Valorizzazione delle produzioni vitifrutticole valtellinesi mediante metodi innovativi INNOVI

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1 Valorizzazione delle produzioni vitifrutticole valtellinesi mediante metodi innovativi INNOVI RAPPORTO N 8 Attività 2 Definizione di curve di maturazione di mirtillo, uva e mela e valutazione non distruttiva dei loro indici di maturazione mediante misure ottiche in pianta Attività 3 Formazione di sostanze nutraceutiche in mirtillo, uva e mela e loro valutazione non distruttiva mediante misure ottiche di campo Indicatore risultato attività 2 Elaborazione ed analisi di curve di maturazione per le varietà di MELE (Stark Delicious e Golden Delicious) basate sui dati di maturazione dei frutti considerati Indicatore risultato attività 3 Elaborazione ed analisi di curve di maturazione per le varietà di MELE (Stark Delicious e Golden Delicious) basate sui dati salutistico-nutrizionali Unità Di.Pro.Ve. Fondazione Fojanini Cooperativa di Ponte in Valtellina

2 Introduzione Le mele di Valtellina La produzione di mele in provincia di Sondrio si aggira intorno ai 3 mila quintali l anno e si concentra in prevalenza nella zona della media Valtellina, ad un'altezza che varia dai 4 agli 8 metri sul livello del mare. Ne vengono prodotte diverse cultivar: a cominciare dalla Stark Delicious, considerata la mela per eccellenza, che si presenta con una colorazione brillante e intensa, forma allungata e le cinque punte nella parte inferiore; proseguendo con la mela Gala, riconoscibile per le caratteristiche striature di colore rosso brillante, la forma allungata e le dimensioni medio-piccole, la polpa succosa e il gusto dolce; o ancora la Golden Delicious, di colore giallo-verde striata di rosso; e concludendo con la Fuji, frutto grande dalla forma tondeggiante con la buccia di colore rosso-violetto e la polpa bianca. 2 Campionamento Il campionamento delle mele è stato effettuato prendendo in esame: due varietà: Stark Red Delicious e Golden Delicious due altitudini: 4 e 7 m due esposizioni: Est ed Ovest Le raccolte sono state effettuate a scadenza settimanale, nel periodo compreso fra il 25 Agosto 25 ed il 2 Ottobre 25. Ad ognuna delle otto date di campionamento si è proceduto alla raccolta di 2 mele (5 per ogni varietà, altitudine, esposizione e destinazione di utilizzo) tranne per quanto riguarda le ultime due date (6/ e 2/) in cui non è stato possibile effettuare la raccolta delle Stark a causa della caduta dei frutti dagli alberi. Il giorno stesso del campionamento, 4 frutti sono stati sottoposti ad analisi del peso, del contenuto zuccherino (residuo secco refrattometrico), della durezza e dell acidità, attraverso l utilizzo del sistema automatico Pimprenelle (situato in località Tovo). Lo stesso numero di frutti è stato destinato ad analisi del contenuto di polifenoli ed antociani presso la Fondazione Fojanini ed infine i restanti, sono stati utilizzati per l analisi del contenuto di acido ascorbico, β-carotene e clorofilla presso il Dipartimento di Produzioni Vegetali dell Università di Milano. 2

3 3 Materiali e metodi Per l estrazione dei polifenoli e degli antociani, è stata utilizzata una soluzione di etanolo cloridrico (C 2 H 5 OH : H 2 O : HCl, 7:3:). L operazione è stata effettuata su campioni conservati in congelatore a 2 C. Tutte le bucce relative ad ogni data/esposizione/altezza, sono state riunite, pesate e frullate fino ad omogeneità. Dal materiale frullato, sono stati prelevati 27 ml di campione, a cui sono stati aggiunti 35 ml di etanolo cloridrico e successivamente lasciati in estrazione per 6 ore in agitazione. ml di estratto sono stati quindi filtrati attraverso carta da filtro e centrifugati per 5 minuti. Successivamente, a, ml di estratto è stato aggiunto ml di reattivo di Folin Ciocalteau ed un volume d acqua variabile in modo da avviare la reazione. Dopo 3 minuti sono stati aggiunti 2 ml di Na 2 CO 3 al 2% e la soluzione è stata portata ad un volume di 2 ml con acqua ed agitata. L analisi allo spettrofotometro è stata effettuata dopo 9 minuti ad una lunghezza d onda di 7 nm. Per estrarre gli antociani, è stata utilizzata una diluizione di :25 di etanolo cloridrico del campione filtrato, con successiva analisi spettrofotometrica in cui si è registrato lo spettro di assorbimento da 23 a 7 nm. Lo strumento automatico Pimprenelle fornisce una misura per ogni singolo frutto per quanto riguarda peso, contenuto zuccherino e durezza, mentre fornisce un valore medio del lotto dei frutti per l acidità. 3

