogado como fruto de climaterio suprimido

(Minas et al., 2015). En este caso las tasas de emisión de etileno estuvieron comprendidas

entre 0,01 y 0,04 nL kg-1 h-1 durante todo el experimento, no existiendo diferencias

significativas entre los frutos tratados y los control (datos no mostrados en este trabajo).

Además, la ciruela Angeleno está catalogada como un fruto con una baja tasa de

respiración en comparación con otras ciruelas del tipo Japonés. Sin embargo, en este

trabajo, la tasa de respiración de estos frutos estaba comprendida entre 12,92 ± 0,41 mg

CO2 kg-1 h-1 en la fruta recién recolectada y valores de aproximadamente 24,00 mg CO2

kg-1 h-1 para la máxima tasa de respiración en los frutos control a los 14 días de

almacenamiento. Sin embargo, en los frutos tratados la máxima tasa de respiración se


Sessões Poster


redujo significativamente y se retrasó. El AO retrasó la máxima tasa de respiración hasta

los 21 días de almacenamiento, mientras que los tratados con RM se retrasó hasta los 31

días de almacenamiento con una tasa máxima de respiración de 22,09 ± 1,74 mg CO2 kg-

1 h-1 (Fig 1C). Martínez-Romero et al., (2017) y Paladines et al., (2014) han comprobado

que la presencia de aceite de aceite de RM, en emulsiones con geles de Aloe, era capaz

de controlar la tasa de respiración de diferentes variedades de frutos del género Prunus,

entre las que también se encontraba variedades de ciruela.

En este trabajo, ambos recubrimientos han logrado modificar la atmósfera interna

de los frutos, acumulando CO2, de 0,69 ± 0,08% en los frutos tratados con RM y de 0,39

± 0,07% en los tratados con AO, mientras que los frutos control solamente acumularon

0,28 ± 0,05% (Fig 1A) y disminuyendo la concentración interna de O2 hasta un 17,09 ±

1,27% en los frutos tratados con RM y un 18,20 ± 0,38% en los tratados AO respecto a

los frutos control que fue de un 19,12 ± 0,43% (Fig 1B). La permeabilidad al oxígeno de

los lípidos no es tan adecuada como la de las proteínas o polisacáridos debido a su fuerte

afinidad por el oxígeno (Debeaufort y Voilley, 2009). No obstante, el recubrimiento de

RM permite acumular más CO2 y reducir más el O2 interno que el AO, demostrándose

que actúa como una mejor barrera semipermeable frente a CO2 y O2.

Sin embargo, se observa que los frutos recubiertos con aceite de RM mostraron

unas menores pérdidas de peso, durante todo el experimento, que los frutos tratados con

AO y control (Fig 1D). Está bien descrito que la permeabilidad al vapor de agua de los

lípidos cambia dependiendo de la estructura, la polaridad, la longitud de la cadena y el

grado de insaturación (Dea et al., 2012). En este sentido, se ha demostrado que entre los

ácidos carboxílicos, los ácidos esteárico y palmítico son los que presentan las

permeabilidades más bajas al vapor de agua. Sin embargo, cuando la cadena de carbonos

contiene más de 18 átomos, los recubrimientos que contienen los ácidos araquidónico o

behénico tienen permeabilidades de humedad más altas. Además, los ácidos grasos

insaturados son menos eficientes en el control de las pérdidas al vapor de agua, ya que

son más polares y tienen diferentes tendencias que los lípidos saturados a la cristalización

(Debeaufort y Voilley, 2009). Sin embargo, el aceite de RM es muy rico en ácidos grasos

insaturados y además tiene otros componentes lipídicos como carotenoides y tocoferoles

que le podrían ayudar reducir la permeabilidad al vapor de agua frente al AO (Martínez-

Romero et al., 2017).

Los recubrimientos con RM y AO permiten reducir el ablandamiento de los frutos

y mantener su coloración respecto a los frutos control durante todo el experimento (Fig 1

E-F). En este sentido, los frutos tratados con RM y AO tenían al final del experimento

una firmeza de ~7 N mm-1 mientras que los frutos control ~4,7 N mm-1. Del mismo modo,

la coloración de los frutos recubiertos con RM y AO fue al final del experimento de ~12º

de ángulo hue y los frutos control de 5º de ángulo hue. Este efecto sobre el mantenimiento

de la calidad de las ciruelas también ha sido observado en otras especies de Prunus

recubiertas de emulsiones de aceite de RM y geles de Aloe (Martínez-Romero et al., 2017;

Paladines et al., 2014). Estos resultados han sido atribuidos a la atmosfera interna

generada, al control de las pérdidas de peso y al menor metabolismo de los frutos

recubiertos.

