L'influenza dei trattamenti fisici sui cambiamenti fitochimici nei prodotti freschi dopo lo stoccaggio e la commercializzazione

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Astratto:Sarà necessario più cibo ad alto contenuto nutritivo per nutrire la crescente popolazione umana globale, che dovrebbe raggiungere i 10 miliardi di libbre entro il 2050. Frutta e verdura contengono la maggior parte dei minerali, micronutrienti e fitonutrienti essenziali per la nutrizione e la salute umana. La quantità di questi fitochimici dipende dalla genetica delle colture, dai fattori meteorologici e ambientali, dalle condizioni di crescita e dai trattamenti pre-raccolta e post-raccolta. Questi fitochimici sono noti per avere proprietà antitumorali e per regolare l'immunità, oltre a proprietà ipolipidemiche, antiossidanti, anti-invecchiamento, ipotensive, ipoglicemiche e altre proprietà farmacologiche. I trattamenti fisici sono stati segnalati per essere efficaci per la gestione di diverse malattie post-raccolta e disturbi fisiologici. Questi trattamenti possono influenzare le qualità esterne, interne e nutrizionali di frutta e verdura. Pertanto, lo scopo di questa revisione è riassumere le informazioni recentemente riportate in merito all'uso di trattamenti fisici applicati direttamente o in combinazione con altri mezzi per massimizzare e mantenere il contenuto fitochimico di frutta e verdura fresca e di IV gamma o trasformata.

Parole chiave:frutta; trattamenti termici; pre-raccolta; post-raccolta; data di scadenza; la verdura

1. Introduzione

La crescente popolazione umana pone l'agricoltura di fronte a sfide senza precedenti. Per sfamare la popolazione mondiale, che dovrebbe raggiungere i 10 miliardi entro il 2050[1], sarà necessario più cibo con un contenuto nutrizionale più elevato, in particolare frutta e verdura. Frutta e verdura fresca sono importanti fonti alimentari di nutrienti e sostanze fitochimiche che promuovono la salute. Secondo le linee guida dietetiche, una dieta equilibrata e sana dovrebbe includere il consumo quotidiano di frutta e verdura. I fitochimici come vitamine, polifenoli, carotenoidi, fitoestrogeni, glucosinolati e antociani sono abbondanti nei prodotti freschi [2] e aiutano a prevenire malattie come il cancro e a controllare malattie croniche come l'obesità; diabete di tipo 2; malattie cardiovascolari, inclusi ipertensione e ictus; osteoporosi e ipoglicemia [1-8]. Quantità insufficienti di micronutrienti e minerali essenziali nella dieta possono avere effetti negativi a lungo termine sulla salute umana e portare alle classiche malattie da carenza di micronutrienti [9,10]. I contenuti fitochimici di diversi tipi di prodotti sono fortemente influenzati dal genotipo, dalle condizioni meteorologiche e ambientali, dai sistemi di produzione e dalla raccolta, dai trattamenti pre-conservazione e post-raccolta, dalla conservazione a freddo e dalle condizioni di commercializzazione[11-14]. Questo articolo ha lo scopo di esaminare le informazioni più recenti dalla ricerca più recente sui cambiamenti fitochimici nei prodotti freschi, così come nella frutta e verdura di IV gamma che sono causati da trattamenti fisici prima della conservazione.

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2. Fattori pre-raccolta che influenzano i cambiamenti nei fitochimici durante la conservazione

