Tesis por compendio / [ES] En las últimas dos décadas, la producción de caqui en España ha aumentado exponencialmente y la superficie de cultivo se ha multiplicado casi por ocho. En la actualidad, la producción de caqui está centralizada en el cultivar 'Rojo Brillante', que es mundialmente apreciado. Sin embargo, esta centralización supone una importante limitación comercial. En la presente Tesis se abordan dos objetivos principales: 1) Optimización de la tecnología pre y postcosecha con el fin de garantizar la calidad del caqui 'Rojo Brillante' durante la frigoconservación y el transporte a mercados internacionales. 2) Evaluación del comportamiento bajo condiciones mediterráneas de variedades introducidas de otras regiones productoras con el fin de ampliar el rango varietal de caqui. El primer objetivo de esta Tesis se logró a través de los estudios presentados en los Capítulos I al V. El segundo objetivo se abordó en los Capítulos VI y VII. En el Capítulo I se esclarecieron las causas del pardeamiento interno del fruto en los envíos a los mercados internacionales. La temperatura a la que se expone la fruta inmediatamente tras la aplicación del tratamiento de desastringencia con altas concentraciones de CO2 se identificó como el principal factor implicado en esta alteración. Los resultados obtenidos mostraron que esta alteración se puede evitar mediante la implementación de un período de atemperado de 24 h después del tratamiento con CO2, antes de conservar las frutas a bajas temperaturas. En el Capítulo II se evaluó la eficacia de un tratamiento de desastringencia recientemente patentado basado en la aplicación de una nueva cera que contiene etanol en su formulación. Los resultados mostraron que esta cera podría ser una alternativa al tratamiento convencional de desastringencia con altas concentraciones de CO2 cuando la fruta se envía a mercados lejanos a bajas temperaturas. La aplicación de la nueva cera antes de conservación en frío provocó la pérdida de astringencia de la fruta tras 30 días a 0 °C, preservando la firmeza y la calidad interna. Los resultados del Capítulo III demostraron que la realización de dos aplicaciones de ácido giberélico (AG) en precosecha permite retrasar el proceso de maduración de la fruta en el árbol con respecto a una sola aplicación. La combinación de AG en precosecha y 1-metilciclopropeno (1-MCP) en postcosecha resultó en una mayor calidad del fruto durante la frigoconservación en comparación con la aplicación únicamente de 1-MCP. Además, la fruta tratada con múltiples aplicaciones de AG mostró una firmeza ligeramente mayor tras de conservación a baja temperatura. En el Capítulo IV se demostró que, paralelamente al retraso de la maduración, el tratamiento con AG también retrasa la senescencia del cáliz, incrementando la calidad externa del fruto. La senescencia del cáliz durante la maduración del fruto se relacionó con una disminución de los parámetros de fluorescencia de clorofila (Fo, Fm y Fv/Fm). En el Capítulo V se estudiaron las condiciones óptimas de almacenamiento del caqui producido bajo cultivo ecológico. Según los resultados, no se deben almacenar los frutos cosechados con firmeza inferior a 30 N. La calidad del fruto durante la conservación dependió de las condiciones de almacenamiento, momento de aplicación del tratamiento de deastringencia y estado de madurez inicial. Por último, en los Capítulos VI y VII se abordó la evaluación bajo condiciones mediterráneas de 14 variedades de caquis no-astringentes procedentes de otros países. Se identificaron las variedades tempranas y tardías que pueden ser potencialmente interesantes para ampliar el período de cosecha en nuestra región. Los estudios postcosecha mostraron que todas las variedades estudiadas presentan una buena aptitud para ser comercializadas en los mercados nacionales y europeos. Sin embargo, la sensibilidad a los daños por frío que presentaron algunas de las variedades estudiadas podría limitar su comercialización a países de ultramar. Además, se observó que la respuesta al tratamiento con 1-MCP, para el control de los daños por frío, dependió en gran medida de la variedad. / [CA] En les últimes dues dècades, la producció de caqui a Espanya ha augmentat