14
Disponible en: http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=81315091003 Redalyc Sistema de Información Científica Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Saavedra del Aguila, Juan; Sichmann Heiffig-del Aguila, Lília; Fumi Sasaki, Fabiana; Mitsuyuki Tsumanuma, Guy; Graças Ongarelli, Maria das; Fillet Spoto, Marta Helena; Jacomino, Angelo Pedro; Marcos Ortega, Edwin Moisés; Kluge, Ricardo Alfredo POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, vol. 10, núm. 2, 2010, pp. 73-85 Asociación Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, S.C. Hermosillo, México ¿Cómo citar? Número completo Más información del artículo Página de la revista Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha ISSN (Versión impresa): 1665-0204 [email protected] Asociación Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, S.C. México www.redalyc.org Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Journal article

Citation preview

Page 1: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Disponible en: http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=81315091003

RedalycSistema de Información Científica

Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal

Saavedra del Aguila, Juan; Sichmann Heiffig-del Aguila, Lília; Fumi Sasaki, Fabiana;

Mitsuyuki Tsumanuma, Guy; Graças Ongarelli, Maria das; Fillet Spoto, Marta Helena;

Jacomino, Angelo Pedro; Marcos Ortega, Edwin Moisés; Kluge, Ricardo Alfredo

POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS.

Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, vol. 10, núm. 2, 2010, pp. 73-85

Asociación Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, S.C.

Hermosillo, México

¿Cómo citar? Número completo Más información del artículo Página de la revista

Revista Iberoamericana de Tecnología

Postcosecha

ISSN (Versión impresa): 1665-0204

[email protected]

Asociación Iberoamericana de Tecnología

Postcosecha, S.C.

México

www.redalyc.orgProyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto

Page 2: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS  Juan Saavedra del Aguila1,6; Lília Sichmann Heiffig‐del Aguila2; Fabiana Fumi Sasaki1,8; Guy Mitsuyuki Tsumanuma3; Maria das Graças Ongarelli1; Marta Helena Fillet Spoto4; Angelo Pedro Jacomino3,7; Edwin Moisés Marcos Ortega5; Ricardo Alfredo Kluge1,7 1Departament of Biological Science, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (ESALQ), University of São Paulo (USP), C.P. 9, 13418‐900, Piracicaba, SP, Brazil. E‐mail:  [email protected]; 2Grains and Fibers Center, Agronomic Institute (IAC), C.P. 28, 13075‐630, Campinas, SP, Brazil; 3Departament of Crop Production, ESALQ – USP; 4Departament of Agro industry, Food and Nutrition, ESALQ – USP; 5Departament of Basic Science, ESALQ – USP; 6FAPESP fellow; 7CNPq fellow; 8CAPES fellow. Key words: Musa acuminata AAA cv. Nanicão, ripening, color, damage, postharvest 

ABSTRACT The major problem affecting bananas  (Musa spp.) during and after harvest  is the susceptibility of the mature fruit to physical damage caused during transport and marketing. The purpose of this study was to evaluate the effects of mechanical  injuries on physiological, physicochemical and anatomical parameters of banana  fruits. The treatments were: non‐injured fruit (control), three 60 cm free falls, three longitudinal cuts (70 mm long and 2 mm deep), three longitudinal scratches on the edges (50 mm long and 2 mm wide), and compression for 15 minutes (equivalent force of 52.9 Newton). Fruits were stored for 21 days at 25oC and 75% RH. The parameters analyzed were the respiratory rate and ethylene production, loss of fresh mass, pulp/skin relation, total soluble solids (TSS), total acidity (TA), TSS/TA ratio, total amount of carotenoids, ascorbic acid amount, firmness, color (L*, chroma and hue) and evaluated by electronic  scanning microscopy. Fruits  from all  treatments  showed a respiratory  peak  on  the  nineteenth  day  and  a  decrease  in  this  variable  afterwards.  The  kind  of  injure may anticipate by one (impact injures) or two (cut and scratching injuries) days the ethylene production peak, which occurs  on  the  15th  day  after  harvest.  It  was  observed  that  the  cutting  and  scratching  treatments  were responsible for the most undesirable changes in fruits, such as increased loss of fresh mass and changes in color (darkening), when  compared  to  the  control  and  the other  treatments. Consequently,  cutting  and  scratching injuries can be considered the most harmful postharvest mechanical injuries for bananas.   

MODIFICACIONES POST‐COSECHA DE BANANA DAÑADA MECÁNICAMENTE Palabras clave: Musa acuminata AAA cv. Nanicão, maduración, color, daño, post‐cosecha 

RESUMEN El mayor  problema  que  afecta  los  frutos  de  banana  (Musa  spp.)  durante  y  después  de  la  cosecha,  es  la susceptibilidad de los frutos maduros a los daños físicos causados durante el transporte y la comercialización. El objetivo de este estudio fué evaluar  los efectos de  los daños mecánicos sobre  las variables fisiológicas, físico‐químicas y anatómicas en  frutos de banana. Los  tratamientos  fueron:  fruto sin daño mecánico  (control),  tres caídas libres desde 60 cm, tres cortes longitudinales (70 mm largo y 2mm ancho), tres raspados longitudinales (50mm  largo y 2mm ancho), y 15 minutos de compresión  (con una  fuerza equivalente de 52,9 Newton). Los frutos  fueron  almacenados  por  21  días  a  25oC  y  75% HR.  Las  variables  respuesta  analizadas  fueron  la  taza respiratoria, producción de etileno, pérdida de masa fresca, relación pulpa/casca, sólidos solubles totales (SST), acidez total (AT), “ratio” SST/AT, carotenoides totales, ácido ascórbico, firmeza, color (L*, “chroma” y “hue”) y evaluaciones con microscopio electrónico de barredura. Los  frutos de  todos  los  tratamientos presentaron  su pico respiratorio en el día 19 de experimento y con decrecimos de taza respiratoria a partir de este día. El pico de etileno fue adelantado en un día (daño por impacto) o en dos días (daños por corte y raspado), en los otros tratamientos este pico ocurrió en el día 15 de experimento. Fue observado que los tratamientos de corte y de raspado  fueron  los  que  presentaron  los  cambios más  indeseables  en  los  frutos,  como  el  incremento  de  la pérdida de masa fresca y modificaciones en el color (pardeamiento), cuando los anteriores tratamientos fueron comparados al control y a los demás tratamientos. Consequentemente, las injurias por corte y raspado pueden ser consideradas las más perjudiciales injurias mecánicas en la post‐cosecha de frutos de banana.     