È necessario tenere conto dell'importanza della cultivar e dei fattori pre-raccolta, poiché la qualità dei prodotti freschi non può essere migliorata dopo la raccolta e lo stoccaggio prolungato, ma solo mantenuta. I coltivatori di solito selezionano le cultivar in base alla loro commerciabilità (qualità visive specifiche per il mercato prescelto) e alla resa, poiché questi fattori influenzano direttamente i loro profitti. Tuttavia, il background genetico delle cultivar, le condizioni di crescita e i trattamenti di sanificazione, così come la luce, la temperatura, l'umidità, gli stress biotici e abiotici influiscono sulla qualità complessiva. Inoltre, lo stadio di maturità, il tempo di raccolta, il periodo di conservazione e le temperature, e le modificazioni dell'atmosfera durante il periodo di conservazione influiscono tutte sulle qualità esterne e interne dei prodotti freschi [15,16]. Lo stress da caldo è uno stress abiotico comune nei paesi caldi come quelli della regione mediterranea ed è un problema importante per le colture coltivate in serre o tunnel di plastica durante l'estate. Le alte temperature influenzano direttamente il metabolismo delle piante e le attività enzimatiche e, quindi, il contenuto nutrizionale del frutto o della verdura. Molti processi fisiologici sono rallentati o alterati dalle alte temperature. In particolare, le alte temperature possono indurre l'accumulo di antiossidanti, che proteggono la membrana cellulare dalla rottura e dalla perossidazione. Lo stress da caldo generalmente induce l'accumulo di ROS e l'attivazione di sistemi di disintossicazione[17]. Le piante di pomodoro (Solanum lycopersicum L.) esposte a una temperatura di 35 gradi hanno mostrato livelli aumentati di acido ascorbico (vitamina C) e una migliore attività dei loro enzimi correlati all'ascorbato/glutatione[18]. Recentemente Rocchetti et al. [19] hanno studiato l'effetto combinato della conservazione a 4 gradi per 10 giorni e della digestione gastrointestinale in vitro sul profilo fitochimico dei microgreens di barbabietola rossa (Beta vulgaris) e amaranto (Amaranthus sp.). È stato osservato un impatto sul contenuto fenolico totale, con aumenti massimi del contenuto fenolico totale osservati dopo un periodo di conservazione di 10-giorni sia per i microgreen di barbabietola rossa (più 1.{14}}volte) che per i microgreens di amaranto (più 1 .1-piega) D'altra parte, la digestione in vitro di barbabietola rossa e amaranto ha prodotto un aumento significativo del contenuto fenolico totale (36-88 percento), antiossidanti (6-43 percento) e betalaine totali (41-57 percento), con livelli massimi osservati quando il materiale è stato conservato per 10 giorni prima della digestione. Utilizzando diversi sistemi di coltivazione, Pignata et al. [20] hanno riferito che dopo 9 giorni di conservazione a 4 gradi, la lattuga a foglia verde e rossa (Lactuca sativa L.) che è stata raccolta da sistemi di coltivazione fuori suolo ha mantenuto il suo contenuto fitochimico meglio della lattuga coltivata nei tradizionali sistemi di coltivazione a terra. Gli effetti del genotipo e del giorno di raccolta sulle quantità fitochimiche sono stati valutati in due cultivar di frutto di nespolo (Eriobotrya japonica) [21]. Lo studio ha mostrato che il contenuto fenolico e la capacità antiossidante sono stati influenzati dalle condizioni di conservazione e cultivar, ma non dalla data di raccolta. Risultati simili sono stati riportati per il frutto del mango (Mangifera indica L.), in uno studio in cui sono state valutate le caratteristiche fisico-chimiche, nutrizionali, antiossidanti e fitochimiche di 10 cultivar di mango, esponendo variazioni significative tra le cultivar [22].

Cistanche può antietà

La qualità della materia prima al momento della raccolta e la sua idoneità alla trasformazione sono di fondamentale importanza per la durata di conservazione dei prodotti di IV gamma [23]. Inoltre, le crescenti preoccupazioni del pubblico sui pesticidi utilizzati nella produzione agricola hanno spinto molti consumatori a preferire i prodotti freschi biologici. Una meta-analisi di molte pubblicazioni ha rilevato che, in media, le colture biologiche contengono concentrazioni significativamente più elevate di sostanze fitochimiche, rispetto ai prodotti freschi convenzionali [24].

