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IX Simpósio Ibérico de Maturação e
Pós-Colheita
28 Actas Portuguesas de Horticultura
Lisboa, 2016
28 Actas Portuguesas de Horticultura
IX Simpósio Ibérico de
Maturação e Pós-Colheita Lisboa, 2016
Organização
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28
Ficha Técnica
Título IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós-Colheita
Coleção Actas Portuguesas de Horticultura nº 28
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 978-972-8936-24-2
Novembro 2016
Esta publicação reúne as comunicações apresentadas no IX Simpósio Ibérico de
Maturação e Pós-Colheita sob a forma de ata científica.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 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)
Carla Alegria (Universidade de Lisboa)
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
Carla Alegria (Universidade de Lisboa)
Organização
Associação Portuguesa de Horticultura (APH) e Sociedad Española de Ciencias
Horticolas
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 iii
Índice
Prefácio ........................................................................................................................... 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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 iv
Efeito do tempo de refrigeração e da columela em Actinidia deliciosa ........................ 67
Vanessa Silva & Carlos J.O. Ribeiro
SESSÃO CADEIA DE ABASTECIMENTO PARA A SATISFAÇÃO DO CONSUMIDOR
«Último quilómetro» da fruta e hortaliças: conceptualização e operacionalização ....... 75
Domingos P.F. Almeida
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 v
Tratamientos físicos de bajo impacto para mitigar alteraciones fisiológicas de las
manzanas ...................................................................................................................... 139
Pérez M., Remón S., Díaz A., Redondo D. & Val J.
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 vi
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
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 ................................................. 291
Ana I. Vieira, Adriana C. Guerreiro, Custódia L. Gago, M. Leonor Faleiro, M. Graça Miguel, Rosinda L.
Pato, Filomena Gomes & M. Dulce Antunes
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 vii
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
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
Lista de Participantes ................................................................................................... 352
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 1
Prefácio
Este volume das Atas Portuguesa de Horticultura contém uma seleção dos 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
73 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 que escrevi a 2004 para
outro livro de atas, que 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 onde um número crescente de licenciados, mestres e doutores com
formação avançada em pós-colheita trabalha em empresas ibéricas e o seu envolvimento
na 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 atestam-no. Esta edição do Simpósio Ibérico de Maturação e Pós-
Colheita continua a aprofundar esta tendência já verificada nas últimas edições: uma
única comunidade de produtores e de utilizadores de conhecimento, a debater
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 2
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Plenária
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 3
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),
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Plenária
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 4
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Plenária
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 5
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Plenária
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 6
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,
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Plenária
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 7
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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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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 11
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 12
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 13
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**
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Biologia da Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 15
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 16
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Biologia da Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 17
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 18
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 19
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 20
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 21
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Biologia da Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 23
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 24
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,
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Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
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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.
Resultados y discusión
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
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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.
Referencias
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 27
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Serrano, M., Valero, D. 2014. Preharvest application of methyl jasmonate (MeJA) in
two plum cultivars. 2. Improvement of fruit quality and antioxidant systems during
postharvest storage. Postharvest Biology and Technology 98: 115-122.
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 28
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
Royal Rosa Black Splendor
AA
T-L
(m
g 1
00
g-1
)
0
10
20
30
40
50
60
70Control
SaMe 0,5 mM
Royal Rosa Black Splendor
CA
T (
U m
g p
rot-1
min
-1)
0
200
400
600
800Control
SaMe 0,5 mM
Royal Rosa Black Splendor
PO
D (
U m
g p
rot-1
min
-1)
0
20
40
60
80Control
SaMe 0,5 mM
Royal Rosa Black Splendor
AP
X (
U m
g p
rot-
1 m
in-1
)
0
100
200
300
400
500
600
700Control
Same 0,5 mM
Royal Rosa Black Splendor
SO
D (
U m
g p
rot-1
min
-1)
0
200
400
600
Control
SaMe 0,5 mM
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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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 30
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
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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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 32
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.
Results and discussion
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 33
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 34
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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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 36
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 37
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
1 Dept. Tecnología Agroalimentaria. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela,
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 38
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).
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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).
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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.
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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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 43
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 44
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 45
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,
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 46
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 47
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.
Resultados y discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 48
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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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 51
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 52
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 53
¿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.
1 Dept. Tecnología Agroalimentaria. EPSO, Universidad Miguel Hernández. Orihuela,
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 54
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.
Resultados y discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 55
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.
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Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 56
Agradecimientos
A la empresa SAT Olé por la disposición de las fincas comerciales y el material
vegetal suministrado.
Referencias
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two plum cultivars. 2. Improvement of fruit quality and antioxidant systems during
postharvest storage. Postharvest Biology and Technology 98, 115-122.
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
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Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 57
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 58
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 59
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,
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 60
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.