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 73

Page 3: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

INTRODUCTION   Banana  (Musa  spp.)  is  one  of  the  most consumed  fruit  worldwide  and  is  grown  in most  tropical  countries.  In  Brazil,  nearly  all bananas  produced  are  consumed  fresh, playing  an  important  role  in  feeding  low‐income families, providing a source of  income to  them  and  keeping  the  rural  labor  force  in the country. Banana  is a major fruit regarding people’s  nutrition,  not  only  due  to  its  highly nutritious  value,  but  also  due  to  its  low production cost.    According  to  data  from  2004,  Brazil  is nowadays  the  second  world  producer  of bananas,  while  India  is  by  far  the  largest producer  (FAO,  2005).  The  growing  Brazilian production  of  bananas  mainly  results  from successive  changes  in  cultivation  techniques taking  place  nowadays.  However,  the development  of  conservation  techniques  and quality control have not improved at the same rhythm.    Only 50 to 60% of the bananas produced in Brazil  reach  the  end  consumers  due  to  high losses  during  the  commercialization  process (Mascarenhas,  1999).  Banana  is  a  climacteric fruit  that  presents  high  respiratory  rate  and ethylene  production  after  harvesting,  which makes  it  highly  perishable  (Pinheiro  et  al., 2005).   Mechanical  injuries  may  be  defined  as plastic  deformations,  superficial  ruptures  and destruction  of  vegetal  tissues  led  by  external factors.  Such  injuries  lead  to  physical modifications  (physical  damages)  and/or physiological,  chemical  and  biochemical alterations  that alter  color, aroma,  flavor and texture  of  vegetables  (Mohsenin,  1986). Injuries  can  be  classified  as  compression, impact  or  cut.  Impact  is  generally  caused  by the collision of  the  fruit against solid surfaces or against other fruits during harvest, handling and  transport.  Compression  injuries  are caused  by  a  variable  pressure  on  the  fruit surface exerted by an adjacent  fruit or by the container  holding  the  fruits.  Cut  injuries  are 

generally  due  to  the  collision  of  the  fruit against  a  sharp  surface  that  ruptures  the epidermis, or due  to  the pressure exerted by uneven surfaces, such as the container edges, against  the  fruit  (Mattiuz  and Durigan,  2001; Chitarra and Chitarra, 2005).   Mechanical  injuries  are  among  the  main factors  affecting  postharvest  losses  in bananas. Different injuries may cause different effects  on  agricultural  products,  mainly changes in color and appearance, fast ripening (due  to  increased  respiratory  rate  and ethylene production), increase in loss of water and  in deterioration by microorganisms,  thus, directly affecting  fruit quality and retail prices (Dadzie  and  Orchad,  1997;  Lladó  and Dominguez, 1998).    Mishandling,  vibration,  impacts, compression and/or superficial bruises are the basic causes of banana fruit injuries leading to fruit  deterioration  and  favoring  the development of diseases (Cortez et al., 2002).   Chitarra  (1998),  describing  the  effect  of cuts  and  injuries  on  plant  cell  membranes, comments  that  such  injuries  lead  to  the rupture of organelles, modify cell permeability and  favor  cell  disorganization,  triggering  the ethylene  synthesis  and  increasing  respiration rates. Upon cutting, the free (polyunsaturated) fatty  acids  from  banana  react  with  the  O2 through  lipoxygenases  forming hydroperoxides  that  lead  to  losses  in  the nutritional value, to detrimental alterations  in taste and aroma and to the formation of dark pigments.  The  induction  of  the  ethylene synthesis and the  increase  in respiration rates cause  variations  in  the  maturation  rates  of injured  and  intact  tissues,  increasing  water loss  by  exudation,  accelerating  defense reactions  in  tissues, deteriorating  fruit quality and reducing their shelf life.    The purpose of  this  study was  to evaluate the  alterations  in  banana  fruits,  cv.  Nanicão (Musa  acuminata,  AAA),  Cavendish  group, submitted  to  four  different  kinds  of 

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 74

Page 4: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

mechanical  injuries  and  stored  at  room temperature.  MATERIAL AND METHODS Plant material and Treatments   Harvesting of banana fruits cv. Nanicão was carried  out  in  banana  orchards  in  Piracicaba (SP)  region  when  the  central  fruit  of  the second  bunch  showed  34±2  mm  diameter. Fruits were immediately and carefully taken to the Laboratory. Fruits were, then, selected for firmness  (touch),  absence  of  mechanical injuries  and  visible  infections.  Later,  only  the second,  third  and  fourth  bunches  were selected, from which fruits were removed and individualized.  A  completely  randomized experimental  design  was  used,  with  6 replicates  for  treatments  analyzing  carbon dioxide  (CO2)  and  ethylene  (C2H4)  and  4 replicates  for the other evaluations was used. The samples of CO2 and C2H4 answers variables were the same ones since the beginning at end experiment,  for  the  amount  these  analyses were no destructive and the samples were not independent  among;  on  the  other  hand,  the other  answers  variables,  the  analyses  were destructive  in  each  evaluation  period  (time) and  for  the  amount  existing  independence among the samples in the time.    The treatments were chosen  in function of the  importance  in  the banana postharvest;  in the  case  of  the  Free  fall  treatment,  for example, doing a pre‐test of application of this treatment,  with  the  objective  that  the treatment  is  not  discarded  the  fruit  treated immediately, the Free fall of the fruit to larger heights  of  60  cm,  caused  the  instance  fruit discard for the  immediate rupture of the peel fruit.   Treatments were: T1 = non‐injured fruits (control), T2 = 60 cm free fall (three impacts per fruit at the same place on  the median region, exactly in the middle of the concave side),  T3 = three longitudinal cuts (70 mm long and 2 mm deep) on the median region,  

T4 = three  longitudinal scratches (50 mm  long and  2  mm  wide)  on  median  edges,  in  the corners of the fruit, and,  T5  = mechanical  compression  on  the median region  for  15  minutes  (equivalent  force  of  52.9 Newton (N)).        Injured  areas  were  demarked  and  fruits were placed on expanded polystyrene trays or glass flasks, according to their destination and stored at  room  temperature  (25oC  (±2oC) and 75%  (±5%) RH).  Such  environment  conditions were  daily  monitored  using  a  Temptec thermohydrographer.   Assessments   In  order  to  evaluate  the  respiratory  rate, banana  fruits  (weighing  around  150  g)  were placed in hermetic glass flasks (1693.5 mL) and stored at  room  temperature, 25oC  (±2oC) and 75%  (±5%) RH. A  silicon  septum was  inserted into the lid of each flask and an aliquot (1 mL) of the internal atmosphere was taken through it.    Gas  samples  taken  from  each  container through  the silicon septum were  injected  into a  gas  chromatographer  Trace  2000  GC (Thermoffinigan)  equipped  with  a  2m‐Porapack  N  column  and  a  flame  ionization detector  (FID).  Hydrogen  was  used  as  the carrier gas at 40 mL min‐1. Temperatures used in  the  equipment were  100oC  in  the  column, 100oC  in  the  injector,  250oC  in  the  detector and 350oC  in  the CO2 methanator. Calibration standards  for  assessing  carbon  dioxide  (CO2) were  2150  μL  L‐1  and  29900  μL  L‐1  CO2.  The results  in  %  CO2  were  used  to  calculate  the respiratory rate, considering the flask volume, the  fruit mass  and  the  period  of  time  flasks remained closed.   A  gas  sample  was  taken  from  flasks  one hour after conducting the  treatments and the evolution of CO2 was evaluated, corresponding to  time‐zero  (0)  reading.  Posterior  readings were conducted daily  for 20 days  for  the  five treatments. Results were expressed  in mL CO2 

kg‐1 h‐1.  