3. Trattamenti fisici

Le tecnologie post-raccolta consentono alle industrie orticole di soddisfare le esigenze globali della produzione locale e su larga scala e della distribuzione intercontinentale di prodotti freschi e di IV gamma con un'elevata qualità nutrizionale e sensoriale. Diversi trattamenti fisici sono stati segnalati per essere efficaci per la gestione di molte malattie post-raccolta e disturbi fisiologici [25,26]. Questi trattamenti comprendono trattamenti con acqua calda, brevi periodi di risciacquo in acqua calda accompagnati da spazzolatura, aria calda e trattamenti a vapore, da soli o in combinazione con altri trattamenti.stelo di cistancheQuesti metodi sono sicuri, non lasciano residui chimici e consentono al frutto di mantenere la sua qualità durante la conservazione a freddo prolungata e sullo scaffale [25,26]La temperatura è anche il principale fattore abiotico che regola la crescita e lo sviluppo delle piante e influenza livelli di metaboliti e sostanze fitochimiche. I trattamenti termici possono essere utilizzati per attivare o disattivare e ridurre gli effetti dell'attività degli enzimi che possono influenzare il contenuto di fitonutrienti nei prodotti freschi [27]. È stato riportato che vari tipi di pretrattamenti termici influenzano la qualità della frutta, inclusi vapore, immersione in acqua calda e spazzolatura, vapore d'aria calda ad alta umidità, essiccazione con aria calda e riscaldamento a microonde [26]. Un altro tipo di trattamento fisico riguarda la radiofrequenza (RF). La radiofrequenza è un metodo di riscaldamento dielettrico con una gamma di frequenza di 3-300 MHz ed è ampiamente applicato nell'industria, nella ricerca scientifica e in contesti medici. RF genera calore attraverso la rotazione reciproca e la collisione di molecole polari indotte da un campo elettromagnetico alternato. Nella lavorazione degli alimenti la RF viene utilizzata principalmente per il controllo dei parassiti, l'essiccazione dei prodotti agricoli e per sbollentare frutta e verdura [28].

4. Trattamenti Fisici e Fitochimici

È stato dimostrato che i trattamenti fisici modificano i tratti di qualità. Un'adeguata combinazione di temperatura e tempo potrebbe influenzare i processi di maturazione, la qualità post-raccolta esterna ed interna [26]. È stato anche segnalato che i trattamenti fisici influenzano i profili fitochimici e le capacità antiossidanti di frutta e verdura appena raccolte dopo una conservazione breve o prolungata e la loro durata di conservazione (vedi Tabella 1).

La capacità antiossidante (AOX) nei peperoni (Capsicum annum L.) è stata aumentata dopo il trattamento in acqua calda, risciacquo e breve spazzolatura (55 gradi) prima della conservazione, in combinazione con la bassa temperatura (2 gradi) durante 3 settimane di conservazione, rispetto alla frutta non riscaldata [29]. Un altro trattamento con acqua calda (55 gradi per 60 s) ha contribuito a mantenere la qualità dei peperoni dopo 14 giorni di conservazione. Questo trattamento ha preservato la qualità dei peperoni, ha inibito l'attività della fenilalanina ammoniaca liasi (PAL) e non ha alterato notevolmente il contenuto di antiossidanti dei peperoni durante la conservazione [30]. L'immersione dei pomodori rompitrucioli in acqua a 52 gradi per 5 minuti ha aumentato significativamente (del 17 percento) il loro contenuto di licopene dopo 2 settimane di conservazione a 5 gradi. Questo trattamento ha anche aumentato il contenuto di acido ascorbico dei pomodori dell'11%, il contenuto fenolico lipofilo del 18% e il contenuto fenolico totale del 6,5% [31]. In un altro studio, i pomodori verdi maturi sono stati immersi in acqua calda (52 gradi) per 5 minuti [32]. Tale trattamento ha promosso l'accumulo di carotenoidi e fenolici lipofili e ha anche portato a un potenziale antiossidante leggermente superiore, ma non ha influenzato altrimenti la composizione del frutto maturo. I pomodori maturavano normalmente dopo l'immersione. I frutti trattati erano di colore rosso più scuro e di colore meno giallo-arancio. L'AOX e i fenoli più elevati sono stati associati al trattamento termico che ha potenziato gli enzimi correlati a questi fitochimici[32].

Ai broccoli (Brassica oleracea var. italic) sono stati applicati trattamenti termici post-raccolta per ritardare la senescenza e preservarne la qualità. I trattamenti termici più efficaci sono risultati essere temperature comprese tra 41 e 52 gradi [33]. Il trattamento con acqua calda post-raccolta (50 gradi per 1 min) non è consigliato per le carote conservate, in riferimento alla perdita d'acqua e all'avvizzimento delle radici, ma è un'opzione per preservarne il contenuto di -carotene e vitamina C [34] Cavolo (Brassica oleracea) i germogli sono stati immersi in acqua calda a 40, 50 e 60 gradi per 10, 30 o 60 s e poi mantenuti per altri 2 giorni a temperatura ambiente. Il trattamento a 50 gradi per almeno 20 s ha indotto significativamente l'accumulo di composti fenolici e glucosinolati, nonché la capacità antiossidante, rispetto al controllo non trattato [35].

