Tesis por compendio / [ES] El cultivo del caqui ha crecido enormemente en la región Valenciana en los últimos 20 años al presentarse como una alternativa interesante al cultivo de cítricos. Sin embargo, su cultivo se enfrenta a tres problemas importantes. En primer lugar, su producción es monovarietal y se centra en la variedad Rojo Brillante, lo que conlleva un riesgo sanitario y de mercado importante que pone de manifiesto la necesidad de aumentar el número de variedades disponibles. En segundo lugar, el cambio climático pone en peligro la producción de caqui en zonas mediterráneas debido a un aumento en la salinidad del agua y suelo. La salinidad afecta especialmente al caqui debido a sus efectos sobre la producción, calidad y postcosecha de la fruta. La falta de patrones tolerantes a la salinidad compatibles con las condiciones de cultivo además agrava este problema, por lo que es necesario el desarrollo de patrones clonales tolerantes a la salinidad. En tercer lugar, la industria del caqui está basada en la aplicación de tratamientos postcosecha de desastringencia. Aunque existen variedades naturalmente no astringentes, su uso en el Mediterráneo es complicado debido a la incompatibilidad con los patrones existentes. Además, la salinidad afecta gravemente la eficacia del tratamiento de desastringencia. Por ello, cabe destacar que se necesita más información acerca de los mecanismos moleculares que controlan el desarrollo de la astringencia para poder desarrollar nuevas variedades y/o unos tratamientos de desastringencia más efectivos. En el contexto de la mejora genética y la biología molecular, pueden distinguirse tres objetivos para mejorar las condiciones de cultivo en esta región: el desarrollo de nuevas variedades de caqui con una época de madurez distinta a Rojo Brillante, el desarrollo de patrones clonales tolerantes a la salinidad y compatibles con variedades no astringentes y la obtención de nuevos conocimientos acerca de las bases moleculares del mecanismo de regulación de la astringencia para optimizar los tratamientos postcosecha. La presente tesis ha contribuido a estos tres objetivos. Respecto a la obtención de nuevas variedades, se ha desarrollado un análisis de diversidad genética del banco de germoplasma del IVIA, lo que es un recurso importante para la planificación de cruces. Para asegurar una mejora genética eficiente y evitar redundancias en la colección, se ha efectuado un análisis de diversidad usando secuencias microsatélites. El análisis ha arrojado datos de gran utilidad, como el descubrimiento de alelos únicos, que permiten la identificación rápida de variedades, o la división de la colección de acuerdo con el tipo de astringencia del fruto, confirmando el fondo genético común de las accesiones que comparten este carácter. Además, el mapa de las relaciones filogenéticas generado será de gran utilidad para la planificación futura de cruces dentro del programa de mejora de caqui. Para abordar el problema de la salinidad, se han realizado distintos ensayos de estrés salino en invernadero con distintas poblaciones de especies utilizadas como patrón de caqui: Diospyros virginiana (tolerante a salinidad), Diospyros kaki (sensible a salinidad y compatible) y Diospyros lotus (sensible a salinidad). Además, debido a los caracteres de gran interés presentes en estas dos especies, se incluyó en los ensayos una población proveniente de un retrocruce entre D. kaki y D. virginiana. Como resultado, varios individuos de estas poblaciones se han seleccionado debido a su tolerancia a la salinidad, ya que podrían tener las características adecuadas para ser patrones clonales. Complementariamente, se han usado aproximaciones fisiológicas, transcriptómicas y de secuenciación masiva de transcriptoma para hacer una primera descripción de los mecanismos de tolerancia a la salinidad presentes en estas especies. Como resultado, se han descrito los principales caracteres relacionados con la tolerancia a la salinidad en el género Diospyros, como la compartimentalización de iones, la expresión en raíz de un gen similar a HKT-1, la abundancia de canales de cloruro o la arquitectura de raíz. Finalmente, para obtener más información sobre la biosíntesis de proantocianidinas, la molécula responsable de la astringencia, se formuló la hipótesis de la existencia de un complejo proteico del tipo MBW (MYB-bHLH-WD40) que podía regular la ruta molecular de forma análoga a la regulación existente en otras especies estudiadas. En primer lugar se secuenció un gen tipo WD40, posible ortólogo de TTG1 de Arabidopsis thaliana. El papel de este gen y otros genes del hipotético complejo (MYB2, MYB4 y MYC1) han sido estudiados mediante un análisis transcriptómico en distintos estadios de madurez de frutos astringentes y no astringentes. Además, se ha observado mediante microscopía la localización celular de estos genes mediante la expresión transitoria con fusión con fluorescencia en hojas de Nicotiana benthamiana y hemos analizado su interacción mediante ensayos de doble híbrido en levadura y BiFC (complementación bimolecular de fluorescencia) mediante expresión transitoria en hojas de Nicotiana benthamiana. Finalmente, hemos analizado los efectos de estos genes y de sus interacciones en la ruta de biosíntesis de proantocianidinas usando el promotor del gen ANR (antocianidin reductasa) y promotores de los genes reguladores MYC1 y MYB4, fusionándolos con una luciferasa como gen delator y coexpresándolos con distintas combinaciones de los genes del complejo MBW mediante expresión transitoria en hojas de Nicotiana benthamiana. Los resultados de estos ensayos confirman la interacción nuclear de estos genes y su papel en la regulación de la producción de la astringencia, dando lugar a un modelo básico con algunas diferencias a los propuestos en otras especies. / [EN] Persimmon culture has vastly grown in the last 20 years as an alternative to citrus production in the Valencian region. However, its production faces three important problems. First, monovarietal production based on Rojo Brillante is a sanitary and market risk that requires to increase the number of varieties available. Second, climate change has threatened persimmon production in the Mediterranean areas because the salinity increase in water and soil. Salinity severely affects production, quality and postharvest life of the fruit. The lack of salt-tolerant rootstocks compatible with the cultural conditions aggravates the problem; hence clonal salt-tolerant rootstocks are needed. Third, persimmon industry relies on the postharvest deastringency treatment of the varieties. Even though there are varieties that are naturally non-astringent, its culture in the Mediterranean area is limited due to rootstock incompatibility. Additionally, the costly postharvest treatment is also affected by salinity. Consequently, more information is needed about the molecular mechanism of astringency biosynthesis in persimmon fruit in order to develop new varieties and/or more effective treatments for removing astringency of the fruit. In the context of breeding and molecular biology, three goals need to be approached in order to improve the cultural conditions: development of new persimmon varieties with maturity date different from Rojo Brillante, development of salt-tolerant clonal rootstocks compatible with non-astringent varieties and research on the molecular bases of the mechanism of astringency production to optimize the postharvest treatments. This research contributes and provides knowledge to address these goals. Concerning breeding of new varieties, the IVIA persimmon germplasm collection is an important resource for breeding of new varieties. To ensure efficient breeding and avoid redundancy in the collection, a SSR analysis was carried out to solve this problem. This analysis has provided useful data, such as the discovery of unique alleles, that allows rapid identification of varieties or the division of the population according to its astringency type, confirming the common genetic background of the accessions concerning to this trait. The generated genetic diversity map will be useful for designing crosses in the breeding program. To address the salinity problem, several salt-stress assays were done in greenhouse using different persimmon rootstocks populations: Diospyros virginiana (salt-tolerant), Diospyros kaki (salt-sensitive fully compatible) and Diospyros lotus (salt-sensitive). Furthermore, due to the desirable characters present in these species, a backcross progeny between D. kaki and D. virginiana was obtained and included in the salt-stress assays. Thus, several individuals from all the populations have been selected, which are tolerant to salinity and could meet the desired characteristics for appropriate persimmon clonal rootstocks. Furthermore we have used physiological, transcriptomic and mass transcriptome sequencing approaches in order to discover the physiological and genetic bases of salinity tolerance in these species. As a result, we described the main facts related to salinity tolerance mechanisms in Diospyros species, such as ion compartmentalization, HKT-1-like root expression, abundancy of chloride channels and root architecture. Finally, in order to get a deeper insight on the biosynthesis of proanthocyanidins, the responsible molecule of astringency, we hypothesized the presence of a MBW protein complex (MYB-bHLHWD40) in persimmon fruit, involved in the regulation of the proanthocyanidins synthesis pathway in a similar way to other species. We firstly sequenced the putative persimmon WD40 orthologue of TTG1 gene from Arabidopsis thaliana. The role of this gene and other genes of the complex (MYB2, MYB4 and MYC1) was studied through transcriptomic analysis in different stages of nonastringent and astringent fruit. Furthermore, we have observed through microscopy the subcellular localization of these genes using fluorescent protein fusions and transient expression in Nicotiana benthamiana leaves, and analyzed its interaction through yeast twohybrid assays and BiFC (bimolecular fluorescence complementation) experiments in Nicotiana benthamiana leaves. In addition, we have analyzed the effects of these interactions in the pathway of proanthocyanidin biosynthesis using the ANR (anthocyanidin reductase) gene promoter and the promoters of some of these genes (MYB4 and MYC1) fused with a luciferase reporter, together with the coexpression of the MBW genes using transient expression in Nicotiana benthamiana leaves. The results of these assays have confirmed the nuclear interaction of these genes and its role in the regulation of astringency biosynthesis, providing a basic model with some differences with respect to the models proposed in other species. / [CA] El cultiu del caqui ha crescut enormement en la regió Valenciana en els últims 20 anys al presentar-se com una alternativa interessant al cultiu de cítrics. No obstant, el seu cultiu s’enfronta a tres problemes importants. En primer lloc, la seua producció es monovarietal i està centrada en la varietat Rojo Brillante, el que suposa un risc sanitari i de mercat important que posa de manifest la necessitat de augmentar el nombre de varietats disponibles. En segon lloc, el canvi climàtic posa en perill la producció de caqui a la zona mediterrània