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 75

Page 5: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

  Ethylene  production  was  quantified  by using  the  same  samples  and  the  same procedures  regarding  sampling  and  reading. Temperatures  in  the  column,  injector  and detector  were  100oC,  100oC  and  250oC, respectively.  The  calibration  standard  to measure C2H4   amounts was 1.94 μL  L‐1 C2H4. Results were expressed in mL C2H4 kg

‐1 h‐1. Run time  for  both  gases  (CO2  and  C2H4)  was  1 minute.   The  loss of  fresh mass was determined by the difference between the final mass and the initial mass of each replicate and results were expressed  in  %  of  fresh  mass  loss.  The pulp/skin mass  relation was  also determined. The  amount  of  total  soluble  solids  (TSS) was determined after  triturating each  sample  in a household multiprocessor.  Then, a drop of the triturated mass was placed in an Atago manual digital  refractometer  and  results  were expressed  in ºBrix  (Carvalho et al., 1990). The tritratable  acidity  (TA)  was  determined  by titration  with  NaOH  0.1  N  to  pH  8.1,  and results  were  expressed  as  [H+]  in  (mol  L‐1) (Carvalho et al., 1990). The ratio (TSS/TA) was also calculated.   The  total  skin  carotenoids  amount  was determined by spectrophotometry. Five grams of the sample triturated in a mortar with 3 g of Hyflosupercel  (celite)  and  50  mL  of  cold acetone was filtered (vacuum) using a Buchner funnel  with  filter  paper.  Part  of  the  filtered sample  was  placed  in  a  separation  funnel containing 40 mL of petroleum ether and 300 mL of distilled water was poured on the funnel walls to avoid the development of an emulsion and  to  maintain  two  separate  phases (petroleum  ether  +  carotenoids,  and water  + acetone).  The  aqueous  phase  was  then discarded  and  another portion of  the  filtered sample  was  added,  repeating  the  same procedure with 200 mL of distilled water  (the process  was  repeated  three  times).  After complete  acetone  removing,  the  petroleum ether phase was  filtered  through a glass  filter containing 15 g of anhydrous sodium sulfate to 

remove  the  water,  placed  in  a  volumetric balloon  (50  mL)  and  completed  with petroleum  ether  to  50 ml  volume.  Readings were  conducted  in  a  spectrophotometer (FEMTO‐700  Plus),  absorbance  range  of  450 nm,  using  the  petroleum  ether  as  blank. Readings  were  used  to  determine  the  total carotenoids amount using the formula: 

Total Carotenoids = [A*volume (mL)*104]/[A1%1cm*sample

weight (g)]

   Where  A=absorbance;  volume=sample volume  (50  mL);  A1%  1cm  =coefficient  of absorption  of  β‐carotene  in  petroleum  ether (2592).  Results  were  expressed  in  μg  g‐1 (Rodriguez‐Amaya, 2001).    Ten grams of sample material was put in an erlenmeyer  flask  containing  50  mL  of  oxalic acid  solution  to  determine  the  ascorbic  acid amount.  Titration  was  carried  out  using  2,6‐Dichlorophenolindophenol (DCPIP) sodium salt as an  indicator until a persistent pinkish color was achieved  for 15  seconds  (Carvalho et al., 1990).  Results  were  expressed  in  mg  of ascorbic acid per 100 g of sample.          Pulp  firmness  was  evaluated  near  the injured or not  (about 2 cm) using  the manual penetrometers  Fruit  Pressure  Tester  FT  011 and  FT  327  (diameter  =  80 mm)  and  results were expressed in Newtons (N).    Color  parameters,  such  as  luminosity  (L*), a*  and  b*  values,  were  determined  using  a colorimeter (Minolta CR‐300), near the injured or  not  (about  2  cm).  Results  were  used  to calculate  hue  angle  (color)  and  the corresponding  saturation  (Chroma),  as recommended  by  Minolta  (1994).    Reading were  performed  on  the  banana  skin, comprising  an  average  of  four  readings  per fruit. The median region and the surroundings of mechanically  injured  areas were  identified for the conduction of readings.   Evaluations of the carbon dioxide (CO2) and ethylene  (C2H4)  productions were  carried  out daily  for  20  days, while  evaluations  or  other 

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 76

Page 6: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

parameters were carried out every three days for 21 days.    In  order  to  better  visualize  the  injures, tissue  samples  from  the  median  region  and the surroundings of mechanically injured areas were  fixed  in  2.5%  glutaraldehyde  buffer solution of sodium cacodylate 0.05 mol L‐1, pH 7.2,  for  72  hours  at  5ºC  and  analyzed  in  an electronic scanning microscope. Next, samples were washed  five  times  in  sodium cacodylate buffer solution 0.05 mol L‐1, pH 7.2, and  fixed in  osmium  tetroxide  1%  for  one  hour.  Fruits were  then  dehydrated  in  a  gradual  series  of acetone  solutions  (30%,  50%,  70%  90%  and 100%).  Samples  were  dried  to  critical  point using  liquid  CO2  and metallized with  gold  to enable  the analysis under electronic  scanning microscope LEO 435VP – ZEISS.  Data analysis   The  experimental  design  adopted was  the completely randomized with 5 treatments and 6  (CO2  and  C2H4)  our  4  (others  parameters) replicates  for  each  treatment.  Results  of weigth  loss,  pulp/skin,  TSS,  TA,  ratio, carotenoids  total,  ascorbic  acid,  firmness,  L*, Chroma  and  hue  angle  were  submitted  to analysis of variance by F  test and comparison of  means  by  Tukey  test  at  5%  probability. Regression modules were applied only for the respiratory  rate  and  ethylene  production  of the fruits, selecting the models REG, GLM and MIXED, using the statistic software SAS.   GLM proc was used to verify the sphericity supposition  and  F  tests  valid  for  the  intra‐individuals factors with the due corrections for the  number  of  freedom  degrees.  The model used to model the repeated data measures  in the  time,  it  is  the  mixed  model  that  it  is specified for:      1,2,...m,j , =++= jjjjj bZXY εβ   

   In that Yj dimension  (nj x1)  it  is a vector of the m  individuals'  answers  along  the  time,  Xj dimension (nj x p) it is the planning head office 

corresponding to the fixed effect,  β dimension (p x 1) it is the vector of the coefficients of the regression  of  the  population  average,  call  of fixed  effects,  Zj  dimension  (nj  x  q),  it  is  the planning  head  office  corresponding  to  the vector of random effects bj , dimension (q x 1) and εj dimension (nj x 1) of random mistakes.     It  was  used  proc  MIXED  to  esteem  the parameters  of  the  model.    For  the  storage time for being a quantitative factor was used a model of  regression polynomial and a  test of comparison  of  averages  for  treatment  factor (Tukey‐Kramer).    RESULTS AND DISCUSSION   Fruits  from  all  treatments  showed  a respiratory peak on  the nineteenth day and a decrease in this variable afterwards (Figure 1).  Mattiuz  and  Durigan  (2001),  studying mechanical injuries in guavas stored at 23.4oC, observed an increase in the respiratory activity throughout  the  storage  period,  regardless  of injuries  and  cultivars  used,  though  not pinpointing  the  respiratory  peak  of  the  fruits analyzed.    Control  fruits  showed  the  lowest respiratory rates during the evaluation period, reaching 12.14 mL CO2 kg

‐1 h‐1 on the 6th day of evaluation.   On  the  other  hand,  fruits  submitted  to impact  showed  increasing  rates  in  the respiratory  activity  one  hour  after  the conduction of the treatment, reaching 74.4 mL CO2  kg‐1  h‐1.  This  treatment  showed  the highest  respiratory  rate  throughout  the experiment, reaching 144.68 mL CO2 kg

‐1 h‐1 on the 19th day of evaluation (Figure 1), the fruits didn’t  present  visible  rots  in  this  treatment and in the rest of treatments.    The  free  fall  treatment  altered  the respiratory metabolism  of  fruits. On  the  first and second days of evaluation, this treatment showed  respiratory  rates  statistically  superior to  the  other  treatments,  which  leveled  with the  cut  treatment  afterward.  The  respiratory rate for the free fall treatment on the 20th day 

