Sweet cherry: composition, postharvest preservation, processing and trends for its future use

Background Sweet cherries (Prunus avium L.) are a nutritious fruit which are rich in polyphenols and have high antioxidant potential. Most sweet cherries are consumed fresh and a small proportion of the total sweet cherries production is value added to make processed food products. Sweet cherries are highly perishable fruit with a short harvest season, therefore extensive preservation and processing methods have been developed for the extension of their shelf-life and distribution of their products. Scope and Approach In this review, the main physicochemical properties of sweet cherries, as well as bioactive components and their determination methods are described. The study emphasises the recent progress of postharvest technology, such as controlled/modified atmosphere storage, edible coatings, irradiation, and biological control agents, to maintain sweet cherries for the fresh market. Valorisations of second-grade sweet cherries, as well as trends for the diversification of cherry products for future studies are also discussed. Key Findings and Conclusions Sweet cherry fruit have a short harvest period and marketing window. The major loss in quality after harvest include moisture loss, softening, decay and stem browning. Without compromising their eating quality, the extension in fruit quality and shelf-life for sweet cherries is feasible by means of combination of good handling practice and applications of appropriate postharvest technology. With the drive of health-food sector, the potential of using second class cherries including cherry stems as a source of bioactive compound extraction is high, as cherry fruit is well-known for being rich in health-promoting components.

Study of medicinal and food plants as a source of biologically active compounds.

In the last few decades, scientific evidence has pointed out the health-beneficial effects of phenolic compounds in foods, including a decrease in risk of developing degenerative and chronic diseases, known to be caused by oxidative stress. In this frame can be inserted research carried out during my PhD thesis, which concerns the phytochemical investigation of phenolic composition in sweet cherries (Prunus avium L.), apple fruits (Malus domestica L.) and quinoa seeds (Chenopodium quinoa Willd.). The first project was focused on the investigation of phytochemical profile and nutraceutical value of fruits of new sweet cherry cultivars. Their phenolic profile and antioxidant activity were investigated and compared with those of commonly commercialized cultivars. Their nutraceutical value was evaluated in terms of antioxidant/neuroprotective capacity in neuron-like SH-SY5Y cells, in order to investigate their ability to counteract the oxidative stress and/or neurodegeneration process The second project was focused on phytochemical analysis of phenolic compounds in apples of ancient cultivars with the aim of selecting the most diverse cultivars, that will then be assayed for their anti-carcinogenic and anti-proliferative activities against the hepato-biliary and pancreatic tumours. The third project was focused on the analysis of polyphenolic pattern of seeds of two quinoa varieties grown at different latitudes. Analysis of phenolic profile and in vitro antioxidant activity of seed extracts both in their free and soluble-conjugated forms, showed that the accumulation of some classes of flavonoids is strictly regulated by environmental factors, even though the overall antioxidant capacity does not differ in quinoa Regalona grown in Chile and Italy. During the internship period carried out at the Department of Organic Chemistry at Universidad Autónoma de Madrid (UAM), it was achieved the isolation of two pentacyclic triterpenoids, from an endemic Peruvian plant, Jatropha macrantha Müll. Arg., with bio-guided fractionation technique.

Formação de mudas de pessegueiro cv. Aurora-1 enxertadas em dois clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) propagados por estacas herbáceas

O presente trabalho teve por objetivo estudar a formação de mudas de pessegueiro 'Aurora-1' enxertadas nos Clones 10 e 15 de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) propagados por estacas herbáceas. Após o período de enraizamento, as estacas enraizadas foram transplantadas para sacos plásticos contendo substrato comercial e mantidas em viveiro com piso cimentado e coberto com sombrite (50%), até que as hastes atingissem diâmetro em torno de 10mm. Neste estágio, os porta-enxertos foram enxertados com o pessegueiro cv. Aurora-1 pelo método da borbulhia por escudo modificado. Aos 135 dias após a enxertia, o experimento foi avaliado. Com os resultados obtidos, foi possível concluir que é viável a produção de mudas de pessegueiro 'Aurora-1' enxertadas nos Clones 10 e 15 de umezeiro propagados por estacas herbáceas, com índices de pegamento de enxerto em torno de 85% e mortalidade de porta-enxertos inferior a 7%. O comprimento dos enxertos não é influenciado pelo clone de umezeiro utilizado como porta-enxerto, porém o diâmetro do enxerto é maior quando a enxertia é realizada no Clone 15.

Caracterização de três genótipos de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) por marcadores RAPD

Um projeto de pesquisa visando à utilização de clones de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) como porta-enxertos para pessegueiro [Prunus persica (L.) Batsch] está sendo conduzido na FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal-SP, com promissoras perspectivas de sucesso. Três genótipos de umezeiro foram selecionados de acordo com características agronômicas desejáveis para esta finalidade. A distinção dos três genótipos entre si, baseada exclusivamente em características morfológicas, apresenta limitações. Dessa forma, o objetivo do presente trabalho foi identificar marcadores RAPD capazes de diferenciar e caracterizar os Clones 05, 15 e a cv. Rigitano (Clone 10) de umezeiro, utilizando-se das cultivares Aurora-1 e Okinawa de pessegueiro como outgroup. Dos 220 primers testados, foram selecionados 42, que amplificaram todos os cinco genótipos. Verificou-se que os marcadores RAPD permitiram a distinção entre o Clone 05, o Clone 15 e a cv. Rigitano de umezeiro, demonstrando a existência de variabilidade genética entre os mesmos. Dentre os três genótipos de umezeiro estudados, constatou-se que a similaridade genética é maior entre o Clone 05 e o Clone 15.