degut a un augment en la salinitat del aigua i del sòl. La salinitat afecta de forma especialment al caqui degut al seus efectes sobre la producció, qualitat i vida post collita de la fruita. La falta de patrons tolerants a salinitat compatibles amb les condicions de cultiu a més agreuja aquest problema, pel que es necessari el desenvolupament de patrons clonals tolerants a salinitat. En tercer lloc, la industria del caqui esta basada en la aplicació de tractaments post collita de deastringència. Encara que existixen varietats naturalment no astringents, el seu us al mediterrani es complicat degut a la incompatibilitat en els patrons existents. A més, la salinitat afecta gravement a la eficàcia del tractament post collita de deastringència. Per això, cal destacar que es necessita conèixer millor els mecanismes moleculars que controlen el desenvolupament de la astringència per a la obtenció de noves varietats i/o uns tractaments post collita més efectius. En aquest context de millora genètica i biologia molecular, es poden distingir tres objectius per a millorar les condicions del cultiu en aquesta regió: el desenvolupament de noves varietats de caqui en una època de maduresa distinta a la de Rojo Brillante, el desenvolupament de patrons clonals tolerants a salinitat i compatibles amb varietats no astringents i la obtenció de nous coneixements sobre les bases moleculars del mecanisme de producció de astringència per optimitzar els tractaments post collita. La present tesi ha contribuït a aquests tres objectius. En el que respecta a la obtenció de noves varietats, s’ha desenvolupat un anàlisi de diversitat genètica del banc de germoplasma de l’IVIA, el qual es un recurs important per a la planificació de creuaments. Per a assegurar una millora genètica eficient i evitar redundàncies a la col·lecció, s’ha efectuat un anàlisi en microsatèl·lits. El anàlisi ha resultat en dades de gran utilitat, com el descobriment de al·lels únics, que permiteixen la identificació rapida de varietats, o la divisió de la col·lecció d’acord en el tipus d’astringència del fruit, confirmant el fons genètic comú de les accessions que comparteixen aquest caràcter. A més, el mapa de les relacions filogenètiques elaborat serà de gran utilitat per a la planificació futura de creuaments dins del programa de millora de caqui. Per a abordar el problema de la salinitat, s’han realitzat distints assajos d’estrés salí en hivernacle amb distintes poblacions de patró de caqui: Diospyros virginiana (tolerant a salinitat), Diospyros kaki (sensible a salinitat i amb compatibilitat) i Diospyros lotus (sensible a salinitat). A més, degut als caràcters de gran interès presents en aquestes dos espècies, es va incloure en els assajos una població provenient de un retrocreuament entre D. kaki i D. virginiana. Com a resultat, diversos individus d aquestes poblacions s’han seleccionat degut a la seua tolerància a salinitat, ja que podrien tindre les característiques adequades per a ser patrons clonals. Complementàriament, s’han utilitzat aproximacions fisiològiques, transcriptòmiques i de seqüenciació massiva de transcriptoma per a fer una primera descripció dels mecanismes de tolerància a salinitat presents en aquestes espècies. Com a resultat s’han descrit els principals caràcters relacionats amb la tolerància a la salinitat en el gènere Diospyros, com la compartimentalització de ions, la expressió en arrel de un gen similar a HKT-1, la abundància de canals de clorur o la arquitectura de la arrel. Finalment, per a obtenir mes informació sobre la biosíntesi de proantocianidines, la molècula responsable de la astringència, es va formular la hipòtesi de la existència de un complex proteic del tipus MBW (MYB-bHLH-WD40) que podria regular la ruta molecular de forma anàloga a la regulació existent en altres espècies estudiades. En primer lloc, es va seqüenciar el gen ortòlog putatiu del tipus WD40 de TTG1 de Arabidopsis thaliana. El paper de aquest gen i altres gens del hipotètic complex (MYB2, MYB4 i MYC1) han sigut estudiats mitjançant un anàlisi transcripcional en diferents estats de maduresa de fruits astringents i no astringents. A més, s’ha observat amb microscòpia la localització cel·lular de aquestos gens mitjançant la expressió transitòria amb fusió a fluorescència en fulles de Nicotiana benthamiana i hem analitzat la seua interacció amb un assaig de doble híbrid en llevat i BiFC (complementació bimolecular de fluorescència) mitjançant expressió transitòria en fulles de Nicotiana benthamiana. Finalment hem analitzat els efectes de aquests gens i de les seues interaccions en la ruta de biosíntesi de proantocianidines utilitzant el promotor del gen ANR (antocianidin reductasa) i promotors dels gens reguladors MYC1 i MYB4 fusionant-los amb una luciferasa com a gen delator i coexpressant-los amb diferents combinacions dels gens del complex MBW mitjançant expressió transitòria en fulles de Nicotiana benthamiana. Els resultats de aquests assajos confirmen la interacció nuclear de aquestos gens i el seu paper en la regulació de la producció de la astringència, donant lloc a un model bàsic amb algunes diferències als proposats en altres espècies. / Gil Muñoz, F. (2020). Biotechnological tools applied to the improvement of persimmon (Diospyros kaki Thunb) culture [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/153155 / Compendio

O presente trabalho teve como objetivo verificar a possibilidade de combinação de diferentes técnicas de pós-colheita em caquis cv. Giombo destanizados com álcool etílico, visando o aumento da conservação pós-colheita desses frutos através da manutenção da firmeza de polpa durante o armazenamento. Para tanto, aplicou-se o armazenamento refrigerado, associado à aplicação de 1-metilciclopropeno e destanização através de vapores de álcool etílico. No primeiro experimento os frutos foram acondicionados em câmaras de destanização, sendo submetidos à dosagem fixa de álcool etílico (3,50 mL Kg-1) durante 12 horas e a aplicação de uma dosagem fixa de 1000 nL L-1 de 1-metilciclopropeno (1-MCP) também durante 12 horas, sendo que a diferenciação entre os tratamentos foi obtida de acordo com o momento da destanização, da aplicação de 1-MCP e da combinação entre eles. Todos os frutos foram armazenados durante 30 dias sob refrigeração a 5 ± 1°C e 90 ± 5% UR e, posteriormente, em temperatura ambiente (25°C e 90 ± 5% UR) durante 15 dias. No segundo experimento, os frutos de caqui foram acondicionados em câmaras de destanização e submetidos aos mesmos processos do primeiro experimento. Os tratamentos foram obtidos através da combinação entre o momento da destanização e aplicação do 1-MCP e após serem submetidos aos tratamentos, sendo que a aplicação do 1-MCP foi realizada antes, durante ou após a destanização. Os frutos foram armazenados a temperatura ambiente (25 ± 1°C e 90 ± 5% UR) durante 15 dias. As determinações realizadas foram: firmeza de polpa, índice de adstringência, pH, teor de sólidos solúveis, teor de taninos solúveis, cor de casca e cor de polpa. As avaliações foram realizadas antes da aplicação dos tratamentos (caracterização do fruto), 1 dia após o tratamento e a cada 2 dias sucessivamente, durante 15 dias. No primeiro experimento os frutos tratados com 1-MCP e os frutos do controle apresentaram maior firmeza de polpa no final do período de análises em relação aqueles tratados apenas com etanol. Em contrapartida, os frutos que foram submetidos ao etanol apresentaram rápida perda de adstringência enquanto os frutos não tratados e aqueles tratados apenas com 1-MCP se mantiveram adstringentes durante os 15 dias de análises. No segundo experimento, resultados semelhantes aos do primeiro experimento foram obtidos em relação à diminuição da adstringência, com a ressalva de que essa diminuição ocorreu mais lentamente. Em relação à firmeza de polpa dos frutos poucas diferenças foram observadas até o final do período de armazenamento, quando os frutos tratados com 1-MCP se mostraram um pouco mais firmes que os outros. A aplicação de 1-MCP (1000 nL L-1) não interfere na remoção de adstringência com etanol em caquis Giombo armazenados sob refrigeração e a temperatura ambiente, além de permitir a manutenção da firmeza dos frutos. O 1-MCP, quando aplicado isoladamente, retarda o amadurecimento e a remoção natural da adstringência. / The present work had aimed to verify the possibility of combine different postharvest techniques in Giombo persimmon, submitted to astringency removal process with ethyl alcohol, aiming to enhance de postharvest conservation of these fruits trough the maintenance of flesh firmness during storage. To achieve this, different kinds of technologies already in use in postharvest of vegetables products, as cold storage, application of 1-methylcyclopropene and astringency removal using ethyl alcohol, were combined. In a first experiment persimmon were packed in astringency removal chambers, being undertaken to an unchanged dose of ethyl alcohol (3.50 mL Kg-1) during 12 hours and to an application of an unchanged dose of 1,000 nL L-1 of 1- methylcyclopropene (1-MCP) also during 12 hours. The differentiation between treatments was obtained according to the moment of astringency removal process, of 1- MCP application and the combination among them. All fruit were stored during 30 days under refrigeration at 5 ± 1°C e 90 ± 5% RH and after this period the fruits were stored at room temperatures (25°C and 90 ± 5% RH) during 15 days. In the second experiment, as in the previous experiment, fruit were packed in astringency removal chambers and were undertaken to the same procedures already described above, being utilized the same dosages. The treatments were obtained according the moment of astringency removal process and 1-MCP application, being that the 1-MCP application were made before, during or after the astringency removal process. After being undertaken to the treatments, fruit were stored at room temperature (25 ± 1°C and 90 ± 5% RH) during 15 days. The parameters analyzed were pulp firmness, astringency index, pH, soluble solids content, soluble tannins content, peel color and pulp color. The evaluation was performed before treatments application (fruit characterization), at the first day after treatments application and then every other day during 15 days. In the first experiment fruits treated with 1-MCP and fruit from control presented higher flesh firmness at the end of analyses period in relation to those treated only with ethanol. However, fruit undertaken to ethanol presented quick astringency loss while not treated fruits and fruits treated only with 1-MCP maintained astringency during the 15 days of analyses. In the second experiment, the results obtained were similar to those of the first experiment in relation to astringency losses, but in this experiment, astringency loss took a few more days to happen. In relation to fruit flesh firmness few differences were observed until the end of storage period, when fruit treated with 1-MCP were a little firmer than the others. The application of 1-MCP (1,000 nL L-1) does not interfere on ethanol astringency removal of Giombo persimmons previously stored in cold temperatures or not and it decelerate firmness losses on these fruits. The 1-MCP, when applied alone, slows ripening and natural astringency loss.