4 4 Risultati delle analisi effettuate presso la Fondazione Fojanini Antociani totali 6 5 antociani mg/g di buccia Stark 4 m Est Stark 4 m Ovest 25/8/25 /9/25 8/9/25 4/9/25 22/9/25 29/9/25 Fig contenuto di antociani nelle mele Stark a 4 m di altitudine Nella figura 4., in cui è mostrato il contenuto di antociani dell esocarpo di mele Stark raccolte a 4 m, si può notare come in generale aumentino col procedere della maturazione del frutto. Nei frutti campionati da entrambi i versanti del filare, il contenuto finale di questi pigmenti risulta essere infatti più del doppio di quello iniziale. In particolare l incremento di antociani nelle bucce delle Stark esposte ad est è del 86% ed in quelle esposte ad ovest è del 56%. Inoltre, alla raccolta, il contenuto di antociani è leggermente maggiore nelle bucce delle mele Stark esposte ad ovest. Il grafico mostra inoltre come i contenuti siano simili nelle mele di entrambe le esposizioni campionate alle prime tre date, dopodichè si assiste ad un aumento graduale e continuo nei frutti esposti ad est e ad un incremento veloce e molto consistente di quelli esposti ad ovest, seguito da un appiattimento della curva. 4

5 Antociani totali 9 8 antociani mg/g di buccia /8/25 /9/25 8/9/25 4/9/25 22/9/25 29/9/25 Stark 7 m Est Stark 7 m Ovest Fig Contenuto di antociani nelle mele Stark a 7 m di altitudine Per quanto riguarda i frutti raccolti all altitudine di 7 metri (fig.4.2), si può notare come il contenuto iniziale di antociani sia simile a quello rilevato nei frutti raccolti a minore altitudine. Tuttavia, con il procedere della maturazione esso raggiunge livelli nettamente superiori ed in particolare il contenuto di antociani nei frutti esposti ad ovest a fine campionamento, risulta doppio. La curva di accumulo dei frutti esposti ad ovest, presenta comunque un andamento analogo a quello dei frutti campionati a 4 m, con un forte incremento a partire dalla quarta data di raccolta ed una successiva stabilizzazione. Per quanto riguarda il contenuto di antociani nei frutti raccolti a 7 m est, si osserva, come per quelli raccolti a 4 m, un incremento a partire dalla terza data di campionamento, in questo caso però molto più pronunciato a maturazione. 5

6 Antociani totali 8 antociani (mg / g buccia) Stark 4 m Stark 7 m 25/8/25 /9/25 8/9/25 4/9/25 22/9/25 29/9/25 Fig Contenuto di antociani nelle mele Stark a 4 e 7 m di altitudine In figura 4.3 è evidenziato l andamento del contenuto di antociani alle due diverse altitudini, senza distinzioni nell esposizione. Si può notare come in entrambe le condizioni vi sia un aumento della concentrazione di pigmenti antocianici col procedere della maturazione del frutto. Solo nell ultima data di campionamento si nota, per quanto riguarda i frutti a 4 m, un andamento stazionario, mentre per quelli raccolti a 7 m, un ulteriore aumento. A maturazione, il livello di antociani nell esocarpo dei frutti campionati all altitudine maggiore, risulta essere del 66% più alto di quello dei frutti raccolti a 4 m. Polifenoli totali nm) Golden 4 m Est Golden 4 m Ovest Fig Contenuto di polifenoli nelle mele Golden a 4 m di altitudine 6

7 Il contenuto di polifenoli totali dell esocarpo delle mele Golden raccolte a 4 m (fig. 4.4), non varia nei frutti esposti ad est. In quelli esposti ad ovest, i livelli di polifenoli aumentano invece gradualmente fino al campionamento del 22 settembre, per poi decrescere leggermente. Essi presentano a maturità contenuti maggiori del 6% rispetto alla data iniziale. Frutti raccolti su lati differenti dei filari, presentano comunque valori di polifenoli totali simili nell ultime tre date di campionamento. Polifenoli totali assorbanza (O.D. 7 nm) /8/5 /9/5 8/9/5 4/9/5 22/9/5 Golden 7 m Est Golden 7 m Ovest 6//5 29/9/5 2//5 Fig Contenuto di polifenoli nelle mele Golden a 7 m di altitudine Dall analisi del contenuto dei polifenoli nelle mele cresciute a 7 m di altitudine (fig.4.5), si può notare come per i frutti di entrambe le esposizioni, l andamento sia complessivamente crescente. A maturazione completata l aumento è più evidente nei frutti esposti ad est rispetto a quelli ad ovest, con un aumento del 56% e del 47% rispettivamente. 7