Conclusiones

Atendiendo a los resultados de este trabajo el aceite de RM podría utilizarse como

un componente innovador en los tratamientos con recubrimientos comestibles para la

conservación de fruta de hueso en pos-cosecha, ya que los parámetros relacionados con

la calidad se mantuvieron en niveles óptimos durante más tiempo en las ciruelas tratadas.


Sessões Poster


Referencias

Dea S., Ghidelli C., Pérez-Gago M. B. & Plotto A. 2012. Coatings for minimally

processed fruits and vegetables. En: Edible coatings and films to improve food quality

(2nd edition). pp. 243-289. Eds. Baldwin, E.A., Hagenmaier, R., Bai, J. ISBN 978-1-

4200-5962-5. CRC Press, Boca Raton, FL, USA,

Debeaufort, F. & Voilley, A. 2009. Lipid-Based edible films and coatings. En: Edible

Films and Coatings for Food Applications. pp 135-168. Embuscado, M.E. y Huber

K.C. Editors. Springer New York.

Franco, D., Sineiro, J., Pinelo, M. & Núñez, M. J. 2007. Ethanolic extraction of Rosa

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Food Engineering 79: 50–157.

Fromm, M., Bayha, S., Kammerer, D. R. & Carle, R. 2012. Identification and quantitation

of carotenoids and tocopherols in seed oils recovered from different Rosaceae species.

Journal of Agricultural and Food Chemistry 60:10733-10742.

Machmudah, S., Kawahito, Y., Sasaki, M. & Goto, M. 2007. Supercritical CO2 extraction

of rosehip seed oil: Fatty acids composition and process optimization. Journal of

Supercritical Fluids 41: 421-428.

Martínez-Romero, D., Zapata P.J., Guillén, F., Paladines D. Castillo, S., Valero, D. &

Serrano, M. 2017. The addition of rosehip oil to Aloe gels improves their properties

as postharvest coatings for maintaining quality in plum. Food Chemistry 217: 585-

592.

Minas, I.S., Font i Forcada, C., Dangl, G.S., Gradziel, T.M. Dandekar, A.M. & Crisosto,

C.H. 2015. Discovery of non-climacteric and suppressed climacteric bud sport

mutations originating from a climacteric Japanese plum cultivar (Prunus salicina

Lindl.). Frontiers in Plant Science 6: 316.

Morillon, V., Debeaufort, F., Blond, G., Capelle, M. & Voilley, A. 2002. Factors affecting

the moisture permeability of lipid-based edible films: a review. Critical Reviews in

Food Science and Nutrition 42: 67–89.

Paladines, D., Valero, D., Valverde, J.M., Díaz-Mula, H. M., Serrano, M. & Martínez-

Romero, D. 2014. The addition of rosehip oil improves the beneficial effect of Aloe

vera gel on delaying ripening and maintaining postharvest quality of several stonefruit.


Singh, S.P., Singh, Z. & Swinny, E.E. 2012. Climacteric level during fruit ripening

influences lipid peroxidation and enzymatic and non-enzymatic antioxidative systems

in Japanese plums (Prunus salicina Lindell). Postharvest Biology and Technology 65:

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Sessões Poster


Tablas y Figuras

Figura 1. CO2 (A) y O2 (B) acumulados en el interior del fruto, tasa de respiración (C),

pérdida de peso (D), color de la piel (E) y firmeza del fruto (F) de ciruela cv Angeleno

tratadas con aceite de Rosa Mosqueta al 2% (▼), ácido oleico al 2% (■) y control (●)

durante el almacenamiento a 2°C y 1 día más a 20°C. Los datos son medias ± ES.