O caqui Rama Forte representa, aproximadamente 60% da produção brasileira. No entanto, é uma cultivar que ainda apresenta problemas de comercialização e conservação pós-colheita. Os frutos desta cultivar pertencem ao grupo de polinização variável, o que significa dizer que, na ausência de sementes, os frutos preservam a adstringência mesmo quando maduros, necessitando, portanto, de um processo artificial para a remoção da adstringência. Dentro deste contexto, o objetivo do trabalho foi determinar os melhores tratamentos utilizando o etanol e o CO2 como agentes destanizadores dos frutos colhidos no início, meados e final da safra. Caquis Rama Forte foram colhidos em pomar comercial, em três épocas distintas nas safras de 2005/2006 e 2006/2007. A safra 2005/2006 visou determinar os melhores tratamentos utilizando-se 70% e 80% de CO2 por 12 e 18 horas e etanol, por 6 e 12 horas. Na safra 2006/2007 os melhores tratamentos obtidos na safra anterior foram repetidos e, adiconalmente, os frutos foram mantidos sob refrigeração por 30, 60 e 90 dias. Ao saírem da condição refrigerada, os frutos permaneceram em condições de comercialização simulada por até 16 dias. Os resultados foram submetidos à análise de erro do desvio padrão. As diferenças entre dois tratamentos maior que a soma de dois desvios padrões foram consideradas significativas. Os frutos de meados e final de safra apresentam-se em um estádio de maturação mais avançado, diminuindo a vida de prateleira dos frutos devido à menor firmeza destes. Frutos armazenados por 30, 60 ou 90 dias à 1ºC, devem ser comercializados em, no máximo dois dias após a saída da condição refrigerada. A remoção da adstringência com 70% de CO2/12 horas é parcial quando os frutos são mantidos em temperatura ambiente, mas é eficiente após o armazenamento refrigerado, com vida de prateleira de, no máximo 2 dias.O vapor de etanol é, sem dúvida, o melhor tratamento para a remoção da adstringência de caquis Rama Forte. No entanto, a dificuldade operacional do método exige maiores investimentos em pesquisa buscando alternativas como por exemplo, o desenvolvimento de saches liberadores de etanol dentro de embalagens. / The Rama Forte persimmon represents about 60% of the brazilian production. However it still presents many postharvest conservation and commercialization problems. This fruit growth belongs to the variable pollination group, what means that in absence of seeds, the fruit will maintain the astringency even when ripe, therefore needing an artificial process to remove its astringency. Inside this overall situation the purpose of this study was to determine the best treatments using ethanol and CO2 as methods to remove the astringency on fruit cropped in the begining, middle and at the end of the harvest. The fruit were all harvest in commercial gardens during three different periods in the 2005/2006 and 2006/2007 harvests. The 2005/2006 harvest was meant to determine the best treatments using 70% and 80% of CO2 for 12 and 18 hours and ethanol for 6 and 12 hours. In the 2006/2007 harvest the best treatments obtained in the precious harvest were repeated and, in adition to it, the fruit were kept under refrigeration for 30, 60 and 90 days. When taken out of the cold storage the fruit remained in commercialization conditions for up to 16 days. The results have all been subjected to average standard error analysis. Differences between two treatments larger than the sum of two errors patterns were considered significant. The fruit of middle and final of the harvest show a more advanced ripeness stage reducing the shelf-life of the fruit due to the less firmness of them. Fruit storaged for 30, 60 and 90 days at 1°C, must be commercialized in a maximum of 2 days after taken out of the refrigerated condition. The removal of the astringency with 70%CO2/12 hours is partial when the fruit are kept in an storage room but is efficient after cold storage with a shelf-life of 2 days at the most. The ethanol vapor is for sure the best treatment for the removal of the astringency of persimmon Rama Forte. However, the operational difficulty of the method demands more investiments on research to find alternatives as for example, the development of ethanol releasing pouch inside the packages.

Revised; Originally Published: 2000 / 7 pp. / The mid elevations (3,500 to 6,000 feet) in Arizona can be ideal for growing tree fruit. Site selection can make a pronounced effect on how well fruit will grow and produce. The warmer the site the greater the chance of success. Areas where cold air settles are a poor choice for tree fruit production. Variety selection is very important for good fruit production.February and March are the best months to plant bare root trees, although they can be planted anytime during the dormant season. Try to plant 30 days before bud break. Containerized plants are best planted in late September through early October. The open center pruning system allows for more sunlight to reach all the branches of the tree. Whereas the central leader is used with those trees that are less vigorous. Training trees when young is an important step in ensuring a strong scaffold system when bearing. Fruit thinning helps to control fruit size and consistent bearing. Proper fertilization, irrigation, and pest control will promote healthy productive trees.