exponencialment i la superfície de cultiu s'ha multiplicat quasi per huit vegades. En l'actualitat, la producció de caqui està centralitzada en el la cultivar 'Rojo Brillante', que és mundialment apreciat. Malgrat això, aquesta centralització suposa d'una banda una important limitació comercial, ja que la producció es concentra en un període de collita relativament curt i, d'altra banda implica un alt risc fitosanitari. En la present Tesi s'aborden dos objectius principals: 1) Optimització de la tecnologia pre i postcollita amb la finalitat de garantir la qualitat del caqui 'Rojo brillante' durant la frigoconservació i el transport a mercats internacionals. 2) Avaluació del comportament de varietats introduïdes d'altres regions productores sota condicions mediterrànies amb la finalitat d'ampliar el rang varietal de caqui. En el Capítol I es van esclarir les causes de l l'enfosquiment intern. La temperatura a la qual s'exposa la fruita immediatament després de l'aplicació del tractament de desastringència amb altes concentracions de CO¿ es va identificar com el principal factor implicat en aquesta alteració. Els resultats obtinguts van mostrar que aquesta alteració es pot evitar mitjançant la implementació d'un període de temperat de 24 h després del tractament amb CO¿, abans de transferir la fruita a baixes temperatures. En el Capítol II es va avaluar l'eficàcia d'un tractament de desastringència recentment patentat basat en l'aplicació d'una nova cera que conté etanol en la seua formulació en caquis 'Rojo Brillante' i 'Triumph'. Els resultats van mostrar que aquesta cera podria ser una alternativa al tractament convencional de desastringència amb altes concentracions de CO¿ quan la fruita s'envia a mercats llunyans a baixes temperatures. L'aplicació de la nova cera abans de conservació en fred va provocar la pèrdua d'astringència de la fruita després de 30 dies a 0 °C, preservant la fermesa i la qualitat interna. Els resultats del Capítol III van demostrar que l'aplicació de dos tractaments d'àcid giberèlic (AG) en precollita permet retardar el procés de maduració de la fruita en l'arbre respecte a una sola aplicació. La combinació de AG en precollita i 1-metilciclopropeno (1-MCP) en postcollita va incrementar la qualitat del fruit durant la frigoconservació en comparació amb l'aplicació únicament de 1-MCP. A més, la fruita tractada amb múltiples aplicacions de AG va mostrar una fermesa lleugerament major després de conservació a baixa temperatura; no obstant això, una sola aplicació de AG també va ser eficaç per a previndre la manifestació de danys per fred en la fruita. En el Capítol IV es va demostrar que, paral·lelament al retard de la maduració, el tractament amb AG també retarda la senescència del calze, incrementant la qualitat externa del fruit. La senescència del calze durant la maduració del fruit es va relacionar amb una disminució dels paràmetres de fluorescència de clorofil·la (Fo, Fm i Fv/Fm). En el Capítol V es van estudiar les condicions òptimes d'emmagatzematge del caqui produït baix cultiu ecològic. D'acord amb els resultats obtinguts, no s'han d'emmagatzemar els fruits collits amb fermesa inferior a 30 N. La conservació del fruit va dependre de les condicions d'emmagatzematge, moment d'aplicació del tractament de desastringència i estat de maduresa de la fruita. Finalment, en els Capítols VI i VII es va abordar l'avaluació de 14 varietats de caquis no-astringents. Es van identificar les varietats primerenques i tardanes que poden ser potencialment interessants per a ampliar el període de collita. D'altra banda, els estudis postcollita van mostrar que totes les varietats estudiades presenten una bona aptitud per a ser comercialitzades en els mercats nacionals i europeus. No obstant això, la sensibilitat als danys per fred que van presentar algunes de les varietats estudiades podria limitar la seua comercialització a països d'ultramar. A més, es va observar que la resposta al tractament amb 1-MCP, per al control dels danys per fred, va dependre en gran manera de la varietat. / [EN] In the last two decades, persimmon production in Spain has increased exponentially and the cultivation area has expanded almost eight-fold. The current production of persimmon is focused on the cultivar 'Rojo Brillante', which is appreciated worldwide due to the high quality of the fruit. Nevertheless, centralized production of this single cultivar implies a major commercial limitation as its high volume of production is concentrated in a relative short harvesting period. Furthermore, it also implies a high phytosanitary risk. In this context, this Thesis addresses two main objectives: 1) Optimization of pre- and postharvest technology in order to guarantee the quality of 'Rojo Brillante' persimmon after cold storage and transportation to overseas markets. 