Uno studio sugli effetti del trattamento dei cetrioli (Cucumis sativus L.) con una breve immersione in acqua calda a 45 e 55 gradi per 5 minuti rispetto alla frutta immersa in acqua a 25 gradi. Il frutto trattato a 55 gradi aveva l'attività perossidasica più bassa, ma aveva anche il miglior aspetto, colore, gusto e la più alta attività catalasica durante la conservazione a freddo e sullo scaffale, rispetto al controllo (25 gradi) e trattato a 45 gradi frutta [36].

Gli effetti del trattamento termico intermittente sulla qualità delle radici e sulla capacità antiossidante della patata dolce sono stati studiati durante la conservazione a freddo a 5±0,5 gradi e 80-85 percento di umidità relativa. Le radici sono state trattate termicamente in un forno ad aria (45 gradi) per 3 ore in modo continuo o intermittente. Il trattamento intermittente è stato ottenuto lasciando che la temperatura tornasse a temperatura ambiente dopo ogni 1 ora di trattamento continuo. Questo trattamento termico intermittente è risultato essere un metodo fisico sicuro per preservare la qualità delle radici a bassa temperatura, aumentando il metabolismo antiossidante per alleviare il danno ossidativo [37].

I fitochimici dei frutti possono anche essere influenzati dai trattamenti fisici.cistance tubulosa benefici ed effetti collateraliI composti fenolici e i flavonoidi nel frutto del melone (Cucumis melo) sono stati significativamente migliorati da un trattamento con acqua calda a 53 gradi per 3 minuti [38]. Le mele "Red Fuji" (Malus domestica Borkh) sottoposte a calore ad aria forzata a 45 gradi per 3 ore hanno mantenuto il contenuto fenolico totale e la capacità antiossidante più elevati rispetto a 60 gradi per 3 ore o alla frutta non trattata. Le mele "Golden Delicious" erano più sensibili al trattamento termico in base alla loro perdita di acidità titolabile (TA) [39]. Magoumi et al. [27] hanno riportato che il trattamento con acqua calda a 55 gradi per 30 s ha ottimizzato lo sbiancamento degli arilli di melograno (Punica granatum) e ha ridotto la loro attività enzimatica. Sebbene l'immersione in acqua calda abbia effettivamente soppresso l'attività della polifenolo ossidasi negli arilli di IV gamma, l'attività della perossidasi è stata aumentata dopo 14 giorni di conservazione a 5°C.

Gli effetti del trattamento con acqua calda sul contenuto di antiossidanti e sulla qualità dei frutti sono stati studiati anche nei frutti di banana (Musa sp.). Le banane trattate con acqua a 53 gradi per 9 minuti o acqua a 55 gradi per 7 minuti avevano un contenuto di zucchero totale più elevato, una maggiore acidità e più carotene rispetto alla frutta non trattata. Tuttavia, il contenuto di vitamina C delle banane trattate è stato ridotto [40]. Il mango (Mangifera indica L.) è una coltura da frutto commerciale prodotta nelle regioni tropicali e subtropicali. È ampiamente consumato e apprezzato per il suo sapore delizioso, l'aroma gradevole e il fatto che è una ricca fonte di 1nutrienti e sostanze fitochimiche (cioè, vitamina C, vitamina E, -carotene, luteina, quercetina, angiferina, omega 3 e 6 polinsaturi acidi grassi I frutti di mango sono stati immersi in acqua a 46,1 C per 70-110 minuti e la qualità del frutto è stata valutata dopo 4 giorni di successiva conservazione a 25 gradi, in termini di variazioni del contenuto polifenolico, capacità antiossidante e qualità del frutto. giorni di conservazione, sono state osservate solo lievi variazioni dei livelli di composti polifenolici, mentre i livelli fenolici solubili totali e la capacità antiossidante sono diminuiti in tutti i frutti trattati con acqua calda.[41] L'acqua calda può essere utilizzata anche come trattamento di quarantena. Il trattamento dell'acqua calda (48 gradi per 60 min) imposto come protocollo di quarantena obbligatorio per il mango esportato dal Pakistan in Cina non ha avuto effetti negativi sulla qualità visiva o biochimica dei frutti e i manghi trattati hanno avuto un alto gher indice di commerciabilità. I manghi trattati avevano un sapore migliore, un contenuto di solidi solubili leggermente aumentato, un rapporto zucchero-acido e acido ascorbico più elevato rispetto ai frutti di controllo[42]. La tecnologia di trattamento termico a vapore viene utilizzata a fini di quarantena in vari frutti tropicali per l'esportazione. I frutti di guava verde maturi (Psidium guajava L.) sono stati sottoposti al trattamento termico a vapore in una struttura commerciale certificata, mantenendo una temperatura della polpa di 47,5 gradi per 0,12 e 25 minuti, seguita da conservazione della frutta in condizioni ambientali (28 ± 2 gradi) per 6 giorni. I frutti trattati con vapore a 47,5 gradi per 25 minuti avevano rapporti zucchero-acido, livelli di acido ascorbico e contenuto fenolico totale più elevati ed erano di migliore qualità alimentare, rispetto ai frutti che hanno ricevuto un 12-trattamento termico a vapore minimo e i frutti di controllo non trattati. Tuttavia, il contenuto totale di antiossidanti e l'acidità TA dei frutti non sono stati influenzati dalla durata del trattamento vapore-calore [43].