Días de almacenamiento a 2ºC + 1 día a 20ºC

0 7 14 21 31 41

Co

lor

ex

tern

o (H

*)

3

6

9

12

15

18

Control

Rosa Mosqueta

Oleico

Días de almacenamiento a 2ºC + 1 día a 20ºC

0 7 14 21 31 41

Fir

me

za

(N

mm

-1)

4

6

8

10

12

14

16

Control

Rosa Mosqueta

Oleico

Ta

sa

de

re

sp

ira

ció

n (

mg

CO

2 k

g-1

h-1

)

12

15

18

21

24

27

Control

Rosa Mosqueta

Oleico

Pé

rdid

as

de

Pe

so

(%

)

0

1

2

3

4

Control

Rosa Mosqueta

Oleico

CO

2 a

cu

mu

lad

o (

%)

0,2

0,4

0,6

0,8Control

Rosa Mosqueta

Oleico

O2 a

cu

mu

lad

o (

%)

16

17

18

19

20

Control

Rosa Mosqueta

Oleico

A B

C D

E F


Sessões Poster


Effect of orange peel in whole oranges’ spectra

Leonardo Silva1, Ana M. Cavaco1, M. Dulce Antunes1,2 & Rui Guerra1

1 Centro de Electrónica, Optoelectronica e Telecomunicações, Universidade do Algarve,

Faro, Portugal. [email protected] 2 MeditBio, Centro para os Recursos Biológicos e Alimentos Mediterrânicos,

Universidade do Algarve, Campus de Gambelas, Faro, Portugal. [email protected]

Abstract

Nowadays non-invasive methods are gaining more and more attention by the

industry and agriculture because they can be fast, reliable and effective to evaluate fruit

quality and maturity. In the literature, one can find robust calibration models based on the

Visible-Near Infrared spectroscopy (Vis/NIRS) for various fruits to predict fruit quality

and ripening indicators such as soluble solids content (SSC), firmness, titrable acidity

(TA), etc. The development of these models requires extensive data analysis of the

obtained Vis/NIR spectra and data obtained by the standard quantification methods (total

soluble solids and titratable acidity). Moreover, physical damages and/or disorders in

fruits can also be investigated with spectroscopy techniques. However, peel thickness of

the fruit demonstrates to be a critical aspect when one is using optical spectroscopy.

Indeed, when one considers citrus, the thick peel with flavedo and albedo might imply

that most of the light may not reach the pulp. In the present study, it was evaluated how

orange’s (Citrus sinesis, cv. ‘Valencia late’) peel affects the reflectance spectra of

Vis/NIRS. The fruit spectra were acquired in total darkness with an interactance probe

connected to a spectrometer. Spectra samples were taken from the whole orange, discs of

peel and from the pulp. To address the water influence in the peel, relative turgidity was

calculated. The obtained results allowed the conclusion that there are significant

differences between the spectra, that is, the orange spectra are dominated by peel and may

differ clearly from the pulp spectra.

Keywords: non-invasive, orange, peel, spectroscopy, reflectance

Resumo

Efeito da casca de laranja no espetro do fruto inteiro. Atualmente os métodos

não invasivos merecem cada vez mais atenção por parte da indústria e pela agricultura.

Isto deve-se ao fato de serem rápidos, confiáveis e efetivos na avaliação da qualidade e

maturidade da fruta. Na literatura pode encontrar-se modelos de calibração robustos que

recorrem a espectroscopia do Visível-Infravermelho Próximo (Vis/NIRS) para várias

frutas, de modo a prever a sua qualidade e estado de maturação através de correlação dos

espectros com sólidos solúveis totais, firmeza, acidez titulável, etc. O desenvolvimento

destes modelos requer uma extensiva análise de dados obtidos dos espectros Vis/NIR e

dos dados obtidos por métodos clássicos (sólidos solúveis totais e acidez titulável). Além

destes parâmetros, também se investiga o diagnóstico de danos físicos e alterações

fisiológicas dos frutos. Contudo, a espessura da casca dos frutos apresenta dificuldades

ao uso de espectroscopia ótica. No caso das laranjas, a espessa casca composta por

flavedo e albedo pode implicar que grande parte da luz não atinja a polpa. Neste trabalho

foi avaliado o efeito da casca da laranja (Citrus sinesis, cv. ‘Valencia late’) no espetro

Vis/NIR de reflectância do fruto inteiro. Os espectros foram tirados no escuro, com uma

fibra de interactância conectada a um espectrómetro. As amostras consistiram em laranjas



Sessões Poster


inteiras, discos de casca e polpa. Para averiguar a influência da água no espetro da laranja,

a turgidez relativa da casca foi determinada. Os resultados obtidos permitem concluir que

há diferenças significativas entre os espectros, isto é, nas condições deste trabalho, o

espetro da laranja é dominado pela casca e difere claramente do espetro da polpa.