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 77

Page 7: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

was  superior  only  to  the  compression treatment.  The  respiratory  rates  for  fruits submitted  to cuts and  scratching were higher than  those  for  the  control  along  virtually  all the experiment period.              Figure 1 – Polynomial regression representation of respiration rate of evolved CO2 (mL CO2 kg

‐1 h‐1) in banana  fruits  under  mechanical  injuries,  during storage at 25oC (±2oC) and 75% (±5%) RH.     The  respiratory  intensity  is  a  key  factor determining  the  shelf  life  of  vegetables  after harvest,  once  respiration  oxidizes  reserve substances,  leading  to  the  senescence  of organs (Wills et al., 1981).   The  ethylene  production  did  not  show statistical  differences  up  to  the  13th  day  of evaluation, when  there was an ethylene peak for  the  treatments  involving  cutting  and scratching, which reached 49.54 and 45.29 mL C2H4  kg

‐1  h‐1,  respectively.  The  same  was observed  for  the  free  fall  treatment  on  the 14th day, when  the  ethylene production was 42.10  mL  C2H4  kg

‐1  h‐1.  Ethylene  production values  for  the  control  and  compression treatment were 24.73 and 50.16 mL C2H4 kg

‐1 h‐1, respectively, with production peaks on the 15th  day  of  evaluation.  The  highest  ethylene production  peak  was  verified  for  the compression treatment (Figure 2).    Formulas of polynomial regression for each treatment of the variables respiratory rate and ethylene production(Y)  in day  relation  (X) are showed in the table 1.   Images  from  the  electronic  scanning microscopy  evidenced  the  anatomical 

differences  in  fruits  undergoing  the  different treatments tested. Such differences influenced the  physiological  and  physical  behavior  of banana fruits. Figure 3A (control) shows totally turgid  epidermal  cells  of  the  banana  skin, differently  from  what  can  be  observed  in Figure 3B (free fall treatment), where cells are wilted  and  display membrane  injuries.  Figure 3C  shows  intact  epidermal  cells  in  the  non‐injured  part  of  fruits  from  the  cutting treatment,  as  well  as  totally  dilacerated epidermal  parenchyma  cells  from  injured areas  of  fruits  from  the  same  treatment. Figure 3D (scratching treatment) shows totally injured epidermal cells (signed by arrows) and an  open  stomatal  pore  probably  due  to  the loss of  the ability  to  control  the opening and closing  of  injured  guard  cells, which  leads  to high  percentages  of  fresh  mass  loss  in  the scratching  treatment.  The  compression treatment  (Figure  3E)  caused  a  certain turgidity loss in epidermal cells.               Figure 2 ‐ Polynomial regression representation of ethylene  production  rate  (mL  C2H4  kg

‐1  h‐1)  in banana  fruits  under  mechanical  injuries,  during storage at 25oC (±2oC) and 75% (±5%) RH.     Highly  significant differences  in  fresh mass loss  were  observed  from  the  12th  day  of evaluation  when  comparing  the  cutting  and scratching  treatments  with  the  other treatments.  Such  pattern  persisted  until  the end of  the  experiment.  The  fruits  fresh mass losses  from  treatments  involving  cutting, scratching,  control,  compression  and  free  fall 

Scratches

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Free

mmLL

CCOO

22 kkgg-- 11

hh--

Cuts

Control

Compression

days

-5

5

15

25

35

45

-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Cuts Free fall

Compression Control Scratchets

days

mmLL

CC22HH

44 kkgg-- 11

hh-- 11

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 78

Page 8: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 79

were 44.8%, 41.9%, 25.9%, 24.6% and 22.1%, respectively (Table 2). In fact, such differences were  expected  for  this  variable,  once  the treatments  carried  out  damaged  the epidermal  skin  cells,  affecting  their  function and exposing larger areas of skin to water loss. Theses  injuries  were  more  severe  in  the 

cutting  and  scratching  treatments due  to  the rupture  of  cells  and,  specifically  in  the scratching  treatment,  to  the  damage  to stomatoes, which made  them  lose  the  ability to control the transpiration process, remaining open,  as  observed  in  the  microphotographs (Figure 3).   

 Table 1 – Formulas of polynomial regression for each treatment of the variables respiratory rate and ethylene production(Y) in day relation (X). 

 Treatment Yn = β0 + β1 Xn+ β2 Xn

2 + β3Xn3 R2 

Y = Respirtory rate (mL CO2 kg‐1 h‐1)

Control  Yco = 38.538 + (‐7.786) Xco + 0.515 Xco2 + (‐0.00002) Xco

3 0.824Free fall  Yf = 54.020 + (‐11.927) Xf + 0.882 Xf

2 + 0.00005 Xf3 0.732

Cuts  Ycu = 41.185 + (‐9.054) Xcu + 0.771 Xcu2 + (‐0.09) Xcu

3 0.789Scratchets  Ys = 36.388 + (‐6.835) Xs + 0.440 Xs

2 + 0.02 Xs3 0.836

Compression  Yc = 37.214 + (‐7.838) Xc + 0.549 Xc2 + (‐0.002) Xc

3 0.812  Y’ = Ethyelene production (mL C2H4 kg

‐1 h‐1)Control  Y’co = 4.489 + (‐3.882) X’co + 0.617 X’co

2 + (‐0.021) X’co3 0.470

Free fall  Y’f = 4.367 + (‐4.110) X’f + 0.681 X’f2 + 0.022 X’f

3 0.409Cuts  Y’cu = 6.270 + (‐6.020) X’cu + 0.978 X’cu

2 + (‐0.033) X’cu3 0.517

Scratchets  Y’s = 5.428 + (‐5.230) X’s + 0.865 X’s2 + (‐0.030) X’s

3 0.505Compression  Y’c = 4.656 + (‐3.629) X’c + 0.530 X’c

2 + (‐0.016) X’c3 0.487

  

A B

C D

E

A B

C D

E

                        Figure 3 – Electronic scanning microscope pictures of the  treatments:  (A) control;  (B)  free  fall;  (C) cuts;  (D) scratches and (E) compression of the peel in banana fruits under mechanical injuries, during storage at 25oC (±2oC) e 75% (±5%) RH. Bar = 20 μm. (day 21). 

Page 9: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

  Maia  et  al.  (2004),  studying  metabolic alterations  due  to  mechanical  damages  in bananas known as dwarf Prata, observed that injuries  anticipated  the  climacteric  peak  and the  ripening  of  fruits.  Considering  the percentage  of  fresh  mass  loss,  damages 

caused  by  cutting  and  scratching  led  to  a higher percentage  loss, while those caused by compression  showed  a  similar  index  to  the control fruits.    

 Table 2 ‐ Weigth loss (%), pulp/skin mass relation and total soluble solids (TSS) in banana fruits under mechanical injuries, during storage at 25ºC (±2ºC) and 75% (±5%) RH. Standard error in parenthesis. 