O presente trabalho teve como objetivo verificar a possibilidade de combinação de diferentes técnicas de pós-colheita em caquis cv. Giombo destanizados com álcool etílico, visando o aumento da conservação pós-colheita desses frutos através da manutenção da firmeza de polpa durante o armazenamento. Para tanto, aplicou-se o armazenamento refrigerado, associado à aplicação de 1-metilciclopropeno e destanização através de vapores de álcool etílico. No primeiro experimento os frutos foram acondicionados em câmaras de destanização, sendo submetidos à dosagem fixa de álcool etílico (3,50 mL Kg-1) durante 12 horas e a aplicação de uma dosagem fixa de 1000 nL L-1 de 1-metilciclopropeno (1-MCP) também durante 12 horas, sendo que a diferenciação entre os tratamentos foi obtida de acordo com o momento da destanização, da aplicação de 1-MCP e da combinação entre eles. Todos os frutos foram armazenados durante 30 dias sob refrigeração a 5 ± 1°C e 90 ± 5% UR e, posteriormente, em temperatura ambiente (25°C e 90 ± 5% UR) durante 15 dias. No segundo experimento, os frutos de caqui foram acondicionados em câmaras de destanização e submetidos aos mesmos processos do primeiro experimento. Os tratamentos foram obtidos através da combinação entre o momento da destanização e aplicação do 1-MCP e após serem submetidos aos tratamentos, sendo que a aplicação do 1-MCP foi realizada antes, durante ou após a destanização. Os frutos foram armazenados a temperatura ambiente (25 ± 1°C e 90 ± 5% UR) durante 15 dias. As determinações realizadas foram: firmeza de polpa, índice de adstringência, pH, teor de sólidos solúveis, teor de taninos solúveis, cor de casca e cor de polpa. As avaliações foram realizadas antes da aplicação dos tratamentos (caracterização do fruto), 1 dia após o tratamento e a cada 2 dias sucessivamente, durante 15 dias. No primeiro experimento os frutos tratados com 1-MCP e os frutos do controle apresentaram maior firmeza de polpa no final do período de análises em relação aqueles tratados apenas com etanol. Em contrapartida, os frutos que foram submetidos ao etanol apresentaram rápida perda de adstringência enquanto os frutos não tratados e aqueles tratados apenas com 1-MCP se mantiveram adstringentes durante os 15 dias de análises. No segundo experimento, resultados semelhantes aos do primeiro experimento foram obtidos em relação à diminuição da adstringência, com a ressalva de que essa diminuição ocorreu mais lentamente. Em relação à firmeza de polpa dos frutos poucas diferenças foram observadas até o final do período de armazenamento, quando os frutos tratados com 1-MCP se mostraram um pouco mais firmes que os outros. A aplicação de 1-MCP (1000 nL L-1) não interfere na remoção de adstringência com etanol em caquis Giombo armazenados sob refrigeração e a temperatura ambiente, além de permitir a manutenção da firmeza dos frutos. O 1-MCP, quando aplicado isoladamente, retarda o amadurecimento e a remoção natural da adstringência. / The present work had aimed to verify the possibility of combine different postharvest techniques in Giombo persimmon, submitted to astringency removal process with ethyl alcohol, aiming to enhance de postharvest conservation of these fruits trough the maintenance of flesh firmness during storage. To achieve this, different kinds of technologies already in use in postharvest of vegetables products, as cold storage, application of 1-methylcyclopropene and astringency removal using ethyl alcohol, were combined. In a first experiment persimmon were packed in astringency removal chambers, being undertaken to an unchanged dose of ethyl alcohol (3.50 mL Kg-1) during 12 hours and to an application of an unchanged dose of 1,000 nL L-1 of 1- methylcyclopropene (1-MCP) also during 12 hours. The differentiation between treatments was obtained according to the moment of astringency removal process, of 1- MCP application and the combination among them. All fruit were stored during 30 days under refrigeration at 5 ± 1°C e 90 ± 5% RH and after this period the fruits were stored at room temperatures (25°C and 90 ± 5% RH) during 15 days. In the second experiment, as in the previous experiment, fruit were packed in astringency removal chambers and were undertaken to the same procedures already described above, being utilized the same dosages. The treatments were obtained according the moment of astringency removal process and 1-MCP application, being that the 1-MCP application were made before, during or after the astringency removal process. After being undertaken to the treatments, fruit were stored at room temperature (25 ± 1°C and 90 ± 5% RH) during 15 days. The parameters analyzed were pulp firmness, astringency index, pH, soluble solids content, soluble tannins content, peel color and pulp color. The evaluation was performed before treatments application (fruit characterization), at the first day after treatments application and then every other day during 15 days. In the first experiment fruits treated with 1-MCP and fruit from control presented higher flesh firmness at the end of analyses period in relation to those treated only with ethanol. However, fruit undertaken to ethanol presented quick astringency loss while not treated fruits and fruits treated only with 1-MCP maintained astringency during the 15 days of analyses. In the second experiment, the results obtained were similar to those of the first experiment in relation to astringency losses, but in this experiment, astringency loss took a few more days to happen. In relation to fruit flesh firmness few differences were observed until the end of storage period, when fruit treated with 1-MCP were a little firmer than the others. The application of 1-MCP (1,000 nL L-1) does not interfere on ethanol astringency removal of Giombo persimmons previously stored in cold temperatures or not and it decelerate firmness losses on these fruits. The 1-MCP, when applied alone, slows ripening and natural astringency loss.

O caqui Rama Forte representa, aproximadamente 60% da produção brasileira. No entanto, é uma cultivar que ainda apresenta problemas de comercialização e conservação pós-colheita. Os frutos desta cultivar pertencem ao grupo de polinização variável, o que significa dizer que, na ausência de sementes, os frutos preservam a adstringência mesmo quando maduros, necessitando, portanto, de um processo artificial para a remoção da adstringência. Dentro deste contexto, o objetivo do trabalho foi determinar os melhores tratamentos utilizando o etanol e o CO2 como agentes destanizadores dos frutos colhidos no início, meados e final da safra. Caquis Rama Forte foram colhidos em pomar comercial, em três épocas distintas nas safras de 2005/2006 e 2006/2007. A safra 2005/2006 visou determinar os melhores tratamentos utilizando-se 70% e 80% de CO2 por 12 e 18 horas e etanol, por 6 e 12 horas. Na safra 2006/2007 os melhores tratamentos obtidos na safra anterior foram repetidos e, adiconalmente, os frutos foram mantidos sob refrigeração por 30, 60 e 90 dias. Ao saírem da condição refrigerada, os frutos permaneceram em condições de comercialização simulada por até 16 dias. Os resultados foram submetidos à análise de erro do desvio padrão. As diferenças entre dois tratamentos maior que a soma de dois desvios padrões foram consideradas significativas. Os frutos de meados e final de safra apresentam-se em um estádio de maturação mais avançado, diminuindo a vida de prateleira dos frutos devido à menor firmeza destes. Frutos armazenados por 30, 60 ou 90 dias à 1ºC, devem ser comercializados em, no máximo dois dias após a saída da condição refrigerada. A remoção da adstringência com 70% de CO2/12 horas é parcial quando os frutos são mantidos em temperatura ambiente, mas é eficiente após o armazenamento refrigerado, com vida de prateleira de, no máximo 2 dias.O vapor de etanol é, sem dúvida, o melhor tratamento para a remoção da adstringência de caquis Rama Forte. No entanto, a dificuldade operacional do método exige maiores investimentos em pesquisa buscando alternativas como por exemplo, o desenvolvimento de saches liberadores de etanol dentro de embalagens. / The Rama Forte persimmon represents about 60% of the brazilian production. However it still presents many postharvest conservation and commercialization problems. This fruit growth belongs to the variable pollination group, what means that in absence of seeds, the fruit will maintain the astringency even when ripe, therefore needing an artificial process to remove its astringency. Inside this overall situation the purpose of this study was to determine the best treatments using ethanol and CO2 as methods to remove the astringency on fruit cropped in the begining, middle and at the end of the harvest. The fruit were all harvest in commercial gardens during three different periods in the 2005/2006 and 2006/2007 harvests. The 2005/2006 harvest was meant to determine the best treatments using 70% and 80% of CO2 for 12 and 18 hours and ethanol for 6 and 12 hours. In the 2006/2007 harvest the best treatments obtained in the precious harvest were repeated and, in adition to it, the fruit were kept under refrigeration for 30, 60 and 90 days. When taken out of the cold storage the fruit remained in commercialization conditions for up to 16 days. The results have all been subjected to average standard error analysis. Differences between two treatments larger than the sum of two errors patterns were considered significant. The fruit of middle and final of the harvest show a more advanced ripeness stage reducing the shelf-life of the fruit due to the less firmness of them. Fruit storaged for 30, 60 and 90 days at 1°C, must be commercialized in a maximum of 2 days after taken out of the refrigerated condition. The removal of the astringency with 70%CO2/12 hours is partial when the fruit are kept in an storage room but is efficient after cold storage with a shelf-life of 2 days at the most. The ethanol vapor is for sure the best treatment for the removal of the astringency of persimmon Rama Forte. However, the operational difficulty of the method demands more investiments on research to find alternatives as for example, the development of ethanol releasing pouch inside the packages.