Palavras-chave: não-invasivos, laranja; casca, espectroscopia, reflectância

Introduction

Nowadays the demand of high quality fresh fruit by consumers is increasing

worldwide and the industry needs to keep up with this trend. In order to do that, industry

is looking for some emerging, non-invasive and more cost-effective technologies to be

used as an option to the present standard methods, that are invasive and very time

consuming. Non-invasive methods are characterized for being fast, reliable and effective

to evaluate fruit quality and maturity (Nicolaï et al., 2007). Among these technologies

Visible and Near-Infrared spectroscopy (Vis/NIRS) is being applied with success to

several fruit (Liu et al., 2015; Magwaza et al., 2012). As in most of the spectroscopic

techniques applied to complex biological matrices, this technique also requires

multivariate analysis to extract information from the spectra.

One finds in the literature, robust calibration models (validated with traditional

methods) developed with the Visible-Near Infrared spectroscopy (Vis/NIRS) for various

fruits to predict fruit quality and ripening indicators such as soluble solids content (SSC),

firmness and acidity (Cayuela, 2008; Clark et al., 2003; Lammertyn et al., 2001, 1998).

Moreover, physical damages and/or disorders in fruits can also be investigated with

spectroscopy techniques (Johnson, 1985; Peiris et al., 1998).

However, there are some technical aspects that require more study. One of them

is the peel thickness of some fruits, because it appears to be a critical aspect when using

optical spectroscopy (Jamshidi et al., 2014; Wang et al., 2016). Wang et al. (2014) found

that the penetration depth is NIR spectroscopy is larger than in Vis spectroscopy, with

values up to 4 mm, thus carrying more information than visible light.

The thick peel of oranges, constituted by the flavedo and the albedo, is a strong

obstacle to the pulp and may scatter and/or absorb most of the infrared light before it

reaches the pulp. This raises obvious questions about the evaluation of internal quality

parameters, namely, SSC (Fraser et al., 2003; Wang et al., 2016). It is known that the

amount of radiation that passes through the fruit it is affected by the light scattering

properties of the tissues (Peiris et al., 1998). Additionally, after the light enters an orange

through the peel it is also needed that the back scattered light intensity is enough for a

proper measurement (Peiris et al., 1998). Fraser et al. (2003) reported that for mandarin

the peel reflects light back to the pulp in a significant fashion. However, there is indication

that could exist a correlation between the SSC in the pulp and in the peel (Wang et al.,

2016). In the Vis/NIR range the light propagation in fruit usually obeys the diffusive

regime, when the scattering properties, quantified by the reduced scattering coefficient,

𝜇𝑠′ (mm-1), dominate the absorption properties, quantified by the absorption coefficient,

𝜇𝑎 (mm-1): 𝜇𝑠′ >> 𝜇𝑎 (Ishimaru, 1989). For example, Fraser et al. (2003) determined that

this was clearly observed in mandarin pulp at 808 nm: 𝜇𝑎 = 0,001 mm-1 and 𝜇𝑠′ = 1 mm-1.

Like any other fruit, oranges’ composition is mainly water. Therefore, one might

expect that the spectrum of water could, in theory, explain most of the orange spectrum

profile. This line of thought has been explored and the approach followed in this work

was to fit to water spectrum to the orange spectrum through the reflectance expression

derived from the diffusion approximation (Kienle & Patterson, 1997). Studies in other

fruit, for example apples and tomatoes, were conducted previously and the results showed


Sessões Poster


that indeed water spectrum can explain the most of the fruit spectrum in the Vis/NIR

range (Cubeddu et al., 2001; Hale & Querry, 1973).

Aside from water the major components of peel and pulp are volatile oils, pectin,

dietary fibers, sugar and acids and sugars (Farnworth et al., 2001).

The objective of this study was to find the similarities and dissimilarities between

the spectra of the oranges and those of their single constituents (peel and pulp) by

considering the absorption spectrum of water in the framework of diffusion

approximation.


Fruit samples and water content. For this assay a total of ten oranges ‘Valencia

late’ were bought in the local supermarket and kept at ambient temperature.

Six discs of peel were carefully cut at the equatorial region of the orange with an

in house-built hollow round hole punch tool of diameter approximately 1,9 cm. Three of

these went to a dry process at 70 ºC during approximately 3.5 h, while the remaining ones

were placed inside Petri dishes with abundant demineralized water for approximately 3

h.