2) Evaluation of the behavior of foreign varieties of persimmon under Mediterranean conditions in order to extend the varietal range. The first objective of this Thesis was tackled through the studies presented in Chapters I to V. The second objective was covered in Chapters VI and VII. Chapter I dealt with the causes of internal browning disorder manifested after cold shipment of 'Rojo Brillante' persimmons to overseas markets. The temperature to which fruit is exposed immediately after CO2 deastringency treatment was identified as the main factor involved in this alteration. Our results showed that this disorder can be avoided by implementing an attemperation period of 24 h after the CO2 treatment, before transferring fruit to cold storage. In Chapter II, the effectiveness of a recently patented deastringency treatment based on applying a new wax containing ethanol was assayed in 'Rojo Brillante' and 'Triumph' persimmons. The use of this new ethanol-based wax could be a potential alternative to the conventional CO2 deastringency treatment when the fruit are sent to distant overseas markets at low temperatures. Application of the new wax before cold storage led to loss of fruit astringency after 30 days at 0 °C while preserving fruit firmness and internal quality. The results of Chapter III demonstrated that two applications of gibberellic acid (GA) made it possible to delay the fruit maturity process on the tree more than with just a single application. The combination of GA and 1-methylciclopropene (1-MCP) preserved the fruit quality better than with the application of 1-MCP alone during cold storage. Moreover, the fruit treated by multiple GA applications showed a slightly higher firmness after cold storage. However, a single GA application was also effective in preventing the manifestation of chilling injury (CI) in fruit. Chapter IV demonstrated that in parallel to delaying maturity, the GA treatment also delayed calyx senescence, which meant that the fruit preserved a good appearance. The calyx lobe senescence during fruit ripening was linked to a decrease in all Chlorophyll Fluorescence Imaging (CFI) parameters (Fo, Fm, and Fv/Fm). Chapter V addressed the optimization of storage conditions for organic persimmons. According to our results, fruit harvested with a firmness lower than 30 N must not be stored. Fruit harvested with a higher level of firmness could be stored for up to three weeks depending on the storage conditions, the moment of application of the CO2 deastringency treatment, and the stage of fruit maturity. The longest storage period (3 weeks) was achieved when fruit were harvested with a firmness of around 45 N, submitted to CO2 treatment and then stored at 15 °C. Finally, 14 foreign varieties grown under Mediterranean conditions were evaluated to identify early- and late-season varieties with potential to extend the harvesting period. This is presented in Chapters VI and VII. In general, all the evaluated varieties fulfilled the quality criteria to be commercialized in domestic and European markets. However, sensitivity to CI was variety dependent and response to 1-MCP treatment was also observed to depend on the variety. / This study has been supported by the Instituto Nacional de Tecnología Agraria y Alimentaria de España (INIA) and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) through the projects RTA 2013-00043-C02-01 and RTA2017-00045-C02-01. In addition, it has been supported by the Valencian Institute for Agricultural Research (Project N° 51910). This study has also been founded by the Consellería de Educación, Investigación, Cultura y Deporte de