Μετασυλλεκτική φυσιολογία και ποιότητα νωπών τεμαχισμένων προϊόντων ρόκας (Eruca sativaMill.) και ροδάκινου (Prunus persica L.)

Abstract

A new category of horticultural products, this of fresh-cut fruit and vegetables has arisen the last years. During their processing, many physiological and biochemical alterations are noticed such as: a) increased ethylene and CO2 production, b) increased transpiration, c) membrane deterioration and d) secondary metabolite production, which lead to browning of the cut surfaces, yellowing, softening etc. and induce faster quality loss of the fresh-cut fruit compared to the intact ones. The purpose of this thesis was to study the postharvest physiology of fresh-cut rocket and peach and also to investigate the various factors that affect their quality. In particular, the factors that were studied in rocket were: a) the leaf age, b) the degree of wounding that was determined by the different leaf size, c) the storage temperature, d) the presence of ethylene in the storage environment, e) treatment with 1-MCP, f) treatment with 6-BA and g) the heat treatment. On the other hand, the factors that were studied in the peach were: a) the cultivar, b) the degree of wounding that was determined by the cutting and/or peeling, c) treatment with 1-MCP, d) treatment with various chemical compounds (citric acid, ascorbic acid, calcium chloride and oxalic acid) and e) heat treatment. The results showed that chlorophyll degradation was the most important postharvest alteration observed in fresh-cut rocket that resulted in leaf yellowing. During harvest, in young leaves the highest ethylene and CO2 production were recorded. In addition, they had more soluble solids content (SSC) and total soluble phenols but less nitrates compared to the fully expanded and mature leaves. During storage, in young leaves a significantly higher ethylene production was noticed, but not greater chlorophyll losses were observed after 10 days of storage at 10oC compared to the fully expanded and mature leaves. The degree of wounding, that was determined by the different leaf size (1 particle of 14 cm or 2 particles of 7 cm each or 4 particles of 3.5 cm each) had no effect on the CO2 and ethylene production during storage. After 14 days at 8oC in MAP, no differences between treatments were observed regarding color, chlorophyll content and chemical composition. Chlorophyll degradation in rocket leaves was prevented significantly during storage in low temperatures. Specifically, the shelf-life of the leaves that were stored at 0oC was 16 days, but it was reduced (3 days) in the leaves that were stored at 5oC. The quality of the leaves that were stored at 10oC was deteriorated very quickly (intense yellow colour) and their shelf-life was only 8 days. The ethylene presence (1 μl l-1) in the storage environment accelerated significantly the rocket yellowing compared to the leaves that were stored in air and reduced the shelf-life (at 10oC) from 10 to 8 days. Exposure of the leaves before storage to 1-MCP (0.5 μL L-1 for 4 hours at 10oC), limited the yellowing effect of the ethylene. Dipping of rocket leaves to a 6-BA solution (10 μl l-1) for 30 sec reduced the CO2 production (by 33%) and limited the chlorophyll deterioration (by 53%) compared to the control. In contrast, it had no significant effect on their chemical composition (SSC, ascorbic acid, nitrates, phenols and the total antioxidants). Heat treatment of leaves (dipping in water temperature of 50oC for 30 sec) reduced significantly the chlorophyll loss from 36% to 7%, after being stored in MAP at 8oC for 10 days. In addition, the heat treatment reduced the weight loss compared to the control from 3.4% to 2.2%, without affecting the chemical composition (SSC, ascorbic acid, nitrates, phenols and the total antioxidants).