For both assays the discs’ mass was measured before and after, which allowed to

calculate the water percentage and the relative turgidity (Barrs & Weatherley, 1962).

Spectrum acquisition. For the acquisition of whole oranges’ spectra, six

previously marked positions on the equatorial region were assessed. The measuring fiber

was placed in the normal to the sample surface and the spectra was acquired in the

darkness. In the next step the discs were cut and clean with absorbent paper, to avoid

water on the peel. The peel disc was then placed on top of a polystyrene sphere with

similar size of the oranges. The peeled orange exposed by the extraction of the discs was

used to acquire the pulp spectra after carefully remove the loose albedo avoiding

damaging the segment of the orange.

The acquisition setup consisted on a CCD spectrometer USB2000+ (Ocean

Optics, USA) custom tailored to optimize the response in the NIR region (680 – 1150

nm), a tungsten halogen light source (HL-2000, Ocean Optics, USA), a custom

interactance probe (OceanOptics, USA) with six receiving fibers disposed in equidistant

positions along a 5 mm radius circle centered on the collecting fiber (600 μm core fibers)

and a homemade sample holder. The software SpectraSuite was used to acquired spectra

ranging from 680 to 1150 nm. However, the spectra were narrowed to the range of 720

to 1100 nm due to considerable noise. Arbitrary reflectance (in the sense that it is not an

absolute reference) was calculated dividing the sample spectrum by the reference which

was a reflective standard (WS-1-SL, Ocean Optics, USA).

The water spectrum used for the best fit was a combination the two spectra at

different ranges 380-725 nm and 725-2500 nm described by Pope & Fry (1997) and

Palmer and Williams (1974), respectively.

Data analysis. The determination of the optical coefficients was made by means

of fitting the experimental data (orange spectrum) to the expression of spatially resolved

reflectance obtained within the framework of diffusion approximation. We have adopted

the solution derived by Kienle & Patterson (1997) assuming extrapolated-boundary-

conditions and a semi-infinite planar medium:

𝑅(𝜌) =1

4𝜋[𝑧0 (𝜇𝑒𝑓𝑓 +

1

𝑟1) ∗

𝑒−𝜇𝑒𝑓𝑓𝑟1

𝑟12 + (𝑧0 + 2𝑧𝑏) (𝜇𝑒𝑓𝑓 +

1

𝑟2) ∗

𝑒−𝜇𝑒𝑓𝑓𝑟2

𝑟22 ]

(1)

Here 𝜇𝑒𝑓𝑓 = √3𝜇𝑎𝜇𝑡 is the effective transport coefficient, 𝜇𝑡 = 𝜇𝑎 + 𝜇𝑠′ is the total

extinction coefficient, 𝑧0 = 1 𝜇𝑡⁄ is the depth of the equivalent point source,


Sessões Poster


𝑧𝑏 = 2𝐷(1 + 𝑅𝑒𝑓𝑓) (1 − 𝑅𝑒𝑓𝑓)⁄ is a factor introduced by the boundary conditions and

related with a negative image source, where 𝑅𝑒𝑓𝑓 is the fraction of photons that is

internally diffused reflected at the boundary and was considered to be 0.493 (Haskell

et al., 1994) and 𝐷 = 1 (3 ∗ 𝜇𝑡)⁄ is the diffusion coefficient. Finally, 𝑟1 =

√(𝑧02 + 𝜌2) and 𝑟2 = √((𝑧0 + 2𝑧𝑏)2 + 𝜌2).are the distances from the sources to the

observation point. Globally, the expression depends fundamentally on the reduced

scattering coefficient, 𝜇𝑠′ and on the absorption coefficient, 𝜇𝑎. In order to restrict the

fitting range for these parameters we have made the assumption that 𝜇𝑎 = %𝐻2𝑂 ∗𝜇𝑤, where %𝐻2𝑂 is the percentage of water derived from the dry mass measurements

(Tables and Figures

), and 𝜇𝑤, is the absorption spectrum of water. The fit of the spectra to eq. (1) was

performed on Matlab (Mathworks, USA). The absorption coefficient was allowed to vary

by 10 % around %𝐻2𝑂 ∗ 𝜇𝑤, to compensate for eventual dry mass determination errors.

The reduced scattering coefficient at 700 nm was allowed to vary between 0,1 and 5 mm-

1 and we have also allowed for a dependence on wavelength according to a simple

interpretation of scattering through Mie theory (Cubeddu et al., 2001): 𝜇𝑠′ = 𝑎𝜆𝑘, with 𝑘

taking values between -2 and 0. Hence, a grid of values for all the combinations of

𝜇𝑎, 𝜇𝑠′ and 𝑘 and the reflectance spectrum with lower RMS was chosen as the best fit.

This is a direct and computationally expensive method, but the computation is anyway

very fast due to the relatively low number of points. The range of the spectrum used for

this computation was from 912 to 1125 nm, in order to match the local absorption peak

of water around 970 nm.


Whole orange, pulp and peel on sphere spectra. The results shown that there

are some observable differences between the three spectra taken from the same orange,

that is whole orange, peel on polystyrene sphere and pulp. A priori one could expect

dissimilar spectra, given the known difference between peel and pulp (Farnworth et al.,

2001). In Error! Reference source not found. results of two oranges are presented. The

spectra of orange A (Error! Reference source not found. A) demonstrates that the

spectrum of a whole orange can be almost identical to that of the isolated peel. Whereas

for orange B (Error! Reference source not found. B) there are some differences, yet

very similar spectra were obtained. This difference could be explained by the possible

differences in rugosity of the peel surface or even by some experimental drift. Overall,

although these two spectra seem identical in both oranges they are different from the

respective spectrum of the pulp.

The main differences between peel and pulp are on the 750 to 900 nm range. There

is a first noticeable difference at 720 nm that can be due to the absorbance of chlorophyll

1 at 675 nm (Zude-Sasse et al., 2002). The second difference is that the 800 - 900 nm

plateau observed for the oranges is not observed for the pulp. These differences were also

reported by Wang et al. (2004) and Jamshidi et al. (2001) and it is associated to the third

overtones of the O-H band and C-H at 740 nm and 840 nm, respectively. Additionally,

the fourth overtone of C-H can explain the absorbance at 740 nm. For an easy comparison,

the spectra were normalized to their respective maximum at 970 nm (Error! Reference

source not found. C and D). Therefore, these results demonstrate that the orange spectra

acquired with this setup is mainly determined by the orange peel, which means that scarce

information may be inferred about the pulp and thus about the juice (Wang et al., 2016).

Water best fit. The fitting method proposed here assumes that the absorption by

the orange tissues is dominated by water in the range ~ 900 to 1100 nm, where it has a


Sessões Poster


local absorption peak. Direct observation of the reflectance spectra suggests immediately

that. The fit implements that approximation by assuming an absorption coefficient

proportional to the %H2O and to the absorption spectrum of water. The average value for

the reduced scattering coefficient is 1.18 ± 0.27 mm-1, which is in good agreement with

published results (Fraser et al., 2003). Also, the average value of k, -0.085 ± 0.17, is

within the values known for other fruit (Cubeddu et al., 2001). But how good is this

approximation? Two different results obtained through the fits are shown in Error!

Reference source not found.A and B. In this figure one may observe that the fitted

spectrum is indeed very close to the experimental one in the 900-1100 nm band. The

differences are observable for wavelengths below 900 nm, which is expected because the

water absorption drops to very low values in this region, causing other tissue components

(such as organic compounds, as already referred above) to dominate the absorption

component. As a consequence, the actual reflectance becomes lower than predicted

because other components are absorbing more than water does. Thus, the close to the

peak of absorption of water the better is the fit, which breaks in regions farther away.

The comparison of Error! Reference source not found. and 2 shows that the

pulp spectra are much closer to the fitted water spectrum across all wavelength range than

the orange and peel spectra (particularly, it is slightly increasing from the NIR to the 700

nm, similarly to the fitted spectra and contrary to the peel and whole orange spectra).

The difference between the fitted spectra and the peel spectra should reflect the

influence of other components in the 700-900 nm range and one would expect that the

difference profiles would follow similar patterns. Indeed, this was observed in Error!

Reference source not found.C. Local absorption dips at ~ 820 nm and ~ 890 nm may

allow the quantification of some other components. Further study and understanding of

the meaning of these difference will be carried in the future.

Conclusions

This work allowed a better understanding of the orange spectra in the present

conditions (particularly, for a 5 mm distance between source and detector). It was found

that the whole orange spectra are mainly determined by the peel’s spectrum, whose

absorption component, in turn, is well approximated by the spectrum of water. It is

important to stress that our results are valid only for 5 mm distance between source and

detector fibers. Hence, the acquisition of spectra with larger distances should be

considered as future work. Moreover, the understanding of the differences between the

experimental spectra and the best fit could be related to the composition of the peel,

namely carbohydrates.

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Sessões Poster


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Sessões Poster


Zude-Sasse, M., Truppel, I., & Herold, B. 2002. An approach to non-destructive apple

fruit chlorophyll determination. Postharvest Biology and Technology 25:123–133.

Tables and Figures

Table 1. Water content and relative turgidity.

Orange units 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Water

content % 68.5 63.2 74.9 61.1 71.7 67.9 67.2 73.2 67.0 62.4

Relative

turgidity % 57 57 60 59 57 62 57 63 52 51

Figure 1. Representation of the normalized reflectance spectra of whole orange (yellow),

pulp (dashed red and peel (blue) of two different oranges (A and B). Water content of

these oranges is respectively: 71 and 75 %. Relative turgidity is respectively: 60 and 57%.


Sessões Poster


Figure 2. A and B: Water best fit spectrum to the experimental spectrum obtain for two

oranges. The water content is 62 and 61 % respectively. The obtained values of 𝜇𝑎 𝜇𝑠′ and

𝑘 for both cases are respectively: 0.56*𝜇𝑤 mm-1, 1.3 mm-1 and -0.45; and 0.67*𝜇𝑤 mm-1,

1.7 mm-1 and 0. C- Difference between the experimental spectra and the obtained through

the water best fit for ten oranges.



Lista de Participantes




A

Adriano Arriel Saquet ISA Universidade de Lisboa [email protected]

Alejandra Martinez Esplá Universidad Miguel Hernández [email protected]

Alejandra Salvador Instituto Valenciano de

Investigaciones Agrarias [email protected]

Alexandra Carvalho IEQUALTECS, Lda [email protected]

Alicia Garcia Fuentes Universidad de Almería [email protected]

Alicia Marín Fernández CEBAS (CSIC) [email protected]

Amadeo Gironés Vilaplana Universidad Miguel Hernández [email protected]

Amélia Branco ISEG [email protected]

Ana Cavaco Universidade do Algarve [email protected]

Ana Cristina Ramos INIAV/APH [email protected]

Andreia Afonso Universidade do Algarve [email protected]

António Baptista Luis Vicente SA [email protected]

António Brazio Universidade do Algarve [email protected]

António Calado APH [email protected]

António Villalobos Bayer

Armando Ferreira INIAV [email protected]

Azahara Díaz Simón Estación Experimental de Aula Dei

- CSIC [email protected]

B

Belén Velardo-Micharet Instituto Tecnológico

Agroalimentario de Extremadura [email protected]

Bruno Estêvão Agromais C.R.L [email protected]

C

Carina Trindade Campotec SA [email protected]

Carla Alegria ULisboa [email protected]

Carla Fernandes ECOFRUTAS [email protected]

Carlos Baptista Bayer

Carlos Ribeiro UTAD [email protected]

Carmen Merodio ICTAN-CSIC [email protected]

Catarina Ferreira Primofruta, Lda [email protected]

Christian Ghidelli INSPIRALIA [email protected]

Cláudia Neto Selectis, SA [email protected]

Claudia Sánchez INIAV [email protected]

Cristina Couto ISA-ULisboa [email protected]

Cristina Rosa GRANFER [email protected]
























D

Daniel Fernandez Pastrana Tecnidex [email protected]

Daniel Justo [email protected]

Daniel Valero Universidad Miguel Hernández [email protected]

Diego Redondo Taberner Estación Experimental Aula Dei-

CSIC [email protected]

Domingo Martínez-Romero Universidad Miguel Hernández [email protected]

Domingos Almeida ISA-ULisboa / APH [email protected]

F

Fabian Guillen Universidad Miguel Hernández [email protected]

Filipe Silva LusoPera [email protected]

Florencia Rey IATA-CSIC [email protected]

Francisco Artes Calero Sulfato Calcico del Mediterraneo

S.L. [email protected]

G

Gemma Echeverria IRTA Lleida [email protected]

Graça Barreiro INIAV [email protected]

Guillermo Arrazola Instituto Politécnico de Castelo

Branco [email protected]