I frutti di mume (Prunus mume Sieb.et Zucc.) vengono raccolti e consumati allo stadio maturo e verde e hanno una breve durata di conservazione a temperatura ambiente. Un trattamento con acqua calda pre-stoccaggio in cui i frutti "Nankou" sono stati immersi in acqua a 45 gradi per 5 minuti ha esteso la durata di conservazione 3- volte a 6 gradi. Il trattamento con acqua calda ha ritardato la diminuzione del contenuto di ascorbato e del totale capacità antiossidante che di solito viene rilevata durante la conservazione. Durante la conservazione a freddo, le attività degli enzimi correlati agli antiossidanti, tra cui l'ascorbato perossidasi e la monodeidroascorbato reduttasi, erano più elevate nei frutti trattati con acqua calda rispetto ai frutti di controllo[44].

La qualità della frutta e della verdura di IV gamma può essere preservata con un trattamento fisico senza alterarne i parametri di qualità esterni ed interni. È stato studiato l'effetto del trattamento preliminare dell'acqua calda sulla qualità dei kiwi minimamente lavorati (Actinidia deliciosa). I frutti interi sono stati immersi in acqua calda (45 gradi) per 25 o 75 minuti, lavorati in minima parte, confezionati e conservati a 0 gradi per 8 giorni. Il contenuto fenolico totale dei frutti di controllo non trattati era significativamente superiore a quello osservato per i kiwi che sono stati immersi in acqua calda per 25 o 75 minuti. Il contenuto di vitamina C è diminuito durante la conservazione e tale diminuzione non è stata significativamente influenzata dai diversi trattamenti o tempi di conservazione [45].

5. I trattamenti termici applicati in combinazione con altri trattamenti influiscono sui cambiamenti dei fitochimici durante lo stoccaggio

A differenza di un unico trattamento termico, i trattamenti combinati possono essere più efficaci per mantenere le qualità esterne e interne di frutta e verdura fresca e di IV gamma e limitare i disturbi. Un risciacquo con acqua calda (55 gradi per 15 s) sulle spazzole combinato con l'imballaggio individuale in pellicola termoretraibile dei frutti di peperone ha mantenuto la qualità della frutta durante la conservazione a bassa temperatura. Il frutto avvolto maturava normalmente durante il periodo di shelfe, quando i peperoni venivano spostati a 20 gradi dopo lo scarto. Questo studio ha dimostrato che i livelli di antiossidanti del frutto del peperone possono essere preservati durante la conservazione[46]. È stato anche dimostrato che il trattamento con acqua calda allevia i danni da raffreddamento nel peperone (Capsicum annuum L.) e in altre specie di solanacee. Questo fenomeno è stato associato alla presenza di metaboliti come zuccheri e poliammine, che proteggono la membrana plasmatica [47]. L'immersione del frutto del peperone per 1 minuto in acqua calda a 53 gradi riduceva la chiusura vitaminica e induceva la tolleranza al freddo, che era associata a un contenuto fenolico più elevato durante 21 giorni di conservazione a 5 gradi più 7 giorni a 21 gradi [47]. Il trattamento ad acqua calda (52 gradi per 5 min) dei pomodori raccolti verdi maturi applicato in combinazione con etilene a 30 gradi per 24,48 o 72 ore o 35 gradi per 24,48 o 72 ore seguito dal completamento della maturazione a 20 gradi ha fornito una sinergia effetto, favorendo lo sviluppo del colore e aumentando il contenuto di antiossidanti del frutto maturo [32]. In vwork fatto su prugna (Prunus salicina Lindl. cv. Sanhua), la combinazione di trattamento termico (aria calda a 37 gradi per 6 h) e l'uso di chitosano come rivestimento edibile è stato riportato per aumentare il contenuto fenolico e flavonoide totale e attività antiossidante durante la conservazione post-raccolta [48]. Il potenziamento dei fenoli totali e dell'attività antiossidante era dovuto anche allo stesso techitosano, poiché è noto che attiva il meccanismo di difesa e gli antiossidanti nei tessuti del frutto [48].