8 Polifenoli totali assorbanza (O.D. 7 nm) Golden 4 m Golden 7 m 25/8/5 /9/5 8/9/5 4/9/5 22/9/5 29/9/5 6//5 2//5 Fig Contenuto di polifenoli nelle mele Golden a 4 e 7 m di altitudine Considerando l effetto dell altitudine sul contenuto di polifenoli totali (fig. 4.6), si nota come a fine campionamento i frutti della varietà Golden presentino un maggiore contenuto, specialmente quelli cresciute a 7 m (i quali mostrano un incremento del 54%). Inoltre, il contenuto aumenta marcatamente durante la settimana che precede l ultimo campionamento. Questo dato risulta interessante tenendo presente che la raccolta delle mele a maturità commerciale non viene effettuata in date così tardive, bensì circa un mese prima. Polifenoli totali assorbanza (O.D. 7 nm) Stark 4 m Est Stark 4 m Ovest 25/8/5 /9/5 8/9/5 4/9/5 22/9/5 29/9/5 Fig Contenuto di polifenoli nelle mele Stark a 4 m di altitudine 8

9 Il contenuto di polifenoli nelle mele Stark raccolte a 4 m (fig. 4.7), non subisce variazioni di rilievo durante la maturazione. Dopo un iniziale leggero calo, i livelli di polifenoli della buccia dei frutti di entrambe le esposizioni, ritornano gradualmente ai valori iniziali, con concentrazioni comunque considerevolmente maggiori rispetto alle Golden campionate alla stessa altitudine. Polifenoli totali.2 assorbanza (O.D. 7 nm) Stark 7 m Est Stark 7 m Ovest 25/8/5 /9/5 8/9/5 4/9/5 22/9/5 29/9/5 Fig Contenuto di polifenoli nelle mele Stark a 7 m di altitudine L andamento del contenuto di polifenoli nei frutti della cultivar Stark, raccolti a 7 m (fig.4.8), è decrescente durante le prime due settimane e poi stabile nei frutti cresciuti rivolti ad est. In quelli rivolti ad ovest invece esso risulta crescente, dopo la prima settimana di calo, fino all ultima data di raccolta. In tale data, il contenuto di polifenoli totali è simile nei frutti di entrambe le esposizioni. Rispetto al contenuto iniziale, la diminuzione nei frutti esposti ad est è pari al 23%, molto minore (- 6%) risulta invece essere il calo in quelli rivolti ad ovest. 9

10 Polifenoli totali.2 assorbanza (O.D. 7 nm) Stark 4 m Stark 7 m 25/8/5 /9/5 8/9/5 4/9/5 22/9/5 29/9/5 Fig Contenuto dei polifenoli nelle mele Stark a 4 e 7 m di altitudine In fig. 4.9 è mostrata l influenza dell altitudine sul contenuto di polifenoli totali nella buccia delle mele Stark. Si può notare come i due andamenti siano simili. Dopo un iniziale calo, più pronunciato nei frutti raccolti a 7 m, i contenuti sono pressochè uguali in quelli di entrambe le altitudini. Durante l evoluzione del processo di maturazione, nelle mele Stark raccolte a 4 m, il contenuto iniziale risulta invariato rispetto all iniziale, mentre quelle campionate a 7 m subiscono un decremento in polifenoli totali del 6%. Rispetto alle mele Golden, i frutti cresciuti a 7 m presentano a fine campionamento, livelli maggiori di circa il 5%, mentre per quelli cresciuti a 4 m, la differenza risulta essere maggiore (+ 7%).