Antioxidant capacity and phenolic composition of different woods used in cooperage

This study has investigated the antioxidant capacity of different woods used in cooperage and the effect of the botanical species of wood on this capacity. Quercus robur and Castanea sativa were the species with the highest antioxidant capacity, due to their relatively high content of phenolic compounds. However, the phenolic content of Prunus avium samples was very low, also reflected in its antioxidant capacity. All measurements of antioxidant capacity were consistent with the content and composition of the phenolic compounds detected in the wood samples. The major contributors to the antioxidant capacity were identified as phenolic acids, including gallic, protocatechuic, p-coumaric and ellagic acid and all the ellagitannins, due to their characteristic structure.

Caracterização de três genótipos de umezeiro (Prunus mume Sieb. et Zucc.) por marcadores RAPD

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Dispersal, establishment and survival of soredia and fragments of the lichen, Hypogymnia physodes (L.) Nyl.

Dispersal, establishment and survival were studied in a population of Hypogymnia physodes (L.) Nyl. growing on an isolated tree (Prunus blireiana L.) at a site in North Seattle, U.S.A. Lichen propagules were trapped daily on adhesive strips pinned to various sites on the tree over a period of 36 days. Both soredia and fragments were deposited on the strips, particularly on the upper branches of the tree, with soredia being considerably more numerous than fragments. Daily variation in total soredia deposited did not correlate with 10 climatic variables including wind speed, relative humidity and average temperature. Establishment and survival of propagules were studied by introducing soredia and fragments into various sites on the bark and by observing the distribution of small thalli in different microsites. Microtopography of bark significantly influenced establishment and survival. Survival was poor on smooth bark compared with survival on algal or lichen crusts and on rough bark. Survival of soredia did not vary significantly at different locations on the tree. It is likely that colonization of the tree by H. physodes occurs largely by soredia. Colonization appears to be limited more by the range of dispersal over the tree than by differential survival over different parts of the tree.

Sistematic, population genetics, propagation and conservation of Prunus azorica (Rosaceae)

Tese de Doutoramento, Biologia (Ecologia Vegetal), 25 de Junho de 2013, Universidade dos Açores.

Use of alternative wood chips from new botanical species. Their impact on phenolic composition and sensory properties of a white wine from Encruzado grape variety

Mestrado Vinifera Euromaster - Instituto Superior de Agronomia - UL

Fruit weight and shoot diameter relationship in early ripening peaches

Data were collected in early ripening peach [Prunus persica (L.) Batsch] varieties trained to a vase system to determine if a relationship exists between fruit weight and shoot diameter. The experiment was conducted with 3 varieties at Gainesville, FL with detailed pruning and with 3 other varieties at Atapulgus, GA with minimum pruning. All the varieties were similar in fruit development period (FDP) and fruit size. The largest shoot diameter was generally found in the upper canopy in all varieties. There was no correlation between shoot diameter and fruit weight for 'TropicBeauty', 'TropicSnow' and 'UF2000' at Gainesville under detailed pruning. There was a significant (p = 0.01) correlation for 'Flordacrest' in the lower (r = 0.53) canopy and for 'White Robin' in both the upper (r = 0.38) and lower (r = 0.40) canopy at Attapulgus, GA under minimal pruning. In these situations, large stems were associated with large fruit. 'Delta', grown at Attapulgus with minimal pruning, showed no correlation between shoot diameter and fruit weight, probably because it is male sterile and produced large fruit due to a reduced crop load.

Variability in leaf rust susceptibility among peach cultivars

The aim of this work was to estimate the susceptibility of thirty-six peach cultivars to leaf rust caused by Tranzschelia discolor f. sp. persica. The incidence and severity of the disease as well as defoliation in peach trees of an experimental orchard of Parana Federal University of Technology, Campus Dois Vizinhos were evaluated on the growing seasons 2004/2005 and 2005/2006. Immunity to this disease was not observed in the studied cultivars. There was difference in leaf rust intensity depending on the growing season conditions. Cultivars 'Pilcha', 'Sinuelo', 'Chirua', 'Sulina', 'Eldorado' and 'Pampeano' showed tolerance to leaf rust, whereas cultivars 'Vila Nova', 'Fla 1372', 'Coral 2', 'Chimarrita', 'Della Nona', 'BR-1 ' and 'Guaiaca' showed high susceptibility.

