FILIERA MIRTILLI. Messa a punto di tecniche di conservazione dei frutti in atmosfera controllata (obiettivo 2.2)

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Saverio Grasso
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FILIERA MIRTILLI Valorizzazione della produzione locale attraverso l ottimizzazione delle operazioni lungo la filiera (raccolta, distribuzione del fresco,

2) Valutazione del profilo qualitativo e nutraceutico delle principali varietà coltivate mediante tecniche innovative (NIR, MIR, Naso Elettronico) alla raccolta e

1 FILIERA MIRTILLI Valorizzazione della produzione locale attraverso l ottimizzazione delle operazioni lungo la filiera (raccolta, distribuzione del fresco, trasformazioni di alta qualità) Messa a punto di tecniche di conservazione dei frutti in atmosfera controllata (obiettivo 2.2) Valutazione del profilo qualitativo e nutraceutico delle principali varietà coltivate mediante tecniche innovative (NIR, MIR, Naso Elettronico) alla raccolta e durante la conservazione(obiettivo 2.5) PROGETTO VALORVI, Valorizzazione e ottimizzazione delle filiere viticola e frutticola valtellinesi attraverso sistemi innovativi in postraccolta e trasformazioni ad alta qualità

2 La coltivazione del mirtillo gigante americano (V. corymbosum, L.) negli ultimi anni si è sviluppata anche in Italia, principalmente in alcune regioni dove la produzione ha raggiunto buoni livelli: in particolare in Piemonte, Trentino Alto Adige e Lombardia. Questi piccoli frutti suscitano un crescente interesse da parte dei consumatori, che sono sempre più attenti alla qualità nutrizionale e salutistica dei prodotti che acquistano. L aumento della richiesta di questi frutti è imputabile al fatto che sono ricchi di sostanze nutraceutiche (antociani, flavonoidi e acido ascorbico), composti con elevata attività antiossidante che, per tale proprietà, svolgono un azione importante nei confronti di patologie degenerative. Nutrienti Unità Valori per 1g Valore energetico Kcal 57 Kj 21 Acqua g 84,21 arboidrati g 14,49 Zuccheri totali g 9,96 Glucosio g 4,48 Fruttosio g 4,47 Saccarosio g,11 Polifenoli totali mg/1g Flavonoidi mg/1g Antocianine totali mg/1g Acidi fenolici mg/1g Ascorbato mg/1g Fibra g 2,4 Proteine g,74 Lipidi totali g,33 Amido g,3 omposizione sul fresco delle bacche di mirtillo V. corymbosum cv. Berkley [fonte USDA National Nutrient Database, 24]

PROBLEMATIA: I mirtilli sono caratterizzati da una produzione stagionale e da un limitato periodo di conservazione perciò si rende necessario ottimizzare la filiera migliorando la

iò offre interessanti possibilità, permettendo di estendere il calendario di commercializzazione del prodotto nazionale a periodi dell anno in cui la presenza del frutto fresco è

Legacy % O 2 % O 2 A1 ( ) 4 1 ( ) 1-2 9 Raccolti manualmente a maturità commerciale nell annata 28 e 29; Poste in conservazioni a (controllo, ) e in diverse condizioni di atmosfera

3 PROBLEMATIA: I mirtilli sono caratterizzati da una produzione stagionale e da un limitato periodo di conservazione perciò si rende necessario ottimizzare la filiera migliorando la qualità e prolungando la shelf life SOPO Ottimizzare la filiera dei piccoli frutti freschi mediante la messa a punto di idonee metodiche di conservazione in post-raccolta. iò offre interessanti possibilità, permettendo di estendere il calendario di commercializzazione del prodotto nazionale a periodi dell anno in cui la presenza del frutto fresco è garantita solo grazie a delle produzioni internazionali. MATERIALI cv. Duke cv. Brigitta cv. Legacy % O 2 % O 2 A1 ( ) 4 1 ( ) Raccolti manualmente a maturità commerciale nell annata 28 e 29; Poste in conservazioni a (controllo, ) e in diverse condizioni di atmosfera controllata (A1, ). I frutti sono stati conservati nelle celle fino alla perdita delle caratteristiche di freschezza, corrispondente ad una percentuale di frutti danneggiati superiore al 5% (13-21 settimane di conservazione, in funzione della cultivar e del tipo di conservazione).

Valutazioni chimico-fisiche Percentuale delle bacche

secca Acidità titolabile Antociani e polifenoli totali

aratteristiche strutturali Dinamometro Instron a doppia

penetrazione (mj) aratteristiche morfologiche Analisi dell

Diametro Perimetro Fractal dimension (indice di rugosità)

4 Valutazioni chimico-fisiche Percentuale delle bacche danneggiate Perdita di peso Solidi solubili totali Sostanza secca Acidità titolabile Antociani e polifenoli totali aratterizzazione delle antocianine monomeriche mediante HPL aratteristiche strutturali Dinamometro Instron a doppia colonna onsistenza (N/mm) arico massimo (N) Energia di penetrazione (mj) aratteristiche morfologiche Analisi dell immagine Scanner piano Profilo aromatico Dimensioni: Area Diametro Perimetro Fractal dimension (indice di rugosità) olore: Density mean Density red Density green Density blue Naso elettronico costituito da 1 sensori MOS

legami -H, N-H, O-H Identificazione di composti organici Regione Near

5 SPETTROSOPIA IR SPETTROMETRO FT-NIR SPETTROMETRO FT-IR MPA, Bruker Optics Vertex 7, Bruker Optics Analisi quantitative di campioni contenenti legami -H, N-H, O-H Identificazione di composti organici Regione Near (NIR) Middle (MIR) Lunghezze d onda (nm) Numeri d onda (cm -1 )