Treatment Days of storage 

0  3  6  9  12  15  18  21   Weigth loss 

Control 0.0 a E* (0.00) 

4.7 c DE (0.17) 

7.9 b CDE (0.32) 

12.2 bc BCD (1.21) 

13.6 b BC (0.77) 

18.9 c AB (1.10) 

19.9 c AB (1.21) 

25.9 b A (4.23) 

Free fall 0.0 a E (0.00) 

5.0 c DE (0.34) 

10.3 b CDE (1.00) 

12.6 bc BCD (0.76) 

16.7 b ABC (1.05) 

22.8 bc AB (4.05) 

26.5 bc A (4.79) 

22.1 b AB (1.01) 

Cuts 0.0 a F (0.00) 

9.6 a E (0.17) 

15.3 a DE (0.47) 

20.2 a D (0.58) 

28.5 a C (1.51) 

30.7 ab C (0.59) 

38.5 ab B (2.66) 

44.8 a A (1.91) 

Scratchets 0.0 a C (0.00) 

10.3 a CB (0.59) 

15.7 a B (0.73) 

17.7 ab B (2.50) 

30.9 a A (3.21) 

37.4 a A (1.74) 

42.9 a A (5.80) 

41.9 a A (1.86) 

Compression 0.0 a F (0.00) 

6.8 b E (0.14) 

9.0 b DE (0.29) 

11.1 c D (0.47) 

16.1 b C (1.33) 

17.5 c C (0.86) 

21.2 c B (0.81) 

24.6 b A (0.38) 

  Pulp/skin 

Control 1.3 a B (0.06) 

1.3 a B (0.04) 

1.4 b B (0.02) 

1.6 b AB (0.11) 

1.9 a AB (0.22) 

2.5 a A (0.44) 

2.0 a AB (0.15) 

2.5 b A (0.19) 

Free fall 1.3 a E (0.06) 

1.3 a E (0.06) 

1.7 ab DE (0.07) 

1.8 ab CD (0.10) 

1.9 aABCD (0.07) 

2.4 a A (0.12) 

2.3 a AB (0.17) 

2.2 c BC (0.04) 

Cuts 1.3 a E (0.06) 

1.3 a E (0.06) 

1.6 b DE (0.05) 

2.0 ab CD (0.08) 

2.1 a BC (0.07) 

2.5 a B (0.09) 

2.5 a B (0.13) 

3.3 a A (0.17) 

Scratchets 1.3 a D (0.06) 

1.6 a CD (0.08) 

2.0 a BCD (0.17) 

2.2 a BC (0.14) 

2.1 a BCD (0.10) 

2.6 a AB (0.11) 

2.6 a AB (0.34) 

3.1 ab A (0.24) 

Compression 1.3 a C (0.06) 

1.6 a BC (0.13) 

1.4 b C (0.04) 

1.8 ab BC (0.13) 

2.0 a BC (0.21) 

2.4 a AB (0.42) 

2.1 a BC (0.05) 

3.1 ab A (0.12) 

  TSS (ºBrix) 

Control 3.2 a B (0.20) 

5.2 a B (0.99) 

5.1 a B (0.73) 

5.0 b B (0.77) 

10.1 ab AB (2.78) 

18.5 ab A (2.84) 

18.8 c A (1.66) 

21.8 ab A (1.06) 

Free fall 3.2 a B (0.20) 

3.7 a B (0.36) 

5.0 a B (0.23) 

4.2 b B (0.17) 

6.9 ab B (1.50) 

11.1 b AB (2.73) 

20.9 bc A (2.01) 

13.2 b AB (0.71) 

Cuts 3.2 a C (0.20) 

3.8 a C (0.38) 

6.2 a C (0.55) 

4.4 b C (0.39) 

5.6 b C (0.43) 

17.3 b B (3.83) 

28.5 a A (0.40) 

28.3 a A (0.67) 

Scratchets 3.2 a C (0.20) 

4.4 a C (0.48) 

10.6 a BC (3.24) 

20.5 a AB (1.95) 

20.9 a AB (3.78) 

27.7 a A (0.48) 

26.9 ab A (0.68) 

24.2 a A (2.10) 

Compression 3.2 a B (0.20) 

4.3 a B (0.18) 

5.4 a B (0.79) 

4.2 b B (0.31) 

4.7 b B (0.83) 

11.0 b B (1.23) 

10.8 d B (1.09) 

25.0 a A (0.44) 

* Averages followed by at least one common letter, same small letter in the column and capital letter in the line, for each treatment or evaluation time, do not differ among each other, by the Tukey test (p ≤ 0.05). 

  The  pulp  skin‐1 mass  relation  varied  from 1.3 at the beginning of the experiment to 3.3, 3.1,  3.1,  2.5  and  2.2  on  the  21st  day  of treatments  involving  cutting,  compression, scratching,  control  and  free  fall,  respectively. On  the  same  day,  the  free  fall  treatment showed  relations  significantly  lower  than 

those  for  control,  cutting,  compression  and scratching treatments (Table 2). The pulp skin‐1 mass  relation  seems  to  be  determined  by the water content of fruits. The increased pulp skin‐1 mass relation derives from variations  in sugar  concentrations  in  fruit  tissues,  which increase  quicker  in  the  pulp,  leading  to  a 

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 80

Page 10: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

differential  in  osmotic  pressure.  As  a consequence,  the  water  present  in  the  fruit skin  is  transferred  to  the  pulp,  altering  this relation,  which  ranges  from  1.2  to  1.6  in unripe  fruits and  from 2.0  to 2.7  in ripe  fruits (Loesecke, 1950).           The  TSS  amount  in  bananas  increases quickly as  fruits  ripen due  to  the degradation of starch  into soluble sugars. The TSS amount showed  a highly  significant  increase between 

the  first  and  the  21st  day  in  all  treatments, except for the free fall treatment, in which this increase was lower (Table 2).   The titratable acidity  increased throughout the experiment. For all treatments, 2.0 mol L‐1 was  initially observed, while on  the 21st day, values were 5.0, 4.7, 4.4, 4.0 and 3.3 mol L‐1 for  the  impact,  compression,  control,  cutting and scratching treatments, respectively  (Table 3).  

 Table  3  ‐  Tritratable  acidity  as  [H+]  (mol  L‐1),  ratio  (TSS/TA)  and  carotenoids  total  in  banana  fruits  under mechanical injuries, during storage at 25ºC (±2ºC) and 75% (±5%) RH. Standard error in parenthesis. 

 Treatment Days of storage 

0  3  6  9  12  15  18  21   [H+] (mol L‐1) 

Control 2.0  a  B* (0.16) 

2.2  b  B (0.12) 

2.5  ab  B (0.20) 

2.5  b  B (0.06) 

3.3  a  B (0.70) 

5.8  b  A (0.96) 

6.3  a  A (0.54) 

4.4  ab  A (0.36) 

Free fall 2.0  a  C (0.16) 

2.1  b  C (0.14) 

2.8  ab  BC (0.15) 

2.7  b  BC (0.11) 

3.6  a  ABC (0.50) 

4.4  b ABC (0.58) 

5.3  ab  A (0.57) 

5.0  a  A (0.59) 

Cuts 2.0  a  B (0.16) 

2.0  b  B (0.06) 

2.7  ab  B (0.15) 

2.7  b  B (0.12) 

3.0  a  B (0.20) 

6.5  a  A (1.40) 

3.8  b  B (0.19) 

4.0  ab  B (0.10) 

Scratchets 2.0  a  C (0.16) 

2.7  a  BC (0.14) 

4.3  a  ABC (0.98) 

5.8  a  A (0.76) 

4.3  a  ABC (0.60) 

4.2  b ABC (0.03) 

3.5  b  ABC (0.10) 

3.3  b  BC (0.05) 

Compression 2.0  a  B (0.16) 