Il riscaldamento e la cottura a microonde sono diventati una pratica comune nelle cucine.estratto di cistanche tubulosaÈ stato condotto uno studio per stimare i costituenti fitochimici e le attività antiossidanti di fette di pomodoro riscaldate con microonde (1000 W) per 30 e 300 s. I livelli di polifenoli, flavonoidi e licopene erano significativamente più alti tra i pomodori trattati per 300 s, rispetto ai pomodori non trattati e ai pomodori cotti al microonde per 30 s[49].

Yao et al.[50] hanno studiato gli effetti dell'energia a radiofrequenza (RF) e della scottatura con acqua calda convenzionale (95 gradi per 2 min) sulle proprietà fisico-chimiche della lattuga a stelo (Lactuca sativa L.). Il contenuto residuo di vitamina C è stato significativamente aumentato con l'aumento della temperatura di riscaldamento RF (65-85 gradi). Inoltre, la lattuga trattata con RF a 75 gradi ha mostrato una migliore ritenzione di nutrienti rispetto alla lattuga sbollentata in acqua calda.

La cipolla (Allium cepa L.) è una ricca fonte di composti bioattivi, inclusi flavonoidi e composti organosolforati. Le cipolle vengono comunemente consumate fresche o dopo essere state sottoposte a un'ampia varietà di metodi di cottura che inducono cambiamenti significativi nella composizione della cipolla e nei composti bioattivi [51,52]. Un nuovo prodotto disponibile in commercio derivato dalla cipolla, noto come "cipolla nera", è stato sviluppato trasformando (invecchiando) la cipolla cruda in una stanza a temperatura e umidità controllate. La cipolla fresca è stata mantenuta a 65 o 70 gradi e 90 percento di umidità relativa per 28 giorni, dopodiché i bulbi vengono essiccati a 15 percento di umidità relativa e 50 gradi per 24 ore. Il contenuto totale di flavonoidi è stato ridotto fino a 12- volte nelle cipolle nere, rispetto alle cipolle fresche, mentre la quantità di isoallin, il principale composto organosolforico nelle cipolle nere, è notevolmente superiore a quella che si trova nelle cipolle fresche. Il livello più elevato di composto organosulfureo era probabilmente dovuto alla formazione di composti intermedi come i tiosolfati e alla successiva trasformazione in composti organici sulfuro volatili dovuta al trattamento termico [53]. Anche i livelli di fruttosio e glucosio sono aumentati in modo significativo durante il processo di trattamento, il che ha contribuito alla dolcezza delle cipolle nere. Il riscaldamento diminuisce l'attività antiossidante della cipolla [53].

Le pesche (Prunus persica) contengono alti livelli di vitamine, fenoli e procianidina B3 e sono una buona fonte di minerali come fosforo, ferro e potassio [54] I frutti della pesca sono stati immersi in acqua a 0,4{ {6}} e 60 gradi per 60 s e quindi esposto a 0,5 o 1,0 kGy di radiazioni gamma.recensioni di cistanche tubulosaSono stati quindi conservati a 25±2 gradi e 70% di umidità relativa per 2 settimane. Il contenuto di acido ascorbico delle pesche è diminuito con l'aumento della temperatura e della dose di radiazioni [54]. L'applicazione del trattamento termico in combinazione con 1-metilciclopropano (1-MCP), può avere un effetto sinergico che aumenta il potenziale antiossidante e mantiene la qualità dei frutti di pesca. Il trattamento termico pre-conservazione è risultato più efficace per sopprimere lo stress ossidativo e migliorare la qualità dei frutti quando i frutti sono stati mantenuti a temperatura ambiente, rispetto alle basse temperature [55].

