Effect of storage temperature and edible coatings on ‘Sungold’ and ‘Angeleno’ plums postharvest quality

[SPA] El desarrollo de desórdenes fisiológicos y la pérdida de firmeza limitan la vida útil de las ciruelas en postcosecha. Además, algunos cv. como el ‘Sungold’ muestran una pérdida de calidad comercial debida a cambios en la coloración de la piel. El almacenamiento en frío combinado con el uso de atmósferas modificadas o recubrimientos comestibles reducen la pérdida de calidad de las ciruelas en postcosecha. En el presente trabajo se estudió el efecto de la temperatura y de la aplicación de recubrimientos comestibles en la calidad postcosecha de ciruelas cv. ‘Angeleno’ y ‘Sungold’. La funcionalidad de los recubrimientos comestibles depende, entre otros factores, de su composición. En ciruelas ‘Angeleno’ se estudió el efecto del tipo y contenido de ácido graso (AG) del recubrimiento en la calidad poscosecha. Para la formulación de estos recubrimientos se utilizó hidroxipropilmetil celulosa, cera de abeja (CA), glicerol y ácido graso (AG). Los AG estudiados fueron esteárico, palmítico y oleico, y la proporción de CA:AG fue 2:1 y 5:1. Las ciruelas recubiertas y las control se almacenaron 2, 4, 6 y 8 semanas a 1ºC, más 1 semana a 5ºC, más 5 días a 20ºC para su posterior análisis de calidad (CO2 interno, firmeza y desórdenes fisiológicos). En las ciruelas ‘Sungold’ se seleccionó la formulación CA:oleico (2:1) y se estudió el efecto de la temperatura de almacenamiento en la calidad. Las ciruelas recubiertas y las control permanecieron 1, 2, 3 y 4 semanas a 1ºC ó a 5ºC, más un día a 20ºC para su posterior análisis de calidad (color, firmeza y desórdenes fisiológicos). Las ciruelas ‘Angeleno’ recubiertas mostraron un incremento en los niveles de CO2 interno, mayor retención de firmeza y menor incidencia de bleeding. No se observó un efecto del tipo y contenido de AG de la formulación en los parámetros de calidad estudiados. En ciruelas ‘Sungold’ el almacenamiento a 1ºC preservó el color externo del fruto evitando el viraje de color de amarillo a rojo, mantuvo la firmeza del las ciruelas y redujo los desórdenes fisiológicos. El recubrimiento aplicado evitó el viraje de color y redujo la incidencia de daños por frío, pero no retuvo la firmeza de las ciruelas. Los resultados indican que la combinación de recubrimientos comestibles con un almacenamiento a temperaturas adecuadas pueden prolongar la vida útil de la ciruelas, reduciendo daños fisiológicos, pérdidas de textura y cambios de coloración de la piel. [ENG] Physiological disorders and softening reduce plum postharvest quality. Several cultivars like ‘Sungold’ present quality loss due to skin color changes. Cold storage combined with modified atmospheres or edible coatings improve plum postharvest quality. The objective of this work was to study the effect of storage temperature and edible coating application on ‘Angeleno’ and ‘Sungold’ plums quality. Among other factors, edible coating performance depends on coating composition. In this work it was studied the effect of fatty acid type and amount on postharvest quality of ‘Angeleno’ coated plums. Emulsion coatings consisted on hydroxypropylmethycellulose, beeswax, glycerol and fatty acid. Stearic, palmitic or oleic acid were studied at two different BW:fatty acid ratios (2:1 and 5:1). Coated and control plums were stored 2, 4, 6 and 8 weeks at 1 ºC, plus 1 week at 5 ºC, plus 5 days at 20 ºC. Plums were analyzed for internal CO2, firmness and physiological disorders. In ‘Sungold’ plums, it was studied the effect of coating and storage temperature on plums quality. BW:oleic acid (2:1) based coating was selected to be applied to ‘Sungold’ plums. Coated and control plums remained 1, 2, 3 and 4 weeks at 1 ºC or 5 ºC, plus 1 day at 20 ºC. Plums were analyzed for color, firmness and physiological disorders. Coatings increased ‘Angeleno’ plums CO2 internal level, reduced loss in texture and bleeding. No effect of fatty acid type and content was observed on postharvest quality of ‘Angeleno’ coated plums. Storage at 1 ºC preserved color of ‘Sungold’ plums avoiding the change from yellow to red color, reduced loss of firmness and physiological disorders. Coating application maintained skin plum color and reduced physiological disorders, without maintaining fruit firmness. The results indicate that the combination of edible coatings together with appropriate storage temperatures can extend plums shelf life, reducing physiological disorders, texture loss and skin color changes.Esta investigación fue financiada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología Español a través del proyecto AGL 202-00560. Mª Llanos Navarro Tarazaga fue además becada por este Ministerio

Potencial de extractos bioactivos del hueso y la piel de aguacate para el control de la podredumbre ácida en poscosecha de cítricos

El procesado del aguacate genera una gran cantidad de subproductos que pueden presentar importantes desafíos medioambientales. Estos subproductos agroindustriales, en particular el hueso de aguacate (AVS) y la piel (APE), contienen abundantes compuestos bioactivos, muchos con propiedades antifúngicas, que podrían representar una alternativa a los fungicidas químicos de síntesis para el control de enfermedades de poscosecha, alineándose con la bioeconomía circular y el Pacto Verde de la UE. Se utilizaron extracciones asistidas por ultrasonido (UAE) y microondas (MAE) para obtener extractos de AVS y APE. Se determinaron el contenido total de fenoles (TPC) y la capacidad antioxidante total (TAC) de los extractos. La eficacia de los extractos en la inhibición de Geotrichum citri-aurantii, el agente causal de la podredumbre ácida de los cítricos se evaluó mediante ensayos in vitro con microplacas. Los extractos seleccionados se probaron posteriormente en ensayos primarios in vivo con mandarinas ‘Tango’, las cuales fueron inoculadas con el patógeno en heridas de la piel y tratadas 2 h después depositando una gota del extracto en el punto de inoculación. La incidencia (% de heridas infectadas) y la severidad (diámetro de la lesión) de la podredumbre ácida se midieron después de 7 días de incubación a 20 ºC. Los extractos de AVS y APE presentaron niveles similares de TPC y TAC, independientemente del método de extracción. En los experimentos in vitro, AVS-UAE y AVS-MAE inhibieron completamente G. citri-aurantii, mientras que APE-UAE y APE-MAE no fueron efectivos, por lo que en los ensayos in vivo, solo se evaluaron los extractos de AVS. En estos ensayos, AVS-UAE resultó ser el más eficaz para controlar la podredumbre ácida en mandarinas, reduciendo la incidencia y la severidad de la enfermedad en un 35 y 45%, respectivamente, respecto al control tratado con agua. Estos resultados muestran que los subproductos del aguacate son ricos en compuestos fenólicos, siendo los extractos de AVS los que presentaron actividad antifúngica in vitro contra G. citri-aurantii. En cítricos, el extracto AVS-UAE surge como una alternativa prometedora y no contaminante para reducir la podredumbre ácida

Extractos de piel de almendra como compuestos antifúngicos contra enfermedades de poscosecha en nectarinas

La industria de procesado de almendras genera una gran cantidad de subproductos con potencial de aprovechamiento como compuestos de valor añadido, contribuyendo a la economía circular. En este sentido, la piel de almendra (AMS) es conocida por sus propiedades antioxidantes debido a la presencia de polifenoles, los cuales también pueden ejercer cierta actividad antifúngica. En este trabajo, se obtuvieron extractos de AMS utilizando extracción asistidas por microondas (MAE) y se determinaron su contenido total de fenoles (TPC) y su capacidad antioxidante total (TAC). La eficacia del extracto en la inhibición de Botrytis cinerea (BC), Rhizopus stolonifer (RS), Penicillium expansum (PE) y Monilinia fructicola (MF), agentes causales de las podredumbres gris, blanda, azul y marrón, respectivamente, se evaluó in vitro mediante ensayos con microplacas. Los extractos seleccionados se probaron posteriormente en ensayos primarios in vivo con nectarinas ‘Carmina 22’, las cuales fueron inoculadas con los patógenos en heridas de la piel y tratadas 2 h después depositando una gota del extracto en el punto de inoculación. A los 7 días de incubación a 20 °C, se midieron la incidencia (% de heridas infectadas) y la severidad (diámetro de la lesión) de las enfermedades. Los niveles de TPC y TAC del extracto fueron 2,7 GAE/g de peso seco y 16,7 g AAE/L, respectivamente. En los ensayos in vitro, el extracto mostró una alta actividad antifúngica frente a BC, RS y MF, alcanzando porcentajes de inhibición del 90,3%, 99,9% y 98,4%, respectivamente, mientras que fue más moderada en el caso de PE, con un 46,1%. In vivo, AMS-MAE no fue efectivo reduciendo la incidencia y la severidad de las podredumbres marrón y azul en nectarinas. Sin embargo, redujo las de la podredumbre gris en un 42 y 62%, respectivamente, y las de la podredumbre blanda en un 70%, comparado con los frutos control tratados con agua. Estos resultados sugieren que el extracto AMS-MAE es una opción prometedora y respetuosa con el medio ambiente para reducir las podredumbres gris y blanda en nectarinas, ofreciendo una alternativa sostenible a los fungicidas químicos utilizados actualmente para el control de enfermedades fúngicas de poscosecha en fruta de hueso

Antifungal edible coatings for postharvest control of plum brown rot caused by Monilinia fructicola

Postharvest brown rot, caused by Monilinia fructicola (G. Winter) Honey leads to significant economic losses for the Japanese plum (Prunus salicina Lindl.) industry worldwide. As part of non-polluting integrated disease management (NPIDM) strategies to replace the use of synthetic chemical fungicides, the development of antifungal edible coatings (AECs) has gained increasing importance in recent years. Several food additives or generally recognized as safe (GRAS) salts, essential oils, and natural extracts were selected in in vitro tests as potential effective antifungal ingredients of novel composite AECs formulated with hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) and beeswax (BW). The curative activity against brown rot of compatible and stable AECs was evaluated in in vivo trials with 'Friar,' 'Larry Ann,' and 'Black Gold' plums inoculated with M. fructicola 24 h before and incubated at 20 °C for 8–10 days. AECs formulated with the GRAS salts potassium sorbate (PS), sodium methylparaben (SMP), or sodium ethylparaben (SEP), as well as the natural compounds geraniol (GE), lemongrass (LG), and myrrh (MY) were the most effective, with 50–70% reductions in brown rot incidence and severity. In subsequent cold storage trials, the effectiveness and impact on fruit quality of selected AECs were assessed on coated 'Friar' and 'Angeleno' plums stored at 1 °C and 90% RH for 3–6 weeks, followed by a shelf-life period of 4–5 days at 20 °C. In conclusion, HPMC-BW AECs formulated with 0.1% SMP, 0.1% SEP, or 0.5% MY showed the greatest potential for plum postharvest preservation as significantly controlled brown rot and reduced fruit weight and firmness loss without negatively affecting other physicochemical and sensory quality attributes. These findings can contribute to the development of new NPIDM strategies to control brown rot while preserving plum postharvest quality, thus facilitating the access to zero-residue and/or organic plum production markets

Recubrimiento comestible incorporando extracto de aclareo de manzana y aceite esencial de hinojo frente a la podredumbre marrón en ciruelas

Las ciruelas (Prunus salicina) son altamente susceptibles durante la etapa poscosecha a la podredumbre marrón, causada por Monilinia fructicola, lo que puede generar importantes pérdidas económicas. Su control con fungicidas químicos de síntesis implica riesgos para la salud y el medio ambiente, por lo que es necesario buscar alternativas seguras y no contaminantes. En este sentido, extractos de frutos descartados en el campo durante el aclareo de manzana, ricos en compuestos bioactivos, pueden ofrecer una alternativa como ingredientes antifúngicos naturales que incorporados a recubrimientos comestibles (RCs) permitan controlar las enfermedades de poscosecha y mantener la calidad de la fruta, alineándose con la bioeconomía circular y el Pacto Verde de la UE. Este estudio evaluó el efecto de RCs a base de carboximetilcelulosa (CMC) con extractos de manzana de aclareo, combinado con aceite esencial de hinojo (AEH). Para ello, se obtuvieron extractos de las variedades ‘Gala’, ‘Golden Delicious’ (GD) y ‘Opal’ mediante extracción asistida por ultrasonidos y se evaluó el contenido total de fenoles (TPC), la capacidad antioxidante total (TAC) y la actividad antifúngica in vitro de los extractos. El extracto de ‘Gala’ presentó el mayor TPC con 39,90 mg GAE/g de peso seco, mientras que el extracto de GD mostró la mayor TAC, con 2,31 g AA/L. En pruebas con microplacas, los extractos de GD, ‘Opal’ y ‘Gala’ inhibieron el hongo M. fructicola en un 99%, 95% y 78%, respectivamente. Así, se formularon RCs con extracto de GD, con AEH y combinando los dos ingredientes antifúngicos. Ciruelas ‘Pazza’ inoculadas con el patógeno y recubiertas 24 h después se almacenaron 25 días a 1 ºC, seguidos de 2 días a 10 ºC más 5 días de vida útil a 20 °C, tras los cuales se observó una reducción significativa de la podredumbre marrón en toda la fruta recubierta, siendo el RC con AEH el más efectivo, con reducciones de la incidencia y la severidad de la enfermedad del 73 y 88%; mientras que las del RC con extracto de GD fueron del 56 y 79%, respectivamente. No se observó un efecto sinérgico al combinar el extracto de GD y el AEH respecto al RC que contenía solo el extracto, mostrando la importancia de la interacción entre ingredientes en la efectividad final de los RCs. Este estudio demuestra el potencial de AEH y de extractos de aclareo de manzana como alternativas sostenibles para el control de la podredumbre marrón en fruta de hueso

Effect of quarantine treatments combining cold with insecticidal atmospheres, on the physiology and nutritional and sensory quality of ‘Clemenules’ mandarins

[SPA] La necesidad de desarrollar tecnologías poscosecha que mantengan la calidad nutricional y sensorial de las frutas y hortalizas hasta llegar al consumidor es cada vez más una prioridad del mercado. En el caso de los cítricos, la importancia de los mismos desde el punto de vista nutricional se debe a su alto contenido en vitamina C y a otros componentes bioactivos, la mayoría de ellos con actividad antioxidante. La aplicación de tratamientos de cuarentena mediante la aplicación de frío puede dar lugar a un detrimento en la calidad de los mismos. La combinación de tiempos de exposición a frío más cortos con la aplicación de atmósferas insecticidas (AI) se ha visto que resulta efectiva para el control de la mosca mediterránea de la fruta Ceratitis capitata (Wiedemann). En este trabajo se evaluó el efecto combinado de cuarentena por frío y AI en la calidad de mandarinas clementinas ‘Clemenules’. La fruta se almacenó a 1,5 ºC durante 6, 9, ó 12 días, seguido de un periodo de exposición de 20 horas en AI de 95% CO2 a 20 ºC o 25 ºC. Tras un periodo de almacenamiento de 7 días a 20 ºC, se analizaron la capacidad antioxidante (método DPPH) y la vitamina C total, el nivel de etanol, la aparición de alteraciones fisiológicas externas y la calidad sensorial de la fruta. En general, los tratamientos cuarentenarios no ejercieron efecto significativo en la vitamina C total, ni en la capacidad antioxidante total de las mandarinas ‘Clemenules’. Las AI produjeron daños fisiológicos externos, aumentaron los niveles de etanol y afectaron negativamente la calidad sensorial cuando se aplicaron tras 12 días de almacenamiento a 1,5ºC. Sin embargo, su aplicación tras almacenamientos más cortos no afectó la calidad de la fruta. [ENG] There is a need to develop new postharvest technologies that contribute to maintain the nutritional and sensory quality of fresh fruits and vegetables. The presence of vitamin C and other bioactive components, most of them with antioxidant activity, in citrus fruits gives them an important nutritional value. The application of quarantine treatments, such as low temperature exposure, might affect their nutritional value. The combination of shorter cold exposure periods with insecticidal atmospheres containing high CO2 levels (IA) has been effective in controlling the Mediterranean fruit fly Ceratitis capitata (Wiedemann). In this work, the combined effect of cold quarantine treatments and IA on the quality of ‘Clemenules’ mandarins was studied. Fruit was exposed to 1.5 ºC a 6, 9, or 12 days, followed by 20-hour exposure in IA containing 95% CO2 at 20 or 25 ºC. After 7 days of storage at 20 ºC, simulating commercial storage conditions, the antioxidant capacity (by the DPPH method), total vitamin C, ethanol level, physiological disorders, and sensory quality of the fruit were evaluated. In general, quarantine treatments did not affect total vitamin C and total antioxidant capacity of ‘Clemenules’ mandarins. Application of the IA induced external physiological disorders and increased ethanol levels in the juice, which affected the sensory quality, only when the treatments were applied after 12 days of cold exposure to 1,5 ºC. However, their application after shorter cold storage periods did not adversely affect fruit quality.Los autores agradecen al INIA la financiación de este trabajo a través del proyecto RTA03-103-C6-1 y de la beca predoctoral otorgada a Alicia Marcilla. Asimismo, quieren agradecer al CONACYT la beca otorgada a Adriana Contreras

Relación entre los atributos de calidad de la fruta de la granada (Punica granatum L.) ‘Mollar de Elche’ y el pardeamiento del arilo

El granado es una especie frutal de las regiones agrícolas de clima árido y semi-árido mediterráneo muy apreciada por la composición del fruto y características organolépticas. Sin embargo, recientemente en los principales países productores la calidad de la fruta está siendo afectada por una alteración fisiológica denominada pardeamiento del arilo (AB) en el que una parte o la totalidad de los arilos muestran pérdida del color rojizo o pardeamiento. Esta alteración se ha convertido en una seria preocupación para los productores, teniendo un impacto negativo en los consumidores, ya que dichos frutos no son comercialmente aptos. Las causas que se consideran asociadas al AB son el estrés producido por el aumento de la temperatura, la sequía y/o la radiación luminosa que afecta a los procesos metabólicos durante el desarrollo del fruto. La granada es un fruto rico en compuestos polifenólicos con propiedades antioxidantes. El estrés abiótico producido en las plantas provoca un aumento en el contenido de especies reactivas de oxígeno (ROS) que aumenta las reacciones de oxidación de los polifenoles y la degradación de membranas. Este trabajo estudia la relación entre la posición de la fruta en el árbol (orientación y parte del árbol) y las características fisicoquímicas (tamaño del fruto, grosor de corteza, color exterior, color del arilo, acidez titulable, pH, solidos solubles totales) de la granada asociados con la afección por AB. Se evaluaron los atributos de calidad fisicoquímica y el índice visual de incidencia AB (1= no daños a 5=daños severos) en el interior de la fruta de granada en 80 accesiones de granada (30 frutos por genotipo) en el momento de la recolección. Alrededor del 36,2 % de los genotipos estudiados mostraron resistencia al trastorno AB, mientras que el resto (63,8 %) mostró una susceptibilidad a la incidencia de moderada a severa tras 4 semanas de almacenamiento a 5ºC. La intensidad de los síntomas aumentó en la fruta con orientación sur y oeste y se redujo en la parte interna del árbol. De los genotipos de granada y los atributos fisicoquímicos de la fruta se encontró una correlación negativa entre la intensidad del trastorno AB y la acidez titulable (TA) y el contenido de sólidos solubles totales (SST) del zumo, resaltando la importancia del genotipo y del estrés abiótico en este desorden

Natural Pectin-Based Edible Composite Coatings with Antifungal Properties to Control Green Mold and Reduce Losses of ‘Valencia’ Oranges

Novel pectin-based, antifungal, edible coatings (ECs) were formulated by the addition of natural extracts or essential oils (EOs), and their ability to control green mold (GM), caused by Penicillium digitatum, and preserve postharvest quality of ‘Valencia’ oranges was evaluated. Satureja montana, Cinnamomum zeylanicum (CN), Commiphora myrrha (MY) EOs, eugenol (EU), geraniol (GE), vanillin, and propolis extract were selected as the most effective antifungal agents against P. digitatum in in vitro assays. Pectin-beeswax edible coatings amended with these antifungals were applied to artificially inoculated oranges to evaluate GM control. ECs containing GE (2 g/kg), EU (4 and 8 g/kg), and MY EO (15 g/kg) reduced disease incidence by up to 58% after 8 days of incubation at 20 °C, while CN (8 g/kg) effectively reduced disease severity. Moreover, ECs formulated with EU (8 g/kg) and GE (2 g/kg) were the most effective on artificially inoculated cold-stored oranges, with GM incidence reductions of 56 and 48% after 4 weeks at 5 °C. Furthermore, ECs containing EU and MY reduced weight loss and maintained sensory and physicochemical quality after 8 weeks at 5 °C followed by 7 days at 20 °C. Overall, ECs with EU were the most promising and could be a good natural, safe, and eco-friendly commercial treatment for preserving orange postharvest quality.</jats:p

Characterization Techniques for Optical, Structural, Morphological and Biodegradation Properties of Food Films

The development of edible films suitable for containing, protecting and/or preserving food requires a detailed analysis of their properties. The objective of this review article was to address the main analytical methods used to characterize edible films in their optical, structural, morphological and biodegradation properties. It addresses how these techniques contribute to the development of edible films with suitable characteristics according to the specific conditions required by the food. Key methods such as UV-Vis spectrophotometry, colorimetry, optical microscopy, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy are discussed, showing their role in the evaluation of film properties such as transparency, chemical structure, surface morphology and biodegradability. The findings provided by these characterization techniques are essential for progress in the development of sustainable food packaging that enhances food safety, improves shelf life, and reduces environmental impact.Objective: To address the main analytical methods used to characterize edible films in their optical, structural, morphological and biodegradation properties.Design/methodology/approach: It addresses how these techniques contribute to the development of edible films with suitable characteristics according to the specific conditions required by the food. Key methods such as UV-Vis spectrophotometry, colorimetry, optical microscopy, Raman spectroscopy, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy are discussed, showing their role in the evaluation of film properties such as transparency, chemical structure, surface morphology and biodegradability.Findings/conclusions: The findings provided by these characterization techniques are essential for progress in the development of sustainable food packaging that enhances food safety, improves shelf life, and reduces environmental impact

POSTHARVEST TECHNOLOGIES FOR FRUITS AND VEGETABLES: CURRENT STATUS AND PROSPECTS

Fruits and vegetables are susceptible to water loss and other physiological and pathological disorders, leading to substantial postharvest losses. These problems have led to the creation of new treatments and preservation technologies that can keep products fresh for longer. In recent years, there has been a growing interest in sustainable technologies that are safe for consumers and leave no toxic residues. These systems include chemical methods, such as ozone, electrolyzed water, hydrogen-rich water, essential oils, and vegetable extracts, as well as physical methods like controlled and modified atmosphere storage, irradiation, and the use of edible films and coatings. Additionally, cold plasma treatment is an emerging technology under active investigation for its potential applications in food preservation. The objective of this review is to present and examine emerging and advanced technologies designed to enhance the preservation and extend the shelf life of fruits and vegetables during the postharvest period.Fruits and vegetables are susceptible to water loss and other physiological and pathological disorders, leading to substantial postharvest losses. These problems have led to the creation of new treatments and preservation technologies that can keep products fresh for longer. In recent years, there has been a growing interest in sustainable technologies that are safe for consumers and leave no toxic residues. These systems include chemical methods, such as ozone, electrolyzed water, hydrogen-rich water, essential oils, and vegetable extracts, as well as physical methods like controlled and modified atmosphere storage, irradiation, and the use of edible films and coatings. Additionally, cold plasma treatment is an emerging technology under active investigation for its potential applications in food preservation. The objective of this review is to present and examine emerging and advanced technologies designed to enhance the preservation and extend the shelf life of fruits and vegetables during the postharvest period