2.4  b  B (0.03) 

2.1  b  B (0.20) 

2.6  b  B (0.20) 

2.7  a  B (0.36) 

3.4  b  B (0.31) 

4.2  b  A (0.35) 

4.7  ab  A (0.40) 

  (TSS/TA) 

Control 16.4  a  B (2.00) 

22.7  a  B (3.25) 

20.4  ab  B (1.1,9) 

19.9  b  B (2.77) 

26.0  b  B (3.54) 

30.2  b  AB (2.70) 

30.3  b  AB (3.01) 

49.9  b  A (2.56) 

Free fall 16.4 a AB (2.00) 

17.3  a  AB (1.04) 

17.9  b  AB (0.55) 

15.7  b  B (0.98) 

18.4  b  AB (1.56) 

24.0  b  AB (1.20) 

42.3  b  A (3.74) 

25.1 c AB (1.33) 

Cuts 16.4  a  B (2.00) 

18.9  a  B (1.82) 

23.3  ab  B (1.61) 

16.1  b  B (1.28) 

18.2  b  B (0.44) 

27.2  b  B (2.55) 

76.1  a  A (3.05) 

71.5  a  A (2.23) 

Scratchets 16.4  a  D (2.00) 

16.0  a  D (1.66) 

23.2  ab  CD (1.98) 

38.3  a  BC (3.53) 

45.4  a  BC (2.87) 

66.5  a  AB (1.49) 

76.2  a  A (2.57) 

72.6  a  A (3.25) 

Compression 16.4  a  B (2.00) 

18.0  a  B (0.81) 

25.8  a  B (2.09) 

15.9  b  B (0.44) 

17.1  b  B (1.05) 

29.5  b  B (1.1,4) 

26.4  b  B (1.94) 

54.7 ab A (4.39) 

  µg total carotenoids/g 

Control 13.5  a  E (0.09) 

12.2  c  F (0.07) 

13.4  d  E (0.06) 

17.1  b  C (0.10)  

19.4  c  A (0.08) 

18.1  c  B (0.02) 

18.1  b  B (0.07) 

15.6  c  D (0.05) 

Free fall 13.5  a  E (0.09) 

13.5  a  E (0.01) 

15.9  c  D (0.08) 

17.0  b  C (0.08) 

19.3  c  B (0.04) 

19.7  b  A (0.06) 

16.2  c  D (0.13) 

16.1  b  D (0.01) 

Cuts 13.5  a  E (0.09) 

13.0  b  F (0.06) 

11.5  e  G (0.08) 

7.7  d  H (0.08) 

24.8  a  B (0.05) 

26.0  a  A (0.04) 

15.4  d  D (0.07) 

19.3  a  C (0.03) 

Scratchets 13.5  a  D (0.09) 

13.1  b  E (0.02) 

19.2  b  B (0.02) 

15.4  c  C (0.03) 

20.5  b  A (0.07) 

15.5  e  C (0.12) 

12.8  e  E (0.06) 

10.5  e  F (0.02) 

Compression 13.5  a  E (0.09) 

11.5  d  F (0.03) 

20.0  a  A (0.16) 

18.0  a  C (0.20) 

18.6  d  B (0.03) 

17.8  d  C (0.09) 

18.7  a  B (0.10) 

14.5  d  D (0.02) 

* Averages  followed by at  least one common  letter, same small  letter  in  the column and capital  letter  in  the  line,  for each  treatment or evaluation time, do not differ among each other, by the Tukey test (p ≤ 0.05). 

  Unlike  other  fruits,  banana  fruits  present low acidity at the beginning of the maturation stage  and  figures  increase  slowly  as  ripening 

progress.  When  fruits  are  ripe,  decreasing figures are observed.   

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 81

Page 11: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

  Ratio  figures  increased  throughout  the experiment, ranging from 16.4 on the first day of  experiment  to  72.6,  71.5,  54.7,  49.9  and 25.1  on  the  21st  day  for  the  scratching, cutting,  compression,  control  and  impact treatments,  respectively,  when  the  impact treatment  was  significantly  inferior  when compared to the other treatments (Table 3).   A major  reduction  in  the  total  carotenoid amounts  was  observed  in  the  cutting treatment  from  the  first  day  (13.5  μg  g‐1)  to the 9th day of storage  (7.7 μg g‐1). After  that, figures generally increased until the end of the storage stage, reaching 19.3 μg g‐1 on the 21st day  of  storage  (Table  3).  The  reduction  in carotenoid amounts  for  this  treatment during the nine first storage days may have occurred due  to  the  severity  of  the  cutting  injuries promoting greater exposure of fruit tissues to light and oxygen, which are factors responsible for carotenoid degradation (Klein et al., 1985). Moreover,  the  cutting  injuries  used  favored greater loss of cell juice and, probably, greater loss of carotenoids stored in chromoplasts. On the  other  hand,  increased  amounts  of carotenoids  after  the 9th day of  storage may have been due  to carotenoid  synthesis  in  the fruit  skin.  According  to  Rodriguez‐Amaya (2001), the carotenoids synthesis may happen after  harvest,  although  opposite  results were found by Loesecke (1950), according to whom the  yellow  banana  pigments  (carotenoids) remain  rather  constant  throughout  fruit ripening. This discrepancy may well be due to different  methodologies  used  for  the carotenoids quantification.   Differences  for  carotenoid  amounts  were verified  among  the  remaining  treatments. However,  an  increase  in  carotenoid  amounts from 13.45 μg g‐1 on the first day of storage to 19.3,  15.6,  16.1,  10.5  and  14.5  μg  g‐1  on  the 21st day was verified  for  the  cutting, control, free  fall,  scratching  and  compression treatments, respectively. The  ascorbic  acid  amount  remained  stable throughout  the  storage  period  and  no 

differences were observed among treatments. On the 21st day, values were 3.8, 2.2, 1.3, 1.2 and 1.1 mg 100g‐1  for  the  cutting,  scratching, compression  and  free  fall  treatments, respectively (Table 4). The amounts of ascorbic acidy found in our study were similar to those found by Aldemaro  (1981), who performed  a physicochemical  characterization  of  some cultivars of bananas in Venezuela.   Multiple  functions  are  attributable  to  L‐ascorbic acid  in humans. It  is  impostant for  its buffer  function  in  oxidation  reduction processes,  but  also  because  of  its molecular structure  particularities  in  its  ability  for  ions and  hydrogen  electrons  transfer  in  reversible processes (Souza et al., 2008).    Pulp  firmness decreased by 54.0 N, on  the first day,  to 28.9, 10.7, 6.4, 4.5  and 2.8N, on the  21st  day,  for  the  free  fall,  control, compression,  cutting  and  scratching treatments,  respectively  (Table  4).  Bleinroth (1985)  stated  that  the  banana  pulp  is composed of a great number of small cells.  In unripe  fruits,  each  of  these  cells  presents  a rigid  membrane,  mainly  composed  by insoluble  substances  (protopectin)  and numerous  solid  grains  of  starch  within  the membrane.  During  the  ripening  process,  the protopectin  is  partially  transformed  by  the action  of  enzymes,  forming  soluble  pectin, which  is  responsible  for  the  softening  of membrane cells. At the same time, the starch is enzymatically transformed in soluble sugars, which  begin  to  spread  throughout  the  solid matter  within  the  cells,  yielding  a  semisolid mass.  As  a  consequence  of  the  chemical alterations  that  soften  the  cell  membrane, partially  dissolving  its  content,  the  extremely firm and unripe fruit turns into a soft and tasty ripe banana.   The  cutting  and  scratching  treatments showed  a  decrease  in  luminosity  (L*)  values during  storage,  while  the  same  values increased  when  the  control  and  the  other treatments  were  considered.  The  lowest figures  were  observed  for  the  cutting  and 

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 82

Page 12: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 83

scratching  treatments  on  the  21st  day,  32.6 and  34.1,  respectively,  being  significantly lower than those for the control, free  fall and compression  treatments  which  were  52.4, 50.0  and  51.3,  respectively.    The  lower luminosity  values  for  cutting  and  scratching 

treatments mean that the fruits skin darkened, probably  due  to  enzymatic  action,  as  a consequence  of  the  injuries  to  which  fruits were submitted (Table 5).   