Microbial and oxidative changes occurring in meat and meat products cause loss of quality and consequent commercial devaluation. The consumption of meat products has caused concern among consumers by the presence of chemical preservatives, which are often questioned because of the risk of harmful side effects to health. In an attempt to control microbial and oxidative changes, researches have been performed with the purpose of isolating natural phytochemicals obtained from various plant substrates, which besides having the preference of the consumers, also have the ability to act helping in the prevention of diseases. Antioxidant and antimicrobial activities have been attributed to the phenolic compounds; persimmon (Diospyros kaky L.) was used in this study since it is rich in polyphenols. Initially, we compared the antioxidant activity of hydroethanolic extracts of Diospyros kaki, L. of the cultivars Quioto and Rama Forte in chicken meat. The effect of these cultivars on the color and sensory characteristics of the samples was also verified. The crude hydroethanolic extract of persimmon cv. Rama Forte was used in subsequent tests since it showed a higher content of phenolic compounds, higher antioxidant activity, and it did not affect the sensory characteristics of chicken meat. The hydroethanolic extract of persimmon cv. Rama Forte was fractionated using solvents with different polarities (n-hexane, chloroform, and ethyl acetate) and subjected along with the hexane, chloroform, and ethyl acetate fractions and the residual fraction to the determination of total phenolic compounds as well as antimicrobial and antioxidant activity in vitro. The antioxidant activity in beef was verified and compared with the activity of the oily extract of rosemary (Chr. Hansen ®). The extract and/or the most efficient fractions were evaluated for antioxidant and antimicrobial activity as well as for the influence on the sensory characteristics and color of meat products (beef burgers and salami). Based on the results obtained, the crude hydroethanolic extract of persimmon cv. Rama Forte and the residual and ethyl acetate fractions showed antioxidant activity in beef during the storage period, however, no antimicrobial activity was observed. In the salami samples, the crude hydroethanolic extract of persimmon cv. Rama Forte also showed antioxidant activity and did not alter the sensory characteristics or microbial counts performed after the manufacturing period of the salami. In the frozen beef burgers, crude hydroethanolic extract of persimmon cv. Rama Forte and residual and ethyl acetate fractions, when used in the concentrations of 0.5 and 0.7%, did not show antioxidant potential or antimicrobial characteristics. Moreover, they did not interfere in the sensory samples. However, the ethyl acetate fraction (0.5 and 0.7%) contributed to the retention and stability of the red color of the samples of beef burgers during the storage of the frozen product. Thus, based on the results obtained, it seems appropriate to assume that the crude hydroethanolic extract of persimmon cv. Rama Forte as well as residual and ethyl acetate fractions have antioxidant potential. Further studies should be performed mainly in relation to the antioxidant activity in frozen meat products. / As alterações microbianas e oxidativas indesejáveis que podem ocorrer na carne ou nos produtos cárneos causam perda de qualidade e conseqüente desvalorização comercial. O consumo de produtos cárneos tem causado preocupação nos consumidores pela presença de conservantes sintéticos, os quais são questionados freqüentemente devido aos riscos de apresentarem efeitos colaterais maléficos à saúde. Com o intuito de controlar as referidas alterações, pesquisas têm sido desenvolvidas, com o propósito de estudar fitoquímicos naturais, obtidos de diversos substratos vegetais, os quais além de terem a preferência dos consumidores, também possuem a capacidade de atuarem como auxiliares na prevenção de doenças. Aos compostos fenólicos tem sido atribuída atividade antimicrobiana e antioxidante, e considerando tal capacidade foi utilizado neste estudo o caqui (Diospyros kaky L.) que é rico em polifenóis. Inicialmente foi comparada a atividade antioxidante dos extratos hidroetanólicos de Diospyros kaki L. das cultivares Quioto e Rama Forte em carne de frango e verificado o efeito dos mesmos sobre a cor e as características sensoriais das amostras. O extrato hidroetanólico bruto de caqui da cultivar Rama Forte, que apresentou maior teor de compostos fenólicos, maior atividade antioxidante e que não interferiu nas características sensoriais da carne de frango foi empregado nos testes posteriores. O extrato hidroetanólico de caqui da cultivar Rama Forte foi fracionado usando solventes com diferentes polaridades (n-hexano, clorofórmio e acetato de etila) e submetido juntamente com as frações hexânica, clorofórmica, de acetato de etila e a fração residual a determinação de compostos fenólicos totais, atividade antioxidante e antimicrobiana in vitro. Também foi verificada a atividade antioxidante dos mesmos em carne bovina e comparada com a atividade do extrato oleoso de alecrim (Chr. Hansen®). O extrato e/ou frações mais eficientes foram avaliados quanto a atividade antioxidante e antimicrobiana, bem como quanto a influencia sobre as características sensoriais e a cor de produtos cárneos (hambúrguer e salame). Com base nos resultados obtidos pode-se verificar que o extrato hidroetanólico bruto de caqui da cultivar Rama Forte, bem como as frações residual e a de acetato de etila apresentaram atividade antioxidante na carne bovina durante o período de armazenamento, mas não apresentaram atividade antimicrobiana. Nas amostras de salame, o extrato hidroetanólico bruto de caqui da cultivar Rama Forte também apresentou atividade antioxidante e não alterou as características sensoriais nem as contagens microbianas realizadas após o período de processamento do salame. Já no hambúrguer congelado o extrato hidroetanólico bruto de caqui da cultivar Rama Forte e as frações residual e de acetato de etila, quando utilizados nas concentrações de 0,5 e 0,7%, não demonstraram potencial antioxidante e antimicrobiano, e não interferiram nas características sensoriais das amostras, enquanto que a fração acetato de etila (0,5 e 0,7%) contribuiu na retenção e estabilidade da cor vermelha das amostras de hambúrguer de carne bovina durante o período de armazenamento do produto congelado. Desta forma, com base nos resultados obtidos parece adequado supor que o extrato hidroetanólico bruto de caqui da cultivar Rama Forte e as frações residual e de acetato de etila apresentam potencial antioxidante, mas estudos mais aprofundados devem ser realizados principalmente no que se refere a atividade antioxidante em produtos cárneos congelados.

Tesis por compendio / [EN] In recent years, persimmon crop has become very relevant in Mediterranean Spain, where the production of this fruit centres on only one variety, persimmon cv. Rojo Brillante, majorly located in the Valencian Community. The main postharvest disorders manifested by 'Rojo Brillante' persimmons are flesh browning, which is associated with mechanical damage and chilling injury displayed after low-temperature storage. Previous research has determined the postharvest conditions that lead fruit to develop such alterations. However, the biochemical process behind flesh browning and chilling injury disorders is still unknown. Currently, there is special interest in introducing cultivars from other countries to broaden the varietal range. Besides, prolonging the fruit storage period to supply the markets according to the demand is one of the main challenges. In this context, the present Thesis approached three main objectives: 1) Studying the biochemical process implied in the main physiological postharvest disorders manifested in persimmon fruits by focusing on changes in the fruit redox state; 2) Evaluating postharvest treatments to preserve fruit quality during cold storage; 3) Assessing the physico-chemical and nutritional quality of persimmon cultivars introduced from other countries to increase the varietal range. Biochemical, chromatographic and microstructural studies have revealed that flesh browning manifested by fruits submitted to mechanical damage after removing astringency is associated with a tannins oxidation process caused by a stress oxidative situation. A new flesh disorder, "pinkish bruising", has been described on fruits submitted to mechanical impacts while showing high astringency levels. Sensitiveness to the flesh browning disorder has also been evaluated on different cultivars introduced from other countries. The implication of the redox system in the chilling injury manifestation on 'Rojo Brillante' persimmon has been determined. Moreover, we described the changes in this system associated with chilling injury alleviation by 1-MCP treatment. The effect of a controlled atmosphere based on 4-5% O2 + N2 to prolong the storage of cultivars 'Rojo Brillante' and 'Triumph' has been seen to strongly depend on variety. The results were highly positive on cultivar 'Triumph', in which the evaluated atmosphere extended the storage period up to 3 months. The use of short-term high CO2 treatments was another technology assayed to alleviate chilling injury in non-astringent cultivar 'Fuyu'. This treatment significantly reduced the main chilling injury symptom manifested by this cultivar, which is flesh gelling. This effect was related to cell structure preservation. Recent studies have shown that ethyl formate treatment is highly effective for pest control of persimmon 'Fuyu'. However, this treatment induces fruit softening, which causes quality loss. This Thesis revealed that ethyl formate treatment induces the activity of ethylene synthesis-related genes and that flesh softening is mediated by this hormone. It also demonstrated that by applying 1-MPC pretreatment, fruit softening associated with ethyl formate can be controlled. Therefore, the combined used of both treatments is seen as a potential treatment to disinfect persimmon fruits while preserving quality. Finally, the study of ten cultivars introduced from other countries helped select the most interesting cultivars to broaden the varietal range according to their maturation date and their response to deastringency treatment. The main nutritional compounds of persimmon and how they are affected by CO2 deastringency treatment are