Τα νωπά τεμαχισμένα φρούτα και λαχανικά αποτελούν μια νέα κατηγορία οπωροκηπευτικών προϊόντων, κατά την προετοιμασία των οποίων παρατηρούνται πολλές φυσιολογικές και βιοχημικές μεταβολές, με κυριότερες την αυξημένη παραγωγή αιθυλενίου και διοξειδίου του άνθρακα (CO2), την αυξημένη διαπνοή, τη καταστροφή των μεμβρανών και την παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών, που προκαλούν καφέτιασμα στις επιφάνειες τομής, κιτρίνισμα, μαλάκωμα κ.ά. Άμεση συνέπεια των παραπάνω είναι η ταχύτερη υποβάθμιση της ποιότητάς τους, σε σχέση με τα ακέραια προϊόντα. Σκοπός της διατριβής ήταν η μελέτη της μετασυλλεκτικής φυσιολογίας των νωπών τεμαχισμένων προϊόντων ρόκας και ροδάκινου και η διερεύνηση της επίδρασης διαφόρων παραγόντων στην ποιότητά τους. Ειδικότερα, οι παράγοντες που μελετήθηκαν στη ρόκα ήταν η ηλικία των φύλλων κατά τη συγκομιδή, ο βαθμός τραυματισμού που καθορίστηκε από το διαφορετικό μέγεθος των τεμαχίων των φύλλων, η θερμοκρασία συντήρησης, η παρουσία αιθυλενίου στο περιβάλλον συντήρησης, το 1-MCP, η 6-BA και η θερμική μεταχείριση, ενώ στο ροδάκινο μελετήθηκαν η ποικιλία, ο βαθμός τραυματισμού που καθορίστηκε από το τεμαχισμό ή/και την αποφλοίωση, το 1-MCP, διάφορες χημικές ουσίες (κιτρικό οξύ, ασκορβικό οξύ, χλωριούχο ασβέστιο και οξαλικό οξύ) και η θερμική μεταχείριση. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η σημαντικότερη μεταβολή που παρατηρήθηκε μετασυλλεκτικά στη νωπή τεμαχισμένη ρόκα ήταν η διάσπαση της χλωροφύλλης, που είχε ως αποτέλεσμα το κιτρίνισμα των φύλλων. Κατά τη συγκομιδή, παρατηρήθηκε ότι τα νεαρά φύλλα είχαν την υψηλότερη παραγωγή CO2 και αιθυλενίου, ενώ περιείχαν περισσότερα διαλυτά στερεά συστατικά (ΔΣΣ) και ολικές διαλυτές φαινόλες και λιγότερα νιτρικά από τα πλήρως ανεπτυγμένα και τα ώριμα φύλλα. Στη διάρκεια της συντήρησης καταγράφηκε σημαντικά υψηλότερη παραγωγή αιθυλενίου στα νεαρά φύλλα, χωρίς ωστόσο να παρατηρηθούν μεγαλύτερες απώλειες σε χλωροφύλλη μετά από συντήρηση 10 ημερών στους 10oC, σε σχέση με τα πλήρως ανεπτυγμένα και ώριμα φύλλα. Ο βαθμός τραυματισμού που καθορίστηκε από το διαφορετικό μέγεθος των τεμαχίων των φύλλων (ολόκληρο φύλλο των 14 cm ή δύο τεμάχια των 7 cm ή 4 των 3,5 cm) δεν επηρέασε την παραγωγή CO2 και αιθυλενίου κατά τη διάρκεια της συντήρησης στους 8οC για 14 ημέρες, ούτε το χρώμα, την περιεκτικότητα σε χλωροφύλλη και τη σύσταση (ΔΣΣ, ασκορβικό οξύ, νιτρικά, ολικές διαλυτές φαινόλες και συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα μετά από 14 ημέρες στους 8oC σε συνθήκες τροποποιημένης ατμόσφαιρας (ΤΑ). Η διάσπαση της χλωροφύλλης των φύλλων επιβραδύνθηκε σημαντικά κατά τη συντήρηση στις χαμηλότερες θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα μέγιστη διάρκεια ζωής στο ράφι στους 0oC να ανέρχεται στις 16 ημέρες, ενώ στους 5oC και 10oC τα αντίστοιχα διαστήματα ήταν 13 και 8 ημέρες. Η παρουσία αιθυλενίου (1 μl l-1) στο περιβάλλον συντήρησης (10oC) επιτάχυνε σημαντικά το κιτρίνισμα των φύλλων, μειώνοντας τη μέγιστη διάρκεια διατήρησης αποδεκτού χρώματος από 10 σε 8 ημέρες. Η έκθεση των φύλλων για 4 ώρες στους 10oC σε 0,5 μl l-1 1-MCP πριν τη συντήρηση, απέτρεψε το κιτρίνισμα που προκλήθηκε από την παρουσία του αιθυλενίου στο περιβάλλον συντήρησης. Η εμβάπτιση φύλλων σε υδατικό διάλυμα 10 μl l-1 6-BA για 30 sec μείωσε την παραγωγή CO2 κατά 33% και περιόρισε τη διάσπαση της χλωροφύλλης κατά 53% σε σχέση με το μάρτυρα, ενώ δεν επηρέασε σημαντικά τη σύστασή τους (ΔΣΣ, ασκορβικό οξύ, νιτρικά, ολικές διαλυτές φαινόλες και συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα). Η θερμική μεταχείριση (εμβάπτιση των φύλλων σε νερό θερμοκρασίας 50oC για 30 sec) περιόρισε σημαντικά την απώλεια χλωροφύλλης από 36 σε 7%, μετά από συντήρηση σε ΤΑ στους 8oC για 10 ημέρες. Επιπλέον, η θερμική μεταχείριση μείωσε την απώλεια βάρους των φύλλων σε σχέση με το μάρτυρα από 3,4 σε 2,2%, χωρίς να επηρεάσει τη σύσταση (ΔΣΣ, ασκορβικό οξύ, νιτρικά, ολικές διαλυτές φαινόλες και συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα).