Evaluating effects of climate variability on postharvest quality of strawberries

Abstract

The strawberry is one of the most popular fruits worldwide cultivated in many regions of the globe contributing to human health and nutrition of consumers, as well as generating income for growers and retailers. The UK is one of the main importers of strawberries worldwide and one of the major strawberry exporters is Spain. The aim of this work was to evaluate the effects of environmental variability on several characteristics of strawberry postharvest quality. Acids, sugars, colour, firmness, anthocyanins, visual evaluation for detection of bruises and mould development were assessed. Work at the initial stages revealed a positive relationship between increased preharvest temperature and softening of fruits. Subsequent experiments took place in order to verify this finding and examine the physiological and biochemical mechanisms that contribute to this phenomenon. Contribution of pectate lyase (PEL) action to softening was assessed. No evidence was found to indicate that PEL activity was the key factor for lowering strawberry firmness. Furthermore, plants were cultivated under controlled conditions in growth cabinets in order to evaluate the effects of temperature and light on quality of strawberries. It was noticed that the effect of higher preharvest temperature over longer periods of time (weeks) was more important for reducing firmness when compared to the effect of higher temperature over shorter periods (hours). In addition the impact of force on development of bruise and the positive relationship that this has with reduced firmness of fruits was investigated. It was shown that firmer fruits grown at lower preharvest temperature had reduced levels of dry bruise development when exposed to artificial transport stress. Finally, the changes in quality profile of fruits through the harvest season and the way that these changes affect consumer acceptability were also evaluated. Consumers were able to relate sweeter strawberries to increased TSS and sugar levels and they also showed preference for them when compared to fruits with lower levels of sugars and TSS.

Η φράουλα είναι ένα από τα πιο δημοφιλή φρούτα παγκοσμίως, που καλλιεργείται σε πολλές περιοχές του πλανήτη, συμβάλλοντας στην ανθρώπινη υγεία και τη διατροφή των καταναλωτών, καθώς και στη δημιουργία εισοδήματος για τους καλλιεργητές και τους λιανοπωλητές. Το Ηνωμένο Βασίλειο είναι ένας από τους κύριους εισαγωγείς φράουλας παγκοσμίως και ένας από τους κύριους εξαγωγείς φράουλας είναι η Ισπανία. Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η αξιολόγηση των επιπτώσεων της περιβαλλοντικής μεταβλητότητας σε διάφορα χαρακτηριστικά της ποιότητας της φράουλας μετά τη συγκομιδή. Αξιολογήθηκαν τα οξέα, τα σάκχαρα, το χρώμα, η σκληρότητα, οι ανθοκυανίνες, η οπτική αξιολόγηση για την ανίχνευση και ανάπτυξης μυκητολογικών ασθενειών. Η εργασία στα αρχικά στάδια αποκάλυψε μια θετική σχέση μεταξύ της αυξημένης θερμοκρασίας πριν από τη συγκομιδή και της απώλειας σκληρότητας των καρπών. Πραγματοποιήθηκαν επακόλουθα πειράματα για να επαληθευτεί αυτό το εύρημα και να εξεταστούν οι φυσιολογικοί και βιοχημικοί μηχανισμοί που συμβάλλουν σε αυτό το φαινόμενο. Αξιολογήθηκε η συμβολή της δράσης της πηκτικής λυάσης (PEL) στην απώλεια σκληρότητας. Δεν βρέθηκαν στοιχεία που να δείχνουν ότι η δραστηριότητα της PEL ήταν ο βασικός παράγοντας για τη μείωση της σφριγηλότητας της φράουλας. Επιπλέον, τα φυτά καλλιεργήθηκαν υπό ελεγχόμενες συνθήκες σε θαλάμους ανάπτυξης, προκειμένου να αξιολογηθούν οι επιπτώσεις της θερμοκρασίας και του φωτός στην ποιότητα των φρούτων. Παρατηρήθηκε ότι η επίδραση της υψηλότερης θερμοκρασίας πριν από τη συγκομιδή σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους (εβδομάδες) ήταν πιο σημαντική για τη μείωση της σκληρότητας σε σύγκριση με την επίδραση της υψηλότερης θερμοκρασίας σε μικρότερες χρονικές περιόδους (ώρες). Επιπλέον, διερευνήθηκε η επίδραση της δύναμης στην ανάπτυξη τραυματισμών και η θετική σχέση που έχει αυτή με τη μειωμένη σκληρότητα των καρπών. Αποδείχθηκε ότι τα πιο σκληρά φρούτα που καλλιεργήθηκαν σε χαμηλότερη θερμοκρασία πριν από τη συγκομιδή είχαν μειωμένα επίπεδα ανάπτυξης τραυματισμών όταν εκτέθηκαν σε τεχνητό στρες μεταφοράς. Τέλος, αξιολογήθηκαν επίσης οι αλλαγές στο ποιοτικό προφίλ των φρούτων κατά τη διάρκεια της περιόδου συγκομιδής και ο τρόπος με τον οποίο αυτές οι αλλαγές επηρεάζουν την αποδοχή των καταναλωτών. Οι καταναλωτές ήταν σε θέση να συσχετίσουν τις πιο γλυκές φράουλες με αυξημένα επίπεδα ΣΔΣ και ζαχάρων και έδειξαν επίσης προτίμηση σε αυτές σε σύγκριση με φρούτα με χαμηλότερα επίπεδα σακχάρων και ΣΔΣ.