H

Hela Chikh Rouhou Centre Régional des Recherches

en Horticulture et Agriculture

Biologique (Tunisia)

[email protected]

Hortense Fernandes UTAD [email protected]

Hubert Wieser Isocell [email protected]

Huertas Maria Diaz-Mula CEBAS-CSIC [email protected]

Hugo Sousa Marques Granfer CRL [email protected]

I

Inês Conceição [email protected]

Inmaculada Recasens Universitat de Lleida [email protected]

J

Jesús Val Estación Experimental de

Aula Dei - CSIC [email protected]

João Duarte Globalfrut SA [email protected]

João Paixão dos Santos Neto Universidade Estadual Paulista [email protected]

Jordi Giné-Bordonaba IRTA Fruitcentre Lleida [email protected]

José Alcobio Frutimel, Lda [email protected]

Justino Sobreiro M&F Atmosferas [email protected]

























K

Kieza Santos ISA-ULisboa [email protected]

L

Leonardo Silva Universidade do Algarve [email protected]

Lluís Palou IVIA [email protected]

Lorenzo Zacarias IATA [email protected]

Luis Carlos Cunha Universidade Federal de Goiás [email protected]

Luis Goulão ULisboa / APH [email protected]

M

Manuel Jamilena Quesada Universidad de Almería [email protected]

Manuel Joaquín Serradilla Instituto Tecnológico

Agroalimentario de Extremadura

(INTAEX-CICYTEX)

[email protected]

Marcella Loebler FCT-UNL [email protected]

María Bernardita Pérez-Gago Instituto Valenciano de

Investigaciones Agrarias (IVIA) [email protected]

María Blanch CSIC- Instituto de Ciencia y

Tecnología de Alimentos y

Nutrición

[email protected]

Maria Carmo Martins COTHN [email protected]

María Concepcion Martinez Madrid PROQUILAB, S.A. [email protected]

Maria de Fátima Lopes-da-Silva IPB [email protected]

Maria do Carmo Pereira Syngenta

Maria Dulce Antunes Universidade do Algarve [email protected]

María Emma García Pastor Universidad Miguel Hernández [email protected]

María Isabel Escribano CSIC- Instituto de Ciencia y

Tecnología de Alimentos y

Nutrición

[email protected]

María Isabel Gil CEBAS (CSIC) [email protected]

Maria João Batista Cooperativa Agrícola de

Bombarral, C.R.L. [email protected]

María José Rodríguez Gómez Instituto Tecnológico

Agroalimentario de Extremadura

(INTAEX-CICYTEX)

[email protected]

Maria Margarida Lobo Sapata INIAV [email protected]

María Serrano Universidad Miguel Hernández [email protected]

María Vázquez Hernández Instituto de Ciencia y Tecnología

de Alimentos y Nutrición [email protected]

Mariana Bernardo ISA-ULisboa [email protected]

Monica Sabater Vilar Bioconservacion [email protected]


























N

Nélia Silva APH [email protected]

Nicolas Laguarda Universitat Politècnica de

València [email protected]

Nuno Pita Modelo Continente

Hipermercados, S.A. [email protected]

P

Paula Muñoz Universitat de Barcelona [email protected]

Pedro J. Zapata Departamento de Tecnologia

Agroalimentaria [email protected]

Pedro Figueiredo ISA-ULisboa [email protected]

Pedro Joaquin Artes Garcia Sulfato Calcico Del Mediterraneo

S.L. [email protected]

R

Rita Alcéo ISA-ULisboa [email protected]

Rita Caixinha Agromais C.R.L [email protected]

Rita Alexandra Gonçalves Pinheiro UTAD [email protected]

Rosa Oria Universidad Zaragoza [email protected]

Rosa Pires Universidade do Algarve [email protected]

Rui Maia e Sousa INIAV/APH [email protected]

Rui Matias Modelo Continente

Hipermercados, S.A. [email protected]

S

Salvador Castillo Universidad Miguel Hernández [email protected]

Sergi Munne-Bosch Universidad de Barcelona [email protected]

Susana Santos Obirocha Cooperativa de

Fruticultores da Região de

Óbidos, CRL

[email protected]

T

Tiago Vieira ISA-ULisboa [email protected]

V

Vanessa Silva UTAD [email protected]

Verónica Tijero Universitat de Barcelona [email protected]

Y

Yolanda Esperanza Garrido

Hernández CEBAS (CSIC) [email protected]

















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