described. / [ES] El caqui es un cultivo de gran relevancia en el área mediterránea de España, estando la producción centrada en una única variedad, el cv. Rojo Brillante, y localizada principalmente en la Comunidad Valenciana. Las principales alteraciones presentadas por el caqui 'Rojo Brillante' durante el periodo postcosecha son el pardeamiento de la pulpa asociado a los daños mecánicos y los daños por frío manifestados tras la conservación a bajas temperaturas. Las investigaciones previas han determinado las condiciones de manejo bajo las cuales se desarrollan dichas alteraciones, sin embargo los procesos bioquímicos involucrados en la manifestación de estos desórdenes no se conocen en profundidad. Actualmente uno de los principales retos es la introducción de nuevas variedades que permitan ampliar la gama varietal, así como prolongar los periodos de conservación del caqui con el fin de poder escalonar la puesta en el mercado en función de la demanda. En la presente Tesis se han abordado tres objetivos principales: 1) Estudiar los procesos bioquímicos implicados en los principales desórdenes postcosecha del caqui, prestando especial atención a los cambios en el sistema redox del fruto; 2) Evaluar diferentes tratamientos postcosecha para preservar la calidad del fruto durante la conservación frigorífica; 3) Evaluar la calidad físico-química y nutricional de diferentes variedades de caqui introducidas desde otros países para ampliar la gama varietal. Estudios bioquímicos, cromatográficos y microestructurales, han revelado que el pardeamiento de la pulpa o "browning", manifestado por la fruta que ha sufrido daños mecánicos tras la eliminación de la astringencia está asociado a un proceso de oxidación de taninos motivado por una situación de estrés oxidativo. Además se ha descrito una nueva alteración de la pulpa, "pinkish bruising", manifestada por los frutos sometidos a daño mecánico con alto nivel de astringencia. También se ha evaluado la sensibilidad al pardeamiento de diferentes variedades introducidas desde otros países. Con el objetivo de prolongar la conservación del fruto se ha ensayado el uso de la atmósfera controlada basada en 4-5% O2 + N2 sobre las variedades 'Rojo Brillante' y 'Triumph', observándose que la respuesta a esta tecnología depende de manera muy importante de la variedad. Los resultados fueron especialmente positivos en el caso del cultivar 'Triumph', en el que la atmósfera ensayada permitió prolongar la conservación frigorífica hasta tres meses. Otra tecnología ensayada para el control de los daños por frío fue la aplicación de choques con altas concentraciones de CO2 en el cultivar no astringente 'Fuyu'. Este tratamiento alivió el principal síntoma de daño por frío manifestado por esta variedad, la gelificación de la pulpa. Este efecto se ha relacionado con la preservación de la estructura celular de la pulpa del fruto. Estudios recientes han mostrado que el tratamiento con etil formato es altamente efectivo en el control de insectos durante la conservación y comercialización del caqui 'Fuyu', sin embargo este tratamiento provoca un ablandamiento del fruto mermando su calidad. En esta Tesis se ha demostrado que las aplicaciones de etil formato activan los genes de síntesis de etileno, siendo está hormona mediadora del ablandamiento. Los estudios también revelaron que la aplicación de un tratamiento previo con 1-MCP reduce el ablandamiento del fruto asociado al etil formato, por lo que el uso combinado de ambos tratamientos puede ser considerado una alternativa para la desinfección de los frutos sin detrimento de su calidad. Por último, el estudio de diez variedades introducidas desde otros países permitió seleccionar en base a su momento de maduración y respuesta al tratamiento de desastringencia aquellas variedades de mayor interés para ampliar la gama varietal. Además, se identificaron los principales compuestos nutricionales del caqui y / [CA] El caqui s'ha convertit en els últims anys en un cultiu de gran rellevància en l'àrea mediterrània d'Espanya, estant la producció centrada en una única varietat, el cv. Rojo Brillante, i localitzada principalment a la Comunitat Valenciana. Les principals alteracions presentades pel caqui 'Rojo Brillante' durant el període postcollita són l'enfosquiment de la polpa associat als danys mecànics i els danys per fred manifestats després de la conservació a baixes temperatures. Les investigacions prèvies han determinat les condicions de maneig sota les quals es desenvolupen estes alteracions, però els processos bioquímics involucrats en la manifestació d'estos desordres no es coneixen en profunditat. D'altra banda, actualment un dels principals reptes és la introducció de noves varietats que permetin ampliar la gamma varietal, així com prolongar els períodes de conservació del caqui per tal de poder escalonar la posada en el mercat en funció de la demanda. En este context, en la present Tesi s'han abordat tres objectius principals: 1) Estudiar els processos bioquímics implicats en els principals desordres postcollita del caqui, posant especial atenció als canvis en el sistema redox del fruit; 2) Avaluar diferents tractaments postcollita per preservar la qualitat del fruit durant la conservació frigorífica; 3) Avaluar la qualitat fisicoquímica i nutricional de diferents varietats de caqui introduïdes des d'altres països per ampliar la gamma varietal. Estudis bioquímics, cromatogràfics i microestructurals, han revelat que l'enfosquiment de la polpa o "Browning", manifestat per fruita que ha patit danys mecànics després de l'eliminació de l'astringència està associat a un procés d'oxidació de tanins motivat per una situació d'estrès oxidatiu. A més s'ha descrit una nova alteració de la polpa, "pinkish bruising", manifestada pels fruits sotmesos a dany mecànic amb alt nivell d'astringència. També s'ha avaluat la sensibilitat a l'enfosquiment de diferents varietats introduïdes des d'altres països. Amb l'objectiu de perllongar la conservació del fruit s'ha assajat l'ús de l'atmosfera controlada basada en 4-5% O2 + N2 sobre les varietats 'Rojo Brillante' i 'Triumph', observant-se que la resposta a esta tecnologia depèn de manera molt important de la varietat. Els resultats van ser especialment positius en el cas del cultivar 'Triumph', en què l'atmosfera assajada va permetre prolongar la conservació frigorífica fins a tres mesos. Una altra tecnologia assajada per al control dels danys per fred va ser l'aplicació de xocs amb altes concentracions de CO2 en el cultivar no astringent 'Fuyu'. Este tractament va alleujar el principal símptoma de dany per fred manifestat per esta varietat, la gelificació de la polpa. Este efecte s'ha relacionat amb la preservació de l'estructura cel¿lular de la polpa del fruit. Estudis recents han mostrat que el tractament amb etil format és altament efectiu en el control d'insectes durant la conservació i comercialització del caqui 'Fuyu', però este tractament provoca un estovament del fruit minvant la seua qualitat. En esta Tesi s'ha demostrat que les aplicacions d'etil format activen els gens de síntesi d'etilè, sent esta hormona mediadora de l'estovament. Els estudis també van revelar que l'aplicació d'un tractament previ amb 1-MCP redueix l'estovament del fruit associat a l'etil format, per la qual cosa l'ús combinat de tots dos tractaments pot ser considerat una alternativa per a la desinfecció dels fruits sense detriment de la seua qualitat. Finalment, l'estudi de deu varietats introduïdes des d'altres països va permetre seleccionar en base al seu moment de maduració i resposta al tractament de desastringència aquelles varietats de més interès per ampliar la gamma varietal. A més, es van identificar els principals compostos nutricionals del caqui i es va avaluar l'efecte del tractament de desastringència amb CO2 sobre els mat / Novillo Borrás, P. (2015). HARVEST AND POSTHARVEST QUALITY OF PERSIMMON FRUIT:PHYSICOCHEMICAL AND NUTRITIONAL ASPECTS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58270 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] En los últimos años España ha experimentado una sobreproducción de caqui, provocando una importante caída del precio y el aumento del desperdicio de fruta. Además, diferentes factores pre y postcosecha, pueden dar lugar a importantes pérdidas tras la cosecha. En este contexto, esta Tesis aborda diferentes estrategias para aumentar la rentabilidad del cultivo del caqui mediante la reducción de pérdidas postcosecha y la revalorización de la fruta descartada y de los excedentes de producción. Para ello, se estudian aspectos pre y postcosecha implicados en la calidad del fruto y se propone el secado de la fruta entera como una nueva estrategia de valorización de los frutos que no se destinan para fresco. Entre los aspectos precosecha, el estado nutricional de la planta es un factor clave que afecta a la composición del material vegetal y a las características del fruto. Los Capítulos I y II abordan el estudio de las concentraciones de macro y micronutrientes en hojas y frutos procedentes de parcelas cultivada bajo condiciones de manejo ecológico y convencional, y su relación con los principales parámetros de calidad del caqui 'Rojo Brillante'. Los resultados obtenidos aportan nueva información sobre la composición nutricional del caqui y refuerzan la necesidad de una fertilización equilibrada para conseguir una buena calidad del fruto. Otro aspecto precosecha a tener en cuenta en el manejo del caqui es la aplicación de fitorreguladores. En 'Rojo Brillante', es habitual el uso de etefón para adelantar la cosecha, y del ácido giberélico (AG3) para retrasar su maduración. Además, el tratamiento postcosecha con 1-MCP se aplica habitualmente para garantizar la calidad de la fruta tras la cosecha. Sin embargo, la aplicación precosecha de 1-MCP es un novedoso tratamiento eficaz para otras frutas. En el Capítulo III, en el que se evaluó este tratamiento en diferentes escenarios, se comprobó que, en fruta tratada con etefón, amplió la ventana de cosecha y prolongó el periodo de comercialización. En la fruta tratada con GA3, el 1-MCP precosecha puede sustituir a la aplicación de 1-MCP postcosecha, lo que lo convierte en una herramienta útil para optimizar las operaciones en las centrales de manejo. En el caso del 'Rojo Brillante', se ha observado un efecto del momento de cosecha sobre el comportamiento del fruto durante la frigoconservación. Para explicar estas diferencias, en el Capítulo IV se llevó a cabo la