la Comunidad Valenciana (project GV/2016/183). Ayoub Fathi Najafabadi thanks the INIA for grant FPI-INIA #43 (CPD2015-0151). The authors thank Fomesa Fruitech S.L.U. and Natural Hand S. L. for their technical support, Cooperativa Agrícola Ntra Sra de Loreto for its technical support and for making the plots and fruit used in this study available and Plant Production Department (Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias) for providing the fruit weight data and the photographs of the different varieties. / Fathi Najafabadi, A. (2021). Optimization of postharvest Technology for "Rojo brillante" Persimmon and Introduction of New Varieties in the Mediterranean Area [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/171252 / Compendio

Tesis por compendio / [EN] Persimmon (Diospyros kaki L.) 'Rojo Brillante' is an astringent variety characterised by good growing conditions, excellent colour, size, sensory characteristics and good nutritional properties. In the last decade, its production has grown substantially in Spain given the application of high levels of CO2 to remove astringency while firmness is preserved. This technology has also increased its potential as a fresh-cut commodity. However, physical damage during processing result in degradation of the colour and firmness of the product and a higher susceptibility to microbial spoilage that significantly reduces the fruit's shelf life. The objective of the present thesis was to develop optimum procedures for processing and marketing 'Rojo Brillante' persimmon into a fresh-cut product with the maximum shelf life and best physicochemical, nutritional, sensory and microbiological quality. Firstly, the objective was to evaluate the effect of the maturity stage (MS) at harvest, storage time at 15 ºC before processing, and the application of different antioxidant treatments on enzymatic browning, sensory and nutritional quality of fresh-cut 'Rojo Brillante' persimmon during storage at 5 ºC. Concentrations of 10 g L-1 ascorbic acid (AA) or 10 g L-1 citric acid (CA) controlled tissue browning and maintained the visual quality of fresh-cut persimmon above the limit of marketability for 6-8 storage days at 5 ºC, depending on the MS. However, these acidic solutions reduced fruit firmness as compared to control samples. Further studies showed that the combination of these antioxidants with 10 g L-1 CaCl2 maintained firmness of the persimmon slices within the same range as the control samples. In another work, the application of 1-methylcyclopropene (1-MCP) allowed to process fruits after 45 days of storage at 1 ºC with commercial firmness and the antioxidant solution (10 g L-1 CA + 10 g L-1 CaCl2) extended the limit of marketability up to 9 days of storage at 5 ºC. Different controlled atmosphere conditions in combination with AA or CA dips were also evaluated as a first step to select optimum O2 and CO2 concentrations for modified atmosphere packaging (MAP) of fresh-cut 'Rojo Brillante' persimmons. Overall, the combination of antioxidant dips and a controlled atmosphere composed of 5 kPa O2 (balance N2) was proved to be the most effective combination to control enzymatic browning. This atmosphere maintained the visual quality of persimmon slices within the limit of marketability during 7- 9 days at 5 ºC. On the contrary, high CO2 concentrations (10 or 20 kPa) induced darkening in some tissue areas, associated with a flesh disorder known as 'internal flesh browning'. Later studies confirmed the beneficial effect of an active MAP in 5 kPa O2 compared to passive MAP to improve the visual quality of fresh-cut 'Rojo Brillante' persimmon, showing a synergic effect with the antioxidant dip (10 g L-1 CA + 10 g L-1 CaCl2). Antioxidant edible coatings were prepared from whey protein isolate (WPI), soy protein isolate (SPI), hydroxylpropyl methylcellulose (HPMC) and apple pectin as the polymeric matrix. All edible coatings were amended with the antioxidant combination selected (10 g L-1 CA + 10 g L-1 CaCl2). All the edible coatings tested proved effective to control enzymatic browning of persimmon slices. However, the samples treated with the HPMC- and pectin- based coatings were scored with a better visual quality that the rest of the treatments. In general, free radical scavenging activity and total carotenoid content increased in late-season persimmons; whereas, processing (cutting and storage at 5 ºC), antioxidant dips, controlled atmosphere storage or edible coatings had no clear effect on nutritional quality (vitamin C, free radical scavenging activity, total phenolic content, and carotenoids) of fresh-cut persimmons. / [ES] El caqui persimmon (Diospyros kaki L.) 