Le fette di mela "Braeburn" appena tagliate sono state immerse in acqua fredda (4 gradi per 2 minuti) o acqua calda (48 o 55 gradi per 2 minuti) seguite da salse in 0 o 6% p/v di ascorbato di calcio acquoso (CaAsc, 2 minuti ,0 gradi) e conservati in aria fino a 28 giorni a 4 gradi. La combinazione del trattamento a 48 gradi e della immersione di CaAsc ha portato a un 7-aumento di volte del livello di acido ascorbico all'interno della mela tessuto (0.25-1.85 g kg-1) e di conseguenza ha aumentato l'attività antiossidante Il trattamento con acqua calda non ha aumentato il contenuto di acido ascorbico quando è stato applicato da solo, senza CaAsc trattamento [56].

Un altro studio ha valutato l'effetto di un trattamento con acqua calda in quarantena (46,1 gradi 75-90 min), lattato di calcio (CaLac,0.05 percento) e la loro combinazione sull'attività di enzimi antiossidanti nel mango 'Keitt' conservati per 20 giorni (a 5 gradi) e durante la maturazione (a 21 gradi). Il trattamento combinato acqua calda-CaLac ha aumentato l'attività degli enzimi antiossidanti nel frutto [ 57]. Uno studio simile ha esaminato gli effetti dell'acqua calda (48 gradi/20 min) cloruro di calcio (1 percento/20 min) e la loro combinazione sui livelli di composti bioattivi e attività antiossidante nella papaia (Carica papaia L.). Le papaie trattate sia con acqua calda che con CaCly hanno mostrato un contenuto di acido ascorbico, contenuto fenolico e attività antiossidante più elevati rispetto ai frutti non trattati e ai frutti che hanno ricevuto il solo trattamento con acqua calda o CaClo. Ciò era correlato al loro contenuto di acido ascorbico, fenolico e -criptoxantina [58]. I frutti di guava tailandese (Psidium guajau L.) sono stati immersi in acqua a 40 gradi per 30 minuti (H), 0,1 mMMeJA per 10 minuti (0,1 mMMeJA) o H seguiti da 0,1 mM MeJA (H＋0,1 mM MeJA) in uno studio in cui i frutti non trattati sono stati usati come controllo. Il trattamento H plus 0,1 mM MeJA ha potenziato sia l'attività antiossidante che l'attività di scavenging dei radicali liberi. Questi cambiamenti sono stati accompagnati da cambiamenti nei livelli di composti bioattivi come acido ascorbico, fenoli totali e flavonoidi e cambiamenti nell'attività della perossidasi. C'era anche una parziale soppressione della prevista diminuzione dell'attività della catalasi [59].

I meloni Hami (Cucumis melo var. Saccarina) sono stati immersi in acqua a 55 gradi per 3 minuti ed essiccati, dopodiché sono stati ricoperti mediante immersione in una soluzione all'1% (w) di O-carbossimetilchitosano (CMC) per 15 s e asciugati all'aria usando i fan. La capacità antiossidante totale e il contenuto fenolico totale di quei meloni erano generalmente superiori a quelli osservati nel frutto non trattato [60].

In uno studio con la fragola (Fragaria x ananassa), i frutti sono stati inizialmente immersi in acqua calda contenente 1 mM di acido salicilico, 2% di CaClz e una combinazione di acido salicilico e CaCla a due diverse temperature dell'acqua (20 e 45 gradi) per 5 minuti e poi conservato a 4 gradi per 14 giorni. La combinazione dei trattamenti di immersione con acido salicilico e CaClz con il trattamento con acqua calda (45 gradi) ha mantenuto la qualità del frutto della fragola durante la conservazione in modo più efficace rispetto a quando è stato applicato il trattamento con acido salicilico più CaClz senza il trattamento con acqua calda. In particolare, il trattamento con acido salicilico più CaCl2 più acqua calda è stato associato a una migliore capacità antiossidante e livelli più elevati di composti fenolici totali, vitamina C e proteine ​​totali, ma ha anche ridotto l'attività della polifenolo ossidasi (PO) [61].