Materials and methods
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 61
(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.
Results and discussion
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 62
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 63
Research was supported by the Generalitat de Catalunya through the ICREA Academia
prize to S.M.B.
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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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].
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 65
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 66
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)
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 67
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 68
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 69
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 70
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 71
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.
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 72
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 73
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Alterações funcionais e nutricionais na senescência, amadurecimento e conservação
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 74
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
15 semanas com columela
15 semanas sem columela
18 semanas com columela
18 semanas sem columela
20 semanas com columela
20 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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 75
«Último quilómetro» da fruta e hortaliças: conceptualização e
operacionalização
Domingos P.F. Almeida
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 76
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 77
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 78
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 79
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 80
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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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 81
Último quilómetro da pós-colheita: temperatura na cadeia de
abastecimento de morango
Rita Alcéo & Domingos P. F. Almeida
Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 82
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.
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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
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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.
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Referências
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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
Armazenamento temporário no entreposto 4,1 – 12,7 7,2 5,5 39,6 109,2
Transporte para entreposto do cliente 4,1 – 5,8 4,9 2,3 11,4 120,6
Armazenamento temporário no entreposto 3,7 – 8,4 6,2 9,0 55,8 176,4
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) - - - -
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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).
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 88
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
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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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 90
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
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Elsevier, the Netherlands, p. 517-520.
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 92
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 93
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 94
(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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 95
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.
Resultados e discussão
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 96
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
Maturação e Pós-Colheita, Lisboa, Portugal, 2 a 4 de novembro.
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Cadeia de abastecimento para a satisfação do consumidor
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 97
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 98
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Tecnologias de conservação e processamento mínimo e patologia pós-colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 99
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 100
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 101
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.
Resultados y discusión
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
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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,
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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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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 105
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.
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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.
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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.
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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.
Materiales y Métodos
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 109
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 110
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%.
Resultados y discusión
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 111
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
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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
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UNE. AENOR, Madrid, España.
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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
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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
c
ab
c
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b
a aa
a
b
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b
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%)
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21 7 14 21d 5ºC + 4d 20ºC
Tiempo de almacenamiento (días)
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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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 116
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.
Resultados y discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 117
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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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.
A B
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 119
Figura 2- (A) Relación N/Ca y relación (K+Mg)/Ca en los frutos en el momento de la
cosecha
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.
.
B A
B A
A B
B A
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 120
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 121
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 122
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).
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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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 124
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.
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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.
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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.
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Figure 4. Concentration of ethylene in the two rooms of the assay during the ULO cold
storage.
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Maçã (Malus domestica Borkh.) – do pomar à refrigeração
Rita Pinheiro1, Hortense Fernandes2, António Tojal3, Ana Paula Silva2,4 & Carlos
Ribeiro4*
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), 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
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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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 129
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.
Análise estatística. Foi feita análise de variância e separação de médias através
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 130
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 131
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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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 132
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 133
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 134
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
Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 135
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 136
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.
Resultados e discussão
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 137
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.
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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
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Pós-Colheita, Lisboa, Portugal, 2 a 4 de novembro.
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in the food industry - Part 2: Mechanical texture analysis of food, Competence
Center Food Business, Frankfurt.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 138
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 139
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 140
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
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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
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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).
Resultados y Discusión
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
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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.
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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
Recuento fisiopatias y desordenes 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
Recuento fisiopatias y desordenes
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)
Recuento fisiopatias y desordenes
extenos e internos
Análisis organoléptico (T90d)
Parámetros físico-químicos
(destructivos e no destructivos)
08/01/15 08/01/15
ACD (SAT
DYMA)
T3 Control de la
evolución: a
los 3 y 6
meses
Recuento fisiopatias y desordenes
extenos e internos
Análisis organoléptico (final
ensayo)
Parámetros físico-químicos
(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.
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Figura 2. Actividad respiratoria 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 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
distinguen las sometidas a tratamiento de bajo oxígeno y temperatura ambiente (LOT) de
las almacenadas desde la recolección en frío y atmósfera convencional.
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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
distinguen las sometidas a tratamiento de bajo oxígeno y temperatura ambiente (LOT) de
las almacenadas desde la recolección en atmósfera dinámica controlada (ACD).
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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
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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.
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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.
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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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 151
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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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 153
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 154
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).
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 155
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 156
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 157
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.
Resultados y Discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 158
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessão Pós-colheita de maçã e pera
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 159
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 160
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.
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 161
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.
Materials and methods
Fruit. The oranges [Citrus sinensis (L.) Osbeck] of three different cultivars were
picked randomly from 75 geo-referenced trees chosen across two commercial orchards
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 162
(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)].
Results and discussion
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 163
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 164
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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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 165
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
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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.
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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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 168
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 169
Keywords: Sorbitol, sugars, organic acids, minerals, antioxidants.
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.
Resultados y discusión
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 170
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
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 171
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.
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 172
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).
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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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 173
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
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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
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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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 176
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 177
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,
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 178
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%.
Resultados y discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 179
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 180
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
Resultados e Discussão
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 186
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.
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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
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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.
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 189
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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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 190
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 191
Avaliação hedónica da textura de pera ‘Rocha’ após armazenamento
sob diferentes regimes
Kieza C. Santos & Domingos P.F. Almeida
Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017
Lisboa, Portugal. [email protected]
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 192
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 193
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.
Resultados e discussão
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 194
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
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York.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 195
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),
armazenados a 3 kPa (C) e a 1 kPa de O2 (D).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 196
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),
armazenados a 3 kPa (C) e a 1 kPa de O2 (D).
Figura 3– Firmeza da polpa de pera após armazenamento em diferentes modalidades.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 197
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 198
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 199
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 200
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%.
Resultados e Discussão
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 201
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 202
= 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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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 203
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 204
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 205
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 206
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 207
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 208
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)
Resultados e Discussão
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%.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 209
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.
Referências
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 211
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 212
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 213
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 214
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).
Resultados e Discussão
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 215
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 216
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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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 217
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 218
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 219
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.
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 220
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 221
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.
Resultados y Discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 222
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
Choi, Y.W., Hyde, K.D. & Ho, W.W.H. 1999. Single spore isolation of fungi. Fungal
Diversity 3:9.
Pinilla, B. 2005. Eficiencia de fungicidas in vitro en la inhibición del hongo Geotrichum
candidum, agente causal de la pudrición ácida en duraznos. XV Congreso de la
Sociedad Chilena de Fitopatología.
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 223
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 224
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 225
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 226
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.
Materiales y Métodos
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.
Resultados y discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 227
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 228
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.
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 229
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)
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 230
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)
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 231
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)
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 232
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 233
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 234
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 235
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
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 236
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 237
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 238
Figura 4.- Producción de MDA en los frutos de calabacín en función de los tratamientos
aplicados.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 239
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 240
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 241
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 242
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.
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Tablas y Figuras
Figura 1.- Porcentaje de pérdida de peso en los frutos de berenjena en función de los
tratamientos aplicados.
Figura 2.- Índice de daños por frío en función de los tratamientos aplicados.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 244
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
tratamientos aplicados.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 245
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.
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 246
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).
Resultados y discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 247
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.
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Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 249
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 250
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 251
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 252
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).
Results and discussion
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 253
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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the mitigation of storage disorders of ‘‘Rocha’’ pear under normal refrigerated and
controlled atmospheres. Food Science and Technology International 22, 5: 399-409.
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Argenta, L.C., Mattheis, J.P. & Fan, X.; Amarante, C.V.T. 2016. Managing ‘Bartlett’ pear
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storage. Journal of the American Society for Horticultural Science 118(2): 243-247.
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 254
Silva, F.P., Gomes, M.H., Fidalgo, F., Rodrigues, J.A. & Almeida, D.P.F. 2010.
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129-135.
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 255
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 256
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,
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 257
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 258
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,
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 259
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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vitamina C em polpas de acerola (Malpighia glabra L.) congeladas. Boletim CEPPA,
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 260
Righetto, A. 1996. Estabilidade físico-quimico e sensorial do suco de maracujá, puru e
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Trigo, M.J., Sapata, M.M., Ferreira, A., Ramos, A.C., Sousa, M.B., Andrada, L., Martins,
M.P. &, Serrano, M.C. 2015b. Sumo de limão concentrado (parte II/II) Estabilidade
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Venning, J.A., Burns, D.J.W., Hoskin, K.M., Nguyen, T. & Stec, G.H. 1989. Factors
influencing the stability of frozen kiwifruit pulp. J. Food Sci. 54: 396-400.
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 261
Figura 1 – Evolução do ácido ascórbico durante a conservação.
Figura 2 – Evolução do ácido cítrico durante a conservação.
Figura 3 – Perfil sensorial das limonadas.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 262
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.
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 263
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 264
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 265
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 266
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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‘Braeburn’ apple by transmission NIR spectroscopy. Postharvest Biology and
Technology 28(1): 87-96.
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Khoshroo, A., Keyhani, A., Zoroofi, R. A., Rafiee, S., Zamani, Z., & Alsharif, M. R.
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Magwaza, L. S. & Opara, U. L. 2014. Investigating non-destructive quantification and
characterization of pomegranate fruit internal structure using X-ray computed
tomography. Postharvest Biology and Technology 95: 1-6.
Nicolai, B. M., Beullens, K., Bobelyn, E., Peirs, A., Saeys, W., Theron, K. I. &
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Savitzky, A. & Golay, M. J. 1964. Smoothing and differentiation of data by simplified
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 267
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 268
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Figure 5. Comparison between two pomegranates: one with no internal damage (left) and
another with extensive extreme damage (right).