 Table 4  ‐ Ascorbic acid  (mg ascorbic acid/100g) and  firmness  (Newtons)  in banana  fruits under mechanical injuries, during storage at 25ºC (±2ºC) and 75% (±5%) RH. Standard error in parenthesis. 

 Treatment Days of storage 

0  3  6  9  12  15  18  21   Ascorbic acid (mg/100g) 

Control 1.7  a  A* (0.11) 

1.6  a  A (0.12) 

1.3  a  A (0.01) 

1.6  b  A (0.13) 

1.5  a  A (0.12) 

1.4  a  A (0.09) 

1.9  a  A (0.12) 

1.3  b  A (0.18) 

Free fall 1.7  a  AB (0.11) 

1.5  a  AB (0.18) 

1.8  a  AB (0.19) 

2.0  ab  A (0.21) 

1.4  a  AB (0.01) 

1.4  a  AB (0.05) 

1.6  a  AB (0.10) 

1.1  b  B (0.03) 

Cuts 1.7  a  B (0.11) 

1.9  a  B (0.10) 

2.1  a  B (0.21) 

2.4  a  AB (0.24) 

1.8  a  B (0.18) 

1.5  a  B (0.12) 

1.5  a  B (0.10) 

3.8  a  A (0.17) 

Scratchets 1.7  a  A (0.11) 

1.8  a  A (0.08) 

1.9  a  A (0.19) 

2.2  ab  A (0.16) 

1.3  a  A (0.11) 

2.1  a  A (0.11) 

1.3  a  A (0.07) 

2.2  b  A (0.11) 

Compression 1.7  a  ABC (0.11) 

1.3  a  BC (0.01) 

1.6  a  ABC (0.11) 

2.0  ab  AB (0.01) 

2.0  a  A (0.14) 

1.3  a  BC (0.14) 

1.3  a  BC (0.17) 

1.2  b  C (0.11) 

  Firmness (Newtons) 

Control 56.4  a  A (3.33) 

56.4  a  A (5.33) 

56.8  a  A (1.11) 

60.0  a  A (1.73) 

53.3  a  AB (1.76) 

22.6  a  ABC (1.40) 

15.6 ab C (1.88) 

10.7  ab  C (1.68) 

Free fall 56.4  a  A (3.33) 

62.9  a  A (6.83) 

56.6  a  A (2.73) 

59.5  a  A (5.38) 

53.0  a  A (5.18) 

49.2  a  AB (1.59) 

11.5  b  B (1.48) 

28.9  a AB (1.45) 

Cuts 56.4  a  AB (3.33) 

59.1  a  A (3.26) 

58.5  a  A (1.71) 

60.8  a  A (1.89) 

70.5  a  A (6.81) 

29.2  a  BC (1.26) 

4.1  b  C (0.23) 

4.5  b  C (0.05) 

Scratchets 56.4  a  A (3.33) 

54.3  a  A (4.78) 

37.5  a  AB (1.65) 

8.0  b  BC (2.48) 

14.5  b  BC (1.17) 

2.5  b  C (0.08) 

2.0  b  C (0.05) 

2.8  b  C (0.13) 

Compression 56.4  a  A (3.33) 

44.8  a  A (4.31) 

54.8  a  A (5.5) 

59.8  a  A (4.39) 

61.5  a  A (2.60) 

45.6  a  A (3.43) 

38.7  a  A (1.80) 

6.4  bB (0.47) 

* Averages  followed by at  least one common  letter, same small  letter  in  the column and capital  letter  in  the  line,  for each  treatment or evaluation time, do not differ among each other, by the Tukey test (p ≤ 0.05). 

   The  initial Chroma  (C) value of 29.0 on the first day changed to 31.3, 30.5, 27.3, 10.1 and 8.6  for  the  control,  compression,  free  fall, scratching  and  cutting  treatments, respectively, on the 21st day of storage (Table 5).    Highly  significant  differences  for  hue  (h) values  between  the  cutting  and  scratching treatments,  as  well  as  among  the  other treatments, were observed on the 21st day of storage (Table 5).    Within  the  experimental  conditions,  the respiratory  rate  of  fruits  increased  from  the 13th  day  of  experiment,  regardless  of  the 

injuries applied, reaching a respiratory peak on the 19th day after harvest.    The  kind  of  injure may  anticipate  by  one (impact  injures)  or  two  (cut  and  scratching injuries)  days  the  ethylene  production  peak, which occurs on the 15th day after harvest.    Banana  fruits  showed  an  increase  in  the total carotenoids amounts during the ripening process,  whether  fruits  were  mechanically injured  or  not.  According  to  our  study  in function  of  the  results  of  the  ethylene production,  weight  loss,  firmess,  L*,  Chroma and  hue,  the  cutting  and  the  scratching treatments  caused  the  most  undesirable alterations  in  banana  fruits,  when  compared 

Page 13: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

to  the control and  the other  treatments  (free fall  and  compression).  Consequently,  these kinds  of  injuries  should  be  strongly  avoided during postharvest of banana fruits.   

ACKNOWLEDGEMENTS   We would  like  to  thank  Dr.  E.W.  Kitajima (NAP‐MEPA)  for  the  use  of  microscope electronic; Dr. Cristina Vieira de Almeida  and Dr.  Beatriz  Appezzato  da  Glória  for  helpful comments in the writing of this paper.  

 Table 5 ‐ Luminosity (L*), chroma and hue angle in banana fruits under mechanical injuries, during storage at 25ºC (±2ºC) and 75% (±5%) RH. Standard error in parenthesis. 