'Rojo Brillante' es un cultivar astringente que presenta unas propiedades organolépticas y nutricionales excelentes. En la última década, su cultivo en el área mediterránea de España se ha incrementado de manera exponencial con el desarrollo de la tecnología que permite eliminar la astringencia, manteniendo la firmeza del mismo. Esta nueva forma de presentación, aporta numerosas ventajas, entre la que se incluye la posibilidad de ser comercializado como fruta fresca cortada. Sin embargo, el éxito comercial del producto está limitado por el pardeamiento enzimático, la pérdida de firmeza y al crecimiento microbiano. En este contexto, el objetivo de la Tesis ha sido el desarrollo de caqui 'Rojo Brillante' fresco cortado mediante un enfoque que integra el estudio de las características del producto en el momento del procesado y de distintas tecnologías que mantengan la calidad físico-química, sensorial, nutricional y microbiológica del producto durante un periodo que permita su comercialización. En primer lugar, se evaluó el efecto del estado de madurez (MS) en el momento de recolección, el tiempo de almacenamiento a 15 ºC antes del procesado y la aplicación de diferentes antioxidantes en el pardeamiento enzimático y la calidad sensorial y nutricional del caqui 'Rojo Brillante' cortado y almacenado a 5 ºC. La aplicación de 10 g L-1 de ácido ascórbico (AA) ó 10 g L-1 ácido cítrico (CA) controló el pardeamiento enzimático y mantuvo la calidad visual del caqui por encima del límite de comercialización entre 6 y 8 días de almacenamiento a 5 ºC, dependiendo del MS. Sin embrago, la aplicación de estos antioxidantes redujo de manera significativa la firmeza del fruto respecto al control. La combinación de estos antioxidantes con 10 g L-1 de CaCl2 permitió mantener la firmeza en el mismo rango que las muestras control. En un trabajo posterior, la aplicación de 1-metilciclopropeno (1-MCP) permitió procesar caqui almacenado 45 días a 1 ºC con una buena firmeza comercial y el tratamiento antioxidante (10 g L-1 CA + 10 g L-1 CaCl2) consiguió alcanzar un límite de comercialización del producto de 9 días a 5 ºC. La evaluación de distintas atmósferas controladas en combinación con tratamientos antioxidantes (AA o CA), como paso previo al envasado en atmósfera modificada (MAP) del caqui, mostró como más efectiva en el control del pardeamiento enzimático la atmósfera compuesta por 5 kPa O2 (balance N2). Esta atmósfera mantuvo la calidad visual del caqui cortado dentro del límite de comercialización durante 7-9 días a 5 ºC. Por el contrario, la aplicación de altas concentraciones de CO2 (10 ó 20 kPa) dio lugar a un pardeamiento en ciertas zonas de la pulpa que se conoce como 'internal flesh browning'. Estudios posteriores confirmaron el efecto beneficioso del envasado de caqui cortado y tratado con solución antioxidante (CA-CaCl2) en una MAP activa de 5 kPa O2 en la calidad visual del fruto frente a la aplicación de una MAP pasiva. El desarrollo de recubrimientos comestibles con capacidad antioxidante se realizó mediante la incorporación de antioxidantes (10 g L-1 CA + 10 g L-1 CaCl2) a formulaciones a base de proteína de suero lácteo (WPI), proteína de soja (SPI), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) y pectina. Todos los recubrimientos fueron efectivos controlando el pardeamiento enzimático del caqui cortado, siendo las muestras recubiertas con HPMC y pectina las mejor evaluadas visualmente. En general, el procesado, la aplicación de antioxidantes, el envasado en atmósferas controladas y los distintos recubrimientos comestibles estudiados, si bien no mostraron un efecto claro en los parámetros de calidad nutricional evaluados, no tuvieron un efecto negativo en los mismos. Por otra parte, los frutos cosechados a final de campaña tuvieron mayor actividad antioxidante y contenido en carotenoides. / [CA] El caqui persimmon (Diospyros kaki L.) 