caracterización fisicoquímica y microestructural de frutos recolectados en cinco momentos y se evaluaron los cambios de firmeza durante el almacenamiento frigorífico. Pequeñas diferencias en la firmeza del fruto en cosecha afectaron de manera importante al mantenimiento de la calidad en conservación, lo que se relacionó con la estructura del parénquima en el momento de recolección. Por otro lado, hay que tener en cuenta que el tratamiento postcosecha de desastringencia se asocia a importantes pérdidas de calidad. En el Capítulo V se estudió el efecto del tratamiento de desastringencia con CO2 y etanol en la calidad postcosecha del cv. Giombo. Los resultados sugieren que, aunque el etanol es el tratamiento habitual de desastringencia para esta variedad, se recomiendan las altas concentraciones de CO2 para conseguir una insolubilización más rápida de los taninos y el mantenimiento de la firmeza de la pulpa durante la frigoconservación. En esta Tesis también se propone el secado de fruto entero como una nueva estrategia para valorizar los frutos descartados y los excedentes de producción del 'Rojo Brillante'. En el Capítulo VI se estudiaron los cambios fisicoquímicos y microestructurales que se producen en el fruto durante el secado natural, revelando que esta variedad es apta para ser sometida al proceso de secado. Para mejorar el proceso, también se evaluó el secado por aire caliente a tres temperaturas (Capítulo VII). Las características finales dependieron de la temperatura de secado, especialmente en términos de textura. / [CA] En els últims anys Espanya ha experimentat una sobreproducció de caqui, provocant una important caiguda del preu i l'augment del desaprofitament de fruita. A més, diferents factors pre i postcollita, poden donar lloc a importants pèrdues després de la collita. En este context, esta Tesi aborda diferents estratègies per a augmentar la rendibilitat del cultiu del caqui mitjançant la reducció de pèrdues postcollita i la revalorització de la fruita descartada i dels excedents de producció. Per a això, s'estudien aspectes pre i postcollita implicats en la qualitat del fruit i es proposa l'assecat de la fruita sencera com una nova estratègia de valorització dels fruits que no es destinen per a fresc. Entre els aspectes precollita, l'estat nutricional de la planta és un factor clau que afecta a la composició del material vegetal i a les característiques del fruit. Els Capítols I i II aborden l'estudi de les concentracions de macro i micronutrients en fulles i fruits procedents de parcel·les cultivades sota condicions de maneig ecològic i convencional, i la seua relació amb els principals paràmetres de qualitat del caqui 'Rojo Brillante'. Els resultats obtinguts aporten nova informació sobre la composició nutricional del caqui i reforcen la necessitat d'una fertilització equilibrada per a aconseguir una bona qualitat del fruit. Un altre aspecte precollita a tindre en compte en el maneig del caqui és l'aplicació de fitorreguladors. En 'Rojo Brillante', és habitual l'ús de etefon per a avançar la collita, i de l'àcid gibberèl·lic (AG3) per a retardar la seua maduració. A més, el tractament postcollita amb 1-MCP s'aplica habitualment per a garantir la qualitat de la fruita després de la collita. No obstant això, l'aplicació precollita de 1-MCP és un nou tractament eficaç per a altres fruites. En el Capítol III, en el qual es va avaluar este tractament en diferents escenaris, es va comprovar que, en fruita tractada amb etefon, va ampliar la finestra de collita i va prolongar el període de comercialització. En la fruita tractada amb GA3, el 1-MCP aplicat en precollita pot substituir a l'aplicació de 1-MCP postcollita, la qual cosa ho converteix en una eina útil per a optimitzar les operacions en les centrals de maneig. En el cas del 'Rojo Brillante', s'ha observat un efecte del moment de collita sobre el comportament del fruit durant la frigoconservació. Per a explicar estes diferències, en el Capítol IV es va dur a terme la caracterització fisicoquímica i microestructural de fruits recol·lectats en cinc moments i es van avaluar els canvis de fermesa durant l'emmagatzematge frigorífic. Xicotetes diferències en la fermesa del fruit en collita van afectar de manera important al manteniment de la qualitat en conservació, la qual cosa es va relacionar amb l'estructura del parènquima en el moment de recol·lecció. D'altra banda, cal tindre en compte que el tractament postcollita de desastringència s'associa a importants pèrdues de qualitat. En el Capítol V es va estudiar l'efecte del tractament de desastringència amb CO¿ i etanol en la qualitat postcollita del cv. Giombo. Els resultats suggereixen que, encara que l'etanol és el tractament habitual de desastringència per a esta varietat, es recomanen les altes concentracions de CO¿ per a aconseguir una insolubilització més ràpida dels tanins i el manteniment de la fermesa de la polpa durant la frigoconservació. En esta Tesi també es proposa l'assecat de fruit sencer com una nova estratègia per a valorar els fruits descartats i els excedents de producció del 'Rojo Brillante'. En el Capítol VI es van estudiar els canvis fisicoquímics i microestructurals que es produeixen en el fruit durant l'assecat natural, revelant que esta varietat és apta per a ser sotmesa al procés d'assecat. Per a millorar el procés, també es va avaluar l'assecat per aire calent a tres temperatures (Capítol VII). Les característiques finals van dependre de la temperatura d'assecat, especialment en termes de textuta. / [EN] In recent years Spain has experienced overproduction, which has led to important economic losses and increased fruit waste. Moreover, different preharvest factors, which affect fruit quality, and an inadequate postharvest management, can lead to important postharvest losses. In this context, the objective of the present Thesis is to study strategies to increase persimmon crop profitability by reducing postharvest losses and revalorizing discarded fruit and surplus production. Thus, the pre- and postharvest aspects involved in persimmon fruit quality are discussed and the whole fruit drying is proposed as a new valorization strategy. Of the preharvest aspects related to fruit quality parameters, the plant nutritional status is a major factor that can affect plant material composition and fruit characteristics. Thus, Chapters I and II addressed the study of macro- and micronutrients concentrations in the leaves and fruit from organic and conventional management systems, and their relation to the main fruit quality parameters in 'Rojo Brillante' persimmon. The results obtained in this study provide new information about the nutritional composition of persimmon and reinforce the need for balanced fertilization to achieve good fruit quality. Another important preharvest aspect is the application of phytoregulators to prolong the harvesting season. For 'Rojo Brillante', ethephon use is normal to advance harvest, as is gibberellic acid (GA3) to delay maturation. These treatments can affect fruit quality at both harvest and postharvest. Therefore, the postharvest 1-methylciclopropene (1-MCP) treatment is commonly applied to guarantee fruit quality. However, the preharvest 1-MCP application has been shown to be a novel effective treatment for other fruit. In Chapter III, in which this treatment was evaluated in different scenarios for persimmon, it was proved that it extended the harvest window and prolonged the commercialization period when applied to the ethephon-treated fruit. In the GA3-treated fruit, the preharvest 1-MCP can replace the 1-MCP postharvest application, which could be a useful tool for optimizing handling operations in packinghouses. For 'Rojo Brillante', an effect of harvest moment on fruit behavior during cold storage has been commercially documented. To explain these differences, in Chapter IV an in-depth physico-chemical and microstructural characterization of fruit during five commercial harvests is carried out and the changes in fruit firmness changes during cold storage was evaluated. The minor differences revealed in persimmon firmness at harvest strongly influenced fruit postharvest behavior, which was associated with structural parenchyma of flesh fruit at harvest. On the other hand, it is noteworthy that deastringency treatment is a critical step of postharvest handling because it directly influences fruit quality. This thesis (Chapter V) addressed the study of the effect of deastringency treatment with CO2 and ethanol on postharvest quality of cv. Giombo. The results suggested that, although ethanol is the usual deastringency treatment for this variety, high concentrations of CO2 are recommended to achieve faster insolubilization of tannins and to maintain higher fruit quality during cold storage. To valorize discarded persimmon fruit and surplus production, whole fruit drying is proposed as a new strategy for 'Rojo Brillante'. A first study (Chapter VI), which deals with the physicochemical and microstructural changes that occur during natural air drying, shows that this variety is suitable for drying as whole fruit. To improve the process, convective hot-air drying is also evaluated at three temperatures (Chapter VII). The results showed that the higher the drying temperature, the faster the drying process was, and the final product characteristics depended on the drying temperature, especially in texture terms. / This research was funded by the Ministerio de Ciencia e Innovación of Spain, through project RTA2017-00045-C02, the European Regional Development Fund (FEDER) through Project IVIA-51910 and by the company Agrofresh Spain / Quaresma Vilhena, N. (2023). Reducing Postharvest Losses in Persimmon. Pre and Postharvest Aspects Involved in Fruit Quality and New Strategies for Valorization [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203088 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] El objetivo de esta tesis doctoral ha sido la valorización de los residuos agroindustriales de los frutos de la sandía (Citrullus lanatus) y del caqui (Diospyros kaki Thunb.) para obtener compuestos de alto valor añadido con potenciales aplicaciones tecnológicas en la industria alimentaria. En concreto, la corteza de la sandía y los descartes del caqui se contemplan como una prometedora fuente de pectina, no sólo por la importancia económica de los cultivos, sino también por las interesantes características estructurales de la pectina extraída y sus propiedades funcionales. Además, se