6 PERENTUALE DI BAHE DANNEGGIATE % Damaged berries A1 % Damaged berries Duke Brigitta Legacy A1 % Damaged berries A1 % Weight loss La cultivar Duke mostra un progressivo decadimento delle bacche, che è rallentato in atmosfera controllata. Il 5% delle bacche danneggiate è raggiunto in 4-5 giorni; Le cultivar Brigitta e Legacy mostrano una più alta stabilità ed il decadimento inizia dopo 9 giorni. A1 6 PERDITA DI PESO Duke Brigitta Legacy A1 A % Weight loss % Weight loss Il controllo mostra una progressiva ed importante perdita di peso, per tutte le cultivar; In condizioni di atmosfera controllata la perdita di peso è modesta, per tutte le cultivar

7 Total phenolics (mg/1g) Duke A1 APAITA ANTIOSSIDANTE Total anthocyanins (mg/1g) Duke A1 M alvidin-3-glucoside (m mol/1g) Duke La cultivar Duke mostra un progressivo decadimento dei parametri relativi alla capacità antiossidante (fenoli totali, antociani e singole antocianine) durante lo stoccaggio; Le cultivar Brigitta e Legacy mostrano una maggior stabilità di tali parametri durante lo stoccaggio. ONSISTENZA A1 o n sisten cy (N / m m ) Duke A1 onsisten cy (N /m m ) Legacy A1 La cultivar Duke mostra un progressivo decadimento della consistenza nel corso della conservazione, specialmente nel controllo; Le cultivar Brigitta e Legacy mostrano una maggior stabilità della consistenza durante lo stoccaggio.

8 ANALISI DELL IMMAGINE La cultivar Duke mostra un progressivo decadimento dei parametri relativi alle dimensioni delle bacche (area, diametro, perimetro) durante lo stoccaggio, specialmente nel controllo; La cultivar Brigitta mostra leggere variazioni di tali parametri, specialmente evidenti nel controllo; La cultivar Legacy mostra delle piccole variazioni di tali parametri solo dopo 6 giorni di conservazione; In tutte le cultivar, non sono state riscontrate variazioni nei parametri relativi al colore. PROFILO AROMATIO Il profilo aromatico cambia durante lo stoccaggio in tutte le condizioni. L Analisi delle omponenti Principali (PA) mostra un trend evolutivo correlato al tempo di stoccaggio.

9 Abs (Log 1/R) 2,5 2 1,5 1, SPETTROSOPIA FT-NIR PLS Sostanza secca (%) Solidi solubili ( Bx) onsistenza (N/mm) Antociani totali (mg/1g) Polifenoli totali (mg/1g) Numeri d'onda (cm -1 ) Variabile Dipendente Pretrattamento dati LV alibrazione r cal RMSE ross-validazione r cv RMSEV Sostanza secca (%) d Solidi solubili ( Bx) SNV onsistenza (N/mm) d Antociani totali (mg/1g) d Poilifenoli totali (mg/1g) d

10 SPETTROSOPIA FT-NIR Le rette di regressione sviluppate nella zona del NIR hanno evidenziato elevati coefficienti di correlazione e bassi errori in crossvalidazione per le sostanze nutraceutiche.

11 SPETTROSOPIA FT-IR Abs Log (1/R) 8.E-1 7.E-1 6.E-1 5.E-1 4.E-1 3.E-1 2.E-1 1.E-1.E PLS Sostanza secca (%) Solidi solubili ( Bx) onsistenza (N/mm) Antociani totali (mg/1g) Polifenoli totali (mg/1g) Numeri d'onda (cm -1 ) Variabile Dipendente Pretrattamento dati LV alibrazione r cal RMSE ross-validazione r cv RMSEV Sostanza secca (%) d Solidi solubili ( Bx) SNV onsistenza (N/mm) d Antociani totali (mg/1g) d Poilifenoli totali (mg/1g) SNV+d

12 SPETTROSOPIA FT-IR Anche le rette di regressione sviluppate nella zona del MIR hanno evidenziato elevati coefficienti di correlazione e bassi errori in cross-validazione per le sostanze nutraceutiche.

ONLUSIONE La conservazione in atmosfera controllata incrementa la shelf life dei mirtilli, specialmente in termini di perdita di peso, raggrinzimento e caratteristiche strutturali; Le due condizioni

13 ONLUSIONE La conservazione in atmosfera controllata incrementa la shelf life dei mirtilli, specialmente in termini di perdita di peso, raggrinzimento e caratteristiche strutturali; Le due condizioni di atmosfera controllata testate in questo studio non hanno mostrato sostanziali differenze; La cultivar Brigitta e Legacy si sono adatte meglio alla conservazione in atmosfera controllata, rispetto alla cultivar Duke. La spettroscopia NIR e MIR si è rilevata idonea nel predire i parametri qualitativi e nutraceutici dei mirtlli conservati durante la conservazione in atmosfera controllata.

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