 Treatment Days of storage 

0  3  6  9  12  15  18  21   L* 

Control 49.9  a  A* (0.84) 

49.3  a  A (0.47) 

50.2  a  A (0.69) 

50.6  a  A (0.63) 

50.8  a  A (2.53) 

49.4  ab  A (1.04) 

51.2  a  A (1.44) 

52.4  a  A (1.85) 

Free fall 49.9  a  A (0.84) 

49.4  a AB (0.31) 

50.0  a  A (0.67) 

50.0  a  A (0.55) 

49.9  a  A (0.50) 

50.1  a  A (1.11) 

42.0  b  B (3.88) 

50.0  a  A (1.53) 

Cuts 49.9  a  A (0.84) 

49.7  a  A (0.07) 

49.0  a  A (0.57) 

48.3  a  A (0.36) 

47.1 a AB (0.45) 

47.5  ab  AB (0.57) 

39.9 b BC (3.09) 

32.6  b  C (2.54) 

Scratchets 49.9  a  AB (0.84) 

49.6  a AB (0.56) 

52.8  a  A (2.06) 

53.4  a  A (1.50) 

52.3  a  A (1.83) 

42.8  b  BC (2.83) 

35.8 b CD (4.80) 

34.1  b  D (4.43) 

Compression 49.9  a  A (0.84) 

52.5  a  A (0.94) 

50.6  a  A (0.77) 

51.0  a  A (0.74) 

49.6  a  A (0.31) 

50.6  a  A (1.08) 

50.7  a  A (1.37) 

51.3  a  A (0.93) 

  Chroma 

Control 29.0  a  A (0.48) 

28.9  a  A (0.33) 

28.8  a  A (0.53) 

29.1  a  A (0.52) 

31.0  a  A (1.85) 

28.5  a  A (1.29) 

30.5  a  A (1.15) 

31.3  a  A (1.84) 

Free fall 29.0  a  A (0.48) 

28.2  a  A (0.24) 

28.3  a  A (0.16) 

29.4  a  A (0.29) 

29.2  a  A (0.81) 

29.1  a  A (0.92) 

19.3  b  B (1.97) 

27.3  a  AB (1.75) 

Cuts 29.0  a  A (0.48) 

28.9  a  A (0.30) 

27.3  a  A (0.38) 

28.4  a  A (0.34) 

26.9  a  A (1.01) 

27.6  ab  A (1.47) 

18.0  b  B (1.07) 

8.6  b  C (1.03) 

Scratchets 29.0  a  A (0.48) 

29.6  a  A (0.55) 

31.3  a  A (1.40) 

31.6  a  A (1.00) 

31.6  a  A (2.00) 

20.3  b  B (3.81) 

11.9 b BC (1.56) 

10.2  b  C (1.07) 

Compression 29.0  a  A (0.48) 

30.1  a  A (0.51) 

29.3  a  A (0.39) 

29.4  a  A (0.39) 

29.0  a  A (0.77) 

28.6  a  A (0.73) 

29.1  a  A (1.20) 

30.5  a  A (0.81) 

  Hue angle 

Control 116.3  a  A (0.42) 

118.0  a  A (0.12) 

116.4 a A (0.51) 

112.8 a A (1.17) 

108.5 a A (5.03) 

102.2  b  A (3.47) 

99.3  c  A (0.90) 

95.8  b  A (0.91) 

Free fall 116.3  a  A (0.42) 

118.0  a  A (0.27) 

114.0 a A (0.65) 

112.8 a A (0.38) 

108.1 a A (0.93) 

145.1  b  A (4.83) 

170.0 b A (4.53) 

96.3  b  A (1.39) 

Cuts 116.3  a  B (0.42) 

116.7  a  B (0.37) 

113.1  a B (0.14) 

108.0 a B (0.30) 

103.0 a B (0.67) 

96.7  b  B (1.5) 

255.9 a A (6.00) 

231.6  a  A (3.35) 

Scratchets 116.3  a  B (0.42) 

117.6  a  B (0.24) 

108.3  a B (2.24) 

102.4 a B (2.27) 

142.6 a B (4.91) 

261.9  a  A (3.73) 

236.5 a A (4.26) 

222.1  a  A (4.91) 

Compression 116.3  a  A (0.42) 

115.3  a  A (0.94) 

115.2 a A (0.48) 

111.7 a A (1.91) 

107.5 a A (1.91) 

145.4  b  A (3.33) 

140.0  bc A (4.19)  

179.6  a  A (5.39) 

* Averages  followed by at  least one common  letter, same small  letter  in  the column and capital  letter  in  the  line,  for each  treatment or evaluation time, do not differ among each other, by the Tukey test (p ≤ 0.05). 

REFERENCES Aldemaro,  V.M.,  1981.  Caracterização  fisico‐

quimica en algunas variedades de banana. Revista de  la Facultad de Agronomia, v.12, p.95‐107. 

Bleinroth, E.W., 1985. Matéria prima. In: ITAL. Banana:  cultura,  matéria  prima, 

processamento  e  aspectos  econômicos. Campinas: ITAL, 302p.  (Frutas Tropicais, 3). 

Carvalho, C.R.L.; Mantovani, D.M.B.; Carvalho, P.R.N.;  Moraes,  R.M.N.,  1990.  Análises químicas  de  alimentos.  Campinas:  ITAL, 121p. (ITAL. Manual Técnico). 

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 84

Page 14: POSTHARVEST MODIFICATIONS OF MECHANICALLY INJURED BANANAS

Postharvest modifications of Mechanically… Juan Saavedra del Aguila y cols. (2010)

Chitarra, M.I.F., 1998. Processamento mínimo de frutos e hortaliças. CPT: Viçosa, 88p. 

Chitarra,  M.I.F.;  Chitarra,  A.D.,  2005.  Pós‐colheita  de  frutas  e  hortaliças:  fisiologia  e manuseio. UFLA: Lavras, 785p. 

Cortez,  L.A.B.;  Honorio,  S.L.;  Moretti,  C.L., 2002. Resfriamento  de  frutas  e  hortaliças.  Embrapa Hortaliças: Brasília, 428p.  

Dadzie, B.K.; Orchad,  J.E., 1997. Routine post‐harvest  screening  of  banana/plantain hybrids: criteria and methods. Montpellier: International Network for the Improvement of  Banana  and  Plantains,  63p.    (Inibap Technical Guidelines, 2). 

FOOD  AND  AGRICULTURE  ORGANIZATION  – FAO.,  2005.  Statistical  databases.  Rome. Available  at  http://www.fao.org/  . Accessed  Oct. 2009. 

Klein,  B.P.;  King,  D.;  Grossman,  S.,  1985. Cooxidation  reations  of  lipoxygenase  in plant  systems.  Advances  in  Free  Radical Biology and Medicine, v.1, p.309‐343. 

Lladó,  J.D.S.;  Dominguez,  A.M.,  1998.  The effects of peel abrasion on the postharvest physiology  and  commercial  life  of  banana fruits. Acta Horticulturae, v.490, p.547‐553. 

Loesecke,  V.H.,  1950.  Bananas.  New  York: Interscience, 189p. 

Maia,  V.M.;  Salomão,  L.C.C.;  Puschmann,  R., 2004.  Alterações  induzidas  por  estresse mecânico  em  bananas  “Prata  Anã” mantidas  em  condições  ambiente.  In: CONGRESSO  BRASILEIRO  DE FRUTICULTURA,  18.,  Florianópolis.  Anais. Florianópolis: UFSC. 

Mascarenhas,  G.C.C.,  1999.  Banana: comercialização  e  mercados.  Informe Agropecuário,  v.20, p.196, 97‐108. 

       

Mattiuz,  B.H.;  Durigan,  J.F.,  2001.  Efeito  de injúrias mecânicas no processo respiratório e  nos  parâmetros  químicos  de  goiabas “Paluma” e “Pedro Sato”. Revista Brasileira de Fruticultura, v.23, p.282‐287. 

Minolta.,  1994.  Precise  color  communication: color  control  from  feeling  to instrumentation. Tokyo: Minolta, 49p. 

Mohsenin,  N.N.,  1986.  Physical  properties  of plant  and  animal  materials:  structure, physical  characteristics  and  mechanical properties. Gordon  and  Breach: New  York (2 ed.), 891p. 

Pinheiro, A.C.M.; Vilas boas, E.V.B.; Mesquita, C.T., 2005. Ação do 1‐metilciclopropeno (1‐MCP)  na  vida  de  