6. Conclusioni

Il consumo quotidiano di frutta e verdura ha dimostrato di promuovere il benessere umano. L'aumento del consumo di frutta o verdura fresca e appena tagliata o trasformata e di altri alimenti ricchi di sostanze fitochimiche e fibre è benefico per la salute umana. Tuttavia, in molti paesi, il consumo giornaliero di frutta e verdura è molto limitato, a causa del deterioramento fisiologico e patologico dei prodotti durante lo stoccaggio, della mancanza di diversità orticola, delle cattive condizioni di crescita e delle pratiche e conoscenze post-raccolta inadeguate per mantenere il prodotto qualità dopo una conservazione o una lavorazione prolungate.

Una strategia per l'agricoltura sostenibile consiste nel progettare sistemi colturali che abbiano un impatto minimo o ridotto sull'ambiente e utilizzare approcci genetici per migliorare il contenuto nutritivo delle colture. Questa strategia è interessante poiché la genetica delle colture è il principale motore del contenuto di nutrienti delle piante. Tuttavia, la gestione dei campi di produzione agricola con particolare attenzione al contenuto di nutrienti delle colture è estremamente impegnativa, se non impossibile[19]. C'è anche un'urgente necessità di testare cultivar di colture di nuova generazione in diversi sistemi di coltivazione, nonché l'impatto dei sistemi di coltivazione di nuova concezione sulla qualità nutrizionale degli alimenti prodotti da diverse cultivar di colture. Sono necessarie cultivar di colture robuste che esprimano costantemente tratti in diversi agroecosistemi e ambienti [19]. Si prevede che la selezione di cultivar con alto potenziale antiossidante o varietà autoctone e cultivar tradizionali di interesse locale aumenterà il consumo di prodotti orticoli. Le strategie di marketing dovrebbero anche fornire un ulteriore impulso ai coltivatori indirizzando i consumatori attenti alla salute a produrre che contenga alti livelli di antiossidanti [2].

La conservazione a bassa temperatura è generalmente una delle tecnologie post-raccolta più efficaci ed è ampiamente utilizzata per mantenere la qualità dei prodotti freschi. Tuttavia, è stato segnalato che diversi trattamenti fisici sono efficaci per la gestione di diverse malattie post-raccolta e disturbi fisiologici. Questi metodi sono sicuri, non lasciano residui chimici e consentono al frutto di mantenere la sua qualità durante la conservazione prolungata al freddo e sullo scaffale [25,26]Tuttavia, questi trattamenti di pre-conservazione possono influenzare le qualità esterne e interne del fresco produrre [26]. Il potenziamento e l'accumulo di sostanze fitochimiche nella frutta e verdura riscaldata può essere spiegato dall'induzione di trascrizioni enzimatiche chiave che sono direttamente correlate alla sintesi di quei fitonutrienti. È anche possibile che le sostanze fitochimiche più elevate nel frutto trattato termicamente siano dovute ai trattamenti termici che hanno contribuito a rilasciarle dalla matrice cellulare nella polpa del frutto. I trattamenti termici sono fattibili per ritardare la maturazione e ritardare la riduzione dei composti fitochimici nei prodotti della carne durante lo stoccaggio, aumentando così il loro contenuto di composti bioattivi nei prodotti freschi. È stato anche segnalato che i trattamenti termici producono segnali che inducono la sintesi di proteine ​​specifiche, alcune delle quali sono il metabolismo degli enzimi di alcuni fitochimici. L'aumentata attività di questi enzimi porta all'accumulo di composti bioattivi nella frutta o nella verdura dopo la raccolta [29,32,43,49,59,66].

Gli studi futuri dovrebbero includere analisi quantitative e l'isolamento di sostanze da frutta e verdura, favorendo la comprensione degli effetti antiproliferativi, antimicrobici, antinfiammatori, neuroprotettivi e fotosensibilizzanti associati a queste sostanze. La conoscenza dei meccanismi d'azione di queste sostanze benefiche per la salute umana consentirà ai ricercatori di comprendere le relazioni tra concentrazione, efficacia ed effetti desiderabili e indesiderati impartiti da questi trattamenti fisici rispettosi dell'ambiente.cistanche Regno UnitoQuesta conoscenza è fondamentale per la pianificazione terapeutica, in combinazione con i trattamenti fisici, nonché per gli interventi in caso di intossicazione.

Questo articolo è tratto da Agronomy 2021, 11, 788. https://doi.org/10.3390/agronomy11040788 https://www.mdpi.com/journal/agronomy