'Rojo Brillante' és un cultiu astringent que presenta unes propietats organolèptiques i nutricionals excel¿lents. En la última dècada, el seu cultiu en l'àrea mediterrània d'Espanya s'ha incrementat de manera exponencial amb el desenvolupament de la tecnologia que permet eliminar l'astringència, mantenint la fermesa del mateix. Esta nova forma de presentació, aporta un gran nombre d'avantatges, entre els quals s'inclou la possibilitat de comercialitzar-lo com fruita fresca processada. No obstant, l'èxit comercial del producte està limitat per pardetjament enzimàtic, la pèrdua de fermesa i el creixement microbià. L'objectiu de la Tesis ha estat en el desenvolupament de caqui 'Rojo Brillante' tallat en fresc mitjançant un enfocament que integra l'estudi de les característiques del producte en el moment del processat i de diferents tecnologies en el manteniment de la qualitat físico-química, sensorial, nutricional i microbiològica del producte durant un període que permeta la seua comercialització. En primer lloc, es va avaluar l'efecte de l'estat de maduresa (MS) en el moment de recol¿lecció, el temps d'emmagatzemament a 15ºC abans del processat i l'aplicació de diferents tractaments antioxidants en el pardetjament enzimàtic i la qualitat sensorial i nutricional del caqui 'Rojo Brillante' tallat i emmagatzemat a 5 ºC. L'aplicació de 10 g L-1 d'àcid ascòrbic (AA) o 10 g L-1 d'àcid cítric (CA) va controlar el pardetjament enzimàtic i va mantenir la qualitat visual del caqui per damunt del límit de comercialització entre 6-8 dies d'emmagatzemament a 5 ºC, depenent del MS. No obstant, l'aplicació d'antioxidants va reduir de manera significativa la fermesa del fruit comparat amb el control. La combinació d'aquestos antioxidants amb 10 g L-1 de CaCl2 va permetre mantenir la fermesa en el mateix rang que les mostres control. En un treball posterior, l'aplicació de 1-metilciclopropeno (1-MCP) va permetre processar caqui emmagatzemat 45 dies a 1 ºC amb una bona fermesa comercial i a més, el tractament antioxidant (10 g L-1 CA + 10 g L-1 CaCl2) va aconseguir un límit de comercialització del producte tallat de 9 dies a 5 ºC. L'avaluació de diferents atmosferes controlades en combinació amb tractaments antioxidants (AA o CA), com a pas previ a l'envasament en atmosfera modificada (MAP) del caqui 'Rojo Brillante, va mostrar com a més efectiva en el control del pardetjament enzimàtic l'atmosfera composta per 5 kPa O2 (balanç N2). Aquesta atmosfera va mantenir la qualitat visual del caqui tallat dins del límit de comercialització durant 7-9 dies a 5 ºC. Per contra, l'aplicació d'altes concentracions de CO2 (10 ó 20 kPa) va donar lloc a un pardetjament en certes zones de la polpa, el qual és conegut com 'internal flesh browning'. Estudis posteriors van confirmar l'efecte beneficiós de l'envasament de caqui tallat i tractat amb solució antioxidant (CA-CaCl2) en una MAP activa de 5 kPa O2 millorant la qualitat visual de la fruita front a l'aplicació de una MAP passiva. El desenvolupament de recobriments comestibles amb capacitat antioxidant es va realitzar mitjançant la incorporació d'antioxidants (CA-CaCl2) en formulacions a base de proteïna de sèrum làctic (WPI), proteïna de soia (SPI), hidroxipropilmetilcel-lulosa (HPMC) i pectina. Tots els recobriments van ser efectius controlant el pardetjament enzimàtic del caqui tallat. No obstant, les mostres recobertes amb HPMC i pectina van ser millor avaluades visualment que la resta de tractaments. En general, el processat, l'aplicació d'antioxidants, l'envasament en atmosferes controlades i els distints recobriments comestibles estudiats, si bé no van mostrar un efecte clar en els paràmetres de la qualitat nutricional avaluats, no van tindre un efecte negatiu en els mateixos. Per altra banda, els fruits recol¿lectats a final de temporada van tenir major activitat antioxidant i contingut en / Sanchís Soler, E. (2016). Effect of processing on the physicochemical, sensory, nutritional and microbiological quality of fresh-cut 'Rojo Brillante' persimmon [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62588 / Compendio