sabe que los frutos del caqui son una fuente de compuestos bioactivos que pueden utilizarse para diseñar productos alimentarios más saludables. En la primera parte de esta tesis, se llevó a cabo una metodología de superficie de respuesta para evaluar cómo afectan los diferentes parámetros del proceso a la composición, las características estructurales y el rendimiento de extracción de la pectina de la corteza de la sandía (WRP). A partir de estos resultados, se utilizó una combinación de herramientas reológicas, microestructurales y de dispersión para dilucidar el mecanismo de estabilización de la emulsión de WRP, que fue capaz de retener altas cantidades de aceite de girasol (>60%), evitando la coalescencia y la floculación. A continuación, se evaluó el efecto de la des-ramificación contralada enzimáticamente, la des-esterificación y la eliminación de proteínas, en la composición y la estructura molecular de la WRP, y se analizó en profundidad el potencial de la pectina tratada enzimáticamente para preparar hidrogeles con la adición de CaCl2, con el fin de comprender cómo la estructura de la pectina y la composición del extracto afectaban a la formación y las propiedades del gel. Se observó que las pequeñas cadenas laterales de arabinogalactano presentes en la pectina con bajo grado de esterificación, actuaban como refuerzo, induciendo la formación de redes más densamente empaquetadas y de hidrogeles más fuertes que sus homólogos menos ramificados. La pectina de sandía tratada enzimáticamente y con mejores propiedades de gelificación y rendimiento, se utilizó posteriormente para desarrollar estructuras de aerogeles utilizando secado con CO2 supercrítico. La formación de una estructura compactada durante la formación del aerogel lo convirtió en un buen candidato como sistemas de liberación de compuestos activos. En la segunda parte de la tesis, se estudió la potencial valorización de residuos de biomasa de caqui mediante la extracción de compuestos bioactivos y extractos ricos en pectina y la evaluación de sus propiedades funcionales. Un extracto rico en polifenoles obtenido a escala semi-industrial mostró actividad antiviral y fue capaz de reducir el envejecimiento celular y el contenido de grasa sin afectar al desarrollo del organismo modelo C. elegans. Además, se optimizaron y caracterizaron las condiciones de extracción de ingredientes funcionales a base de pectina y polifenoles, cuya composición dependió de la severidad de las condiciones de extracción. Estos extractos funcionales de pectina mostraron actividad antiviral, probablemente potenciada por la mayor estabilidad de los polifenoles que forman complejos con la pectina y se exploró, de manera exitosa, su aplicación como recubrimiento comestible en arándanos. / [CAT] L'objectiu d'aquesta tesi doctoral va ser la valorització de residus agroindustrials procedents de fruites de síndria (Citrullus lanatus) i caqui (Diospyros kaki Thunb.) per obtenir compostos d'alt valor afegit amb potencials aplicacions tecnològiques en la indústria alimentària. En concret, l'escorça de síndria i els descarts de caqui es preveuen com una prometedora font de pectina, no només per la importància econòmica dels cultius, sinó també per les interessants característiques estructurals de la pectina extreta i les propietats funcionals relacionades. A més, se sap que les fruites de caqui són una font de compostos bioactius que es poden utilitzar per dissenyar productes alimentaris més saludables. En la primera part d'aquesta tesi es va dur a terme una metodologia de superfície de resposta per avaluar com els diferents paràmetres de procés afecten la composició, les característiques estructurals i el rendiment d'extracció de la pectina de síndria (WRP). A partir dels resultats, es va utilitzar una combinació d'eines reològiques, microestructurals i de dispersió per dilucidar el mecanisme estabilitzador de l'emulsió de WRP, que va ser capaç de retenir altes quantitats d'oli de gira-sol (>60%), evitant la coalescència i la floculació. A continuació, es va avaluar l'efecte del de-brassament enzimàtic controlat, la des-esterificació i l'eliminació de proteïnes sobre la composició i l'estructura molecular del WRP i es va analitzar profundament el potencial de la pectina tractada enzimàticament per preparar hidrogels amb l'addició de CaCl2 per entendre com l'estructura de la pectina i la composició de l'extracte afectaven la formació i les propietats del gel. Es va observar que les petites cadenes laterals d¿arabinogalàctans presents a la pectina amb baix grau d'esterificació, actuaven com a reforç, induint la formació de xarxes més densament empaquetades i hidrogels més forts que els seus homòlegs menys ramificats. Posteriorment es va utilitzar la pectina de l'escorça de síndria tractada enzimàticament amb millors propietats gelificants i rendiment per desenvolupar estructures d'aerogel utilitzant CO2 supercrític. La formació d'una estructura compactada durant la formació d'aerogels la va convertir en un bon candidat per als sistemes de alliberació de compostos actius. En la segona part de la tesi es va estudiar la potencial valorització dels residus de biomassa de caqui mitjançant l'extracció de compostos bioactius i extractes rics en pectina i l'avaluació de les seves propietats funcionals. Un extracte obtingut a escala semi-industrialment ric en polifenols va mostrar una activitat antiviral i va ser capaç de reduir l'envelliment cel·lular i el contingut en greixos sense afectar el desenvolupament de l'organisme model de C. elegans. A més, es van optimitzar i caracteritzar les condicions d'extracció d'ingredients funcionals a base de pectina-polifenol, la composició de la qual depenia de la gravetat de les condicions d'extracció. Aquests extractes funcionals de pectina van mostrar una alta eficiència antiviral, probablement millorada per la major estabilitat dels polifenols com a complexos de pectina. De manera exitosa, es va explorar una potencial aplicació com a recobriment comestible sobre nabius. / [EN] The aim of this doctoral thesis was the valorisation of agro-industrial wastes from watermelon (Citrullus lanatus) and persimmon (Diospyros kaki Thunb.) fruits to obtain high added-value compounds with potential technological applications in the food industry. Specifically, watermelon rind and persimmon discards are envisaged as a promising pectin source, not only because of the economic importance of the crops but also because of the interesting structural features of the extracted pectin and related functional properties. Furthermore, persimmon fruits are known to be a source of bioactive compounds which can be used to design healthier food products. In the first part of this thesis, a response surface methodology was carried out to evaluate how different process parameters affect the composition, structural features and extraction yield of watermelon rind pectin (WRP). Based on the results, a combination of rheological, microstructural and scattering tools was used to elucidate the emulsion stabilizing mechanism of WRP, which was able to retain high amounts of sunflower oil (>60%), avoiding coalescence and flocculation. Then, the effect of controlled enzymatic debranching, de-esterification and protein removal on WRP composition and molecular structure was evaluated and the potential of the enzymatically-treated pectin for preparing hydrogels with the addition of CaCl2 was deeply analysed in order to understand how pectin structure and extract composition affected gel formation and properties. It was observed that the small arabinogalactan side chains present in the pectin with low degree of esterification, acted as a reinforcement, inducing the formation of more densely packed networks and stronger hydrogels than their less-branched counterparts. An enzymatically-treated WRP with better gelling properties and yield was subsequently used to develop aerogel structures using supercritical CO2. The formation of a compacted structure during aerogel formation made it a good candidate for drug delivery systems. In the second part of the thesis, the potential valorisation of persimmon biomass waste through the extraction of bioactive compounds and pectin-rich extracts and the evaluation of their functional properties was studied. A semi-industrially scaled-up polyphenol-rich extract showed an effective antiviral efficiency and it was able to reduce the cellular ageing and fat content without affecting the development of C. elegans model organism. Furthermore, the extraction conditions of functional pectin-polyphenol-based ingredients were optimized and characterized, which composition was dependent on the severity of the extraction conditions. These functional pectin extracts showed high antiviral efficiency, probably enhanced by the higher stability of the polyphenols as pectin complexes. A successful potential application was explored with an edible coating on blueberries. / This research was funded by grant RTI-2018-094268-B-C22 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by “ERDF A way of making Europe". Mendez D. A. is supported by the Ministry of Science, Technology and Innovation (Minciencias) of the Colombian Government (783-2017). M. J. Fabra and A. Martinez- Abad are recipients of Ramon y Cajal (RYC-2014-158) and Juan de la Cierva (IJDC-2017- 31255), respectively, from the Spanish Ministry of Economy, Industry and Competitiveness. This work was also funded by the grant INNVAL10-19-009-CA8250 from Agència Valenciana d ́Innovació (AVI). This research is part of the CSIC program for the Spanish Recovery, Transformation and Resilience Plan funded by the Recovery and Resilience Facility of the European Union, established by the Regulation (EU) 2020/2094. Interdisciplinary Platform for Sustainable Plastics towards a Circular Economy+. (PTI-SusPlast+) is also acknowledged for financial support. Project INNEST/2021/27 was granted by Agencia Valenciana de Innovación (AVI) and co- financed by the European Union through the Operative Programme of FEDER from Comunitat Valenciana 2014-2020. We also appreciate the funding of the CERCA program (Centres de Recerca de Catalunya) of the Generalitat de Catalunya and from the CIEN project “BIOPRO” from CDTI. Nune Sahakyan is kindly acknowledged for experimental support / Méndez Reyes, DA. (2022). Valorisation of Watermelon and Persimmon Fruit Residues to Obtain Compounds of Interest in Food Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191334 / Compendio