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 270
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 271
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 272
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).
Resultados e discussão
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 273
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 274
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 275
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 276
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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 277
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 278
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 279
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
almacenamiento en frío (4 ºC)
- Melocotón: Control a tiempo cero y procesada a 600 MPa tras 28 días de
almacenamiento en frío (4 ºC)
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 280
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 281
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 282
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
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Properties related to grape variety from dynamic-headspace gas chromatography-
olfactometry data. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 53: 5682-5690. DOI:
10.1021/jf047870a
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 283
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
Descriptor Compuesto Tr
(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
champiñón 1-octen-3-ona 19,34 89 87
geranio Z-1,5-octadien-3-ona 21,59 98 79
césped NID 27,56 nd 58
1c. PARAGUAYO
Descriptor Compuesto Tr
(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
champiñón 1-octen-3-ona 19,31 91 94
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
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Figura 1. Envases de pulpa de fruta de hueso: nectarina, paraguayo y melocotón
etiquetados con el certificado Cero Residuos.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 285
Postharvest changes of fresh cilantro
Pedro Figueiredo1, Cristina E. Couto1, Adriano A. Saquet1,2 & Domingos P.F. Almeida1
1Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017
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,
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 286
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.
Materials and methods
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 287
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.
Results and discussion
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 288
References
Loaiza, J. & Cantwell, M. 1997. Postharvest physiology and quality of cilantro
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Lopes, A., Teixeira, D., Calhau, C., Pestana, D., Padrão, P., Graça, P. 2014. Ervas
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Yang, M., Chang, K., Yin, M., & Huang, H. 1998. Methods for the determination of
chlorophylls and their derivatives. Taiwania 43: 116-122.
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.
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Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 289
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
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Figure 5- Changes in appearance (A) and odor (B) during shelf-life of cilantro at 0º, 10º,
and 20ºC.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 291
Qualidade de frutos de Physalis peruviana L. em pós-colheita
Cristina Silva1, Hortense Fernandes2, Andreia Oliveira1 & Carlos Ribeiro3
1Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD), Quinta de Prados, 5000-801
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 292
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 293
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.
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 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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 294
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 295
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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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 297
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 298
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 299
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,
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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).
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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).
Results and Discussion
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
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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.
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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).
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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.
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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%).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 307
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 308
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 309
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.
Results and Discussion
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 310
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.
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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.
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Trinidad, P., Mallillin, A.C., Loyola A.S., Sagum, R.S. & Encabo, R.R. 2010. The
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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:
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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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 311
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 312
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 313
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 314
(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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 315
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 316
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).
Resultados y discusión
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 317
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 318
Referencias
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Technology 98: 14-22.
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Technology 121: 9-18.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 319
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 320
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 321
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 322
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 323
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)
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 324
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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Dias, L.G., Pereira, A.P. & Estevinho, L.M. 2012. Comparative study of different
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Technology 60: 64-70.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 325
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 326
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 327
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 328
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 329
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 330
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-
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 331
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 332
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 333
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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IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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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).
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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).
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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
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
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.
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 337
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 338
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.
Resultados e discussão
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 339
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 340
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 341
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 342
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 343
Último quilómetro da pós-colheita: temperatura em bagageiras de
automóveis e frigoríficos domésticos
Rita Alcéo & Domingos P. F. Almeida
Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-017
Lisboa, Portugal. [email protected]
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 344
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
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 345
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.
Resultados e discussão
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
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Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 346
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
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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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 347
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 348
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.
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).
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 349
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).
Resultados y discusión
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 350
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.
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 351
Referencias
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(2nd edition). pp. 243-289. Eds. Baldwin, E.A., Hagenmaier, R., Bai, J. ISBN 978-1-
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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
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Fromm, M., Bayha, S., Kammerer, D. R. & Carle, R. 2012. Identification and quantitation
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Martínez-Romero, D., Zapata P.J., Guillén, F., Paladines D. Castillo, S., Valero, D. &
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22-32.
Tablas y Figuras
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Sessões Poster
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 352
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 353
Lista de Participantes
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Lista de Participantes
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 354
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 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
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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Lista de Participantes
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 355
D
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)
Hortense Fernandes UTAD [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
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Lista de Participantes
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 356
K
Kieza Santos ISA-ULisboa [email protected]
L
Leonardo Silva Universidade do Algarve [email protected]
Lluís Palou IVIA [email protected]
Lorenzo Zacarias IATA
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)
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
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
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)
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]
IX Simpósio Ibérico de Maturação e Pós Colheita
Lista de Participantes
Actas Portuguesas de Horticultura nº 28 357
N
Nélia Silva APH [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 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
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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