Controle da podridão-parda e características físico-químicas de pêssegos 'Magnum' submetidos a tratamentos pós-colheita com elicitores abióticos

Este trabalho objetivou avaliar as características físico-químicas em pêssegos cultivar Magnum e fazer o controle pós-colheita da podridão-parda dos frutos submetidos a elicitores abióticos durante o armazenamento refrigerado. Os tratamentos foram: testemunha (sem tratamento), irradiação UV-C de 254 nm, ozônio, na concentração de 0,03 μL L-1, fosfito-K (40% de P2O5 e 20% de K2O) e acibenzolar-S-metil (50% de i.a.). Os frutos foram armazenados sob refrigeração a -0,5 °C durante 30 dias, sendo avaliados na saída da câmara e após cinco dias a 20 °C. Somente houve redução do crescimento da lesão causada pelo fungo Monilinia fructicola com o tratamento com ozônio; entretanto, os frutos deste tratamento apresentaram escurecimento na epiderme. Os demais elicitores não apresentaram efeitos na redução do crescimento da lesão.

Incremento no desenvolvimento do porta-enxerto de pessegueiro 'Okinawa', promovido por fungos micorrízicos arbusculares autóctones

Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) são organismos comuns da rizosfera, que se associam às raízes das plantas, incrementando a absorção nutricional e estimulando o seu crescimento. Objetivou-se avaliar a influência de três espécies de FMA (Gigaspora margarita, Glomus clarum e Glomus etunicatum), isolados de pomares de pessegueiros, no crescimento vegetativo, absorção de nutrientes e acúmulo de substâncias de reserva, de plantas do porta-enxerto de pessegueiro cv. Okinawa (Prunus persica (L.) Batsch). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições por tratamento e 15 plantas por parcela. As plantas que foram inoculadas com G. etunicatum apresentaram maior altura, diâmetro de caule, área foliar, biomassa fresca e seca da parte aérea, total de nutrientes absorvidos e substâncias de reserva acumuladas, enquanto as inoculadas com G. clarum apresentaram crescimento intermediário, superior às inoculadas com G. margarita, que apresentaram resultados semelhantes às plantas não inoculadas. O desempenho foi relacionado com as taxas de colonização das raízes que, nas plantas inoculadas com G. etunicatum e G. clarum, foram de 93 e 91%, respectivamente, enquanto, nas com G. margarita foi somente de 37%.

Correlação entre características quantitativas e qualitativas de frutos de pessegueiros na geração F2 cultivados em região subtropical

O objetivo deste trabalho foi avaliar as relações entre características quantitativas e qualitativas de frutos de pessegueiro, cultivados em região subtropical. Para isso foram utilizados frutos totalmente maduros, obtidos de cinco populações, em geração F2, cultivadas em condições de clima subtropical. Foram avaliados: coloração da epiderme (coordenadas b* e h°), diâmetro médio do fruto, comprimento do fruto, firmeza instrumental da polpa, teor de sólidos solúveis, acidez titulável, teor de ácido ascórbico, percentagem de vermelho na epiderme, coloração da polpa, aderência do caroço, consistência manual da polpa e época de colheita. Os dados foram utilizados para obtenção de coeficientes parciais de correlação entre todas as variáveis. Observou-se variação entre os valores obtidos para cada característica. Há correlações parciais significativas a 1% de probabilidade, de intensidades médias e fracas, entre as características estudadas de frutos de pessegueiro. As maiores correlações foram obtidas entre comprimento e diâmetro de frutos (0,690**) e entre os descritores b e h, obtidos por meio de colorímetro (0,516**). Frutos mais tardios apresentam, geralmente, maior firmeza de polpa, menores teores de vitamina C e menos pigmentação amarela na epiderme. Pêssegos de polpa amarela são mais firmes e apresentam maior acidez no suco.

Produção e qualidade de pêssegos, cv. Jubileu, com uso de fitorreguladores

O presente trabalho objetivou avaliar a produção, o retorno da floração e a qualidade físico-química dos frutos de pessegueiro após a utilização de Promalin® (BA + GA4+7) em diferentes doses e épocas de aplicação. O experimento foi realizado no Centro Agropecuário da Palma, na Universidade Federal de Pelotas, no município do Capão do Leão - RS, no ano de 2012. Foram utilizados pessegueiros do cultivar Jubileu, com 13 anos de idade, enxertados sobre o portaenxerto Capdeboscq e com densidade de 1.481 plantas ha-1. Os tratamentos foram: plantas sem aplicação (controle), plantas tratadas com benziladenina (BA) + giberilinas (GA4+7) nas doses de 50 e 100 mg L-1, aplicados 10 dias após a plena floração (DAPF) e 30 DAPF. Foram avaliados a produtividade das plantas e os atributos de qualidade físico-química dos frutos. A aplicação do fitorregulador a 30 DAPF resultou em um incremento de 6,62 kg por planta e proporcionou frutos de maior calibre (> 65 mm); no entanto, não houve diferença estatística entre as doses de 50 e 100 mg L-1. Independentemente das doses utilizadas neste trabalho, a época de aplicação (30 DAPF) foi o fator preponderante para a eficiência dos fitorreguladores no aumento da produção por planta, massa média, diâmetro e firmeza de polpa dos frutos de pessegueiro cv. Jubileu. O número total de gemas floríferas nos ramos é reduzido com a aplicação BA + GA4+7.