11 5 Risultati delle analisi effettuate con lo strumento Pimprenelle Acido Malico g di ac. malico/l di succo Golden 4 m Est Golden 4 m Ovest Golden 7 m Est Golden 7 m Ovest 25/8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 6//26 2//26 Fig. 5. -Acidità contenuta nelle mele Golden a 4 e 7 m di altitudine La figura 5. evidenzia il comune andamento dell acidità durante tutto il periodo del campionamento delle mele Golden. In particolare si può notare come nell ultima data presa in esame, il valore dell acidità sia pressoché identico nei frutti campionati in tutte le differenti condizioni e minore rispetto ai contenuti iniziali. 4 Acido Malico g di ac. malico/l di succo Stark 4 m Est Stark 4 m Ovest Stark 7 m Est Stark 7 m Ovest 25/8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 Fig Acidità contenuta nelle mele Stark a 4 e 7 m di altitudine

12 L analisi dell acidità nella mele Stark campionate alle differenti altitudini ed esposizioni (fig.5.2), mostra come i valori non subiscano rilevanti differenze tra la prima e l ultima data di campionamento, sebbene nelle date centrali ci sia una lieve disomogeneità dei valori. 8. Acido Malico g di ac. malico/l di succo Golden Stark 25/8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 6//26 2//26 Fig Acidità contenuta nelle mele Stark e Golden In figura 5.3 sono riportati gli andamenti medi dell acidità nelle mele Golden e Stark. Si nota come questo parametro, nel corso della maturazione di entrambe le varietà di frutto, subisca un calo che risulta contenuto nel caso delle mele Stark (- 5%) e più marcato nel caso delle Golden (- 3%). Nelle ultime due date di raccolta, che hanno interessato solo la cultivar Golden, si evidenzia un aumento dell acidità nella penultima data di campionamento ed un seguente calo del 38% che porta i valori dell acidità a discostarsi sensibilmente da quelli rilevati all inizio dello studio. 2

13 Durezza durezza (N) Golden 4 m Est Golden 4 m Ovest Golden 7 m Est Golden 7 m Ovest 25/8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 6//26 2//26 Fig Durezza delle mele Golden Durezza durezza (N) Stark 4 m Est Stark 4 m Ovest Stark 7 m Est Stark 7 m Ovest 25/8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 Fig Durezza delle mele Stark 3

14 Nei grafici 5.4 e 5.5 è rappresentato l andamento della durezza nelle mele Golden e Stark. Essi mostrano una diminuzione del parametro col procedere della maturazione che porta, nel caso delle Golden, ad un calo del 45% e nel caso delle Stark, ad uno del 2%. Durezza durezza (N) Golden Stark 25/8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 6//26 2//26 Fig Durezza nelle mele Golden e Stark In fig. 5.6 sono riportati i valori medi della durezza nelle mele Golden e Stark. Entrambe le cultivar mostrano lo stesso andamento nel corso del campionamento. 4

15 Gradi Brix RSR Golden 4 m Est Golden 4 m Ovest Golden 7 m Est Golden 7 m Ovest 25/8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 6//26 2//26 Fig contenuto zuccherino nelle mele Golden Gradi Brix 4 2 RSR Stark 4 m Est Stark 4 m Ovest Stark 7 m Est Stark 7 m Ovest 25/8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 Fig Contenuto zuccherino nelle mele Stark 5

16 Gradi Brix RSR Golden Stark /8/26 /9/26 8/9/26 4/9/26 22/9/26 29/9/26 6//26 2//26 Fig Contenuto zuccherino nelle mele Golden e Stark Per quanto riguarda il contenuto zuccherino (espresso come residuo secco refrattometrico) (fig. 5.7, 5.8 e 5.9) si nota un andamento costante e graduale nel tempo che porta ad avere a fine campionamento e per entrambe le cultivar, un aumento del 27% (sebbene nelle ultime due date di raccolta, che hanno interessato solo la cultivar Golden, si evidenzia una stabilizzazione di tale parametro). Inoltre si può notare come le mele Stark presentino un minore contenuto zuccherino rispetto alle Golden. 6 Conclusioni Dall analisi del contenuto di antociani nell esocarpo delle mele Stark, possiamo concludere che i frutti cresciuti a 7 m presentano una quantità di pigmenti maggiore rispetto a quelli cresciuti a 4 m; inoltre per entrambe le altitudini, si evidenzia un aumento col procedere della maturazione. L analisi dei polifenoli totali effettuata durante la maturazione delle mele Golden mostra in generale un aumento di tale parametro, ma esso risulta limitato nel caso dei frutti cresciuti a 4 m e più marcato per quelli cresciuti a 7 m. Per quanto riguarda la varietà Stark invece si assiste ad un 6

17 andamento stazionario nell altitudine minore (4 m) e ad un calo concentrato tra le prime date di campionamento, in quella maggiore (7 m). I risultati ottenuti con la strumentazione Pimprenelle mostrano un calo dell acidità e della durezza per le mele Golden; nelle mele Stark invece l acidità si mantiene costante per tutto il periodo del campionamento, mentre la durezza mostra un calo. Infine, l analisi del grado zuccherino mostra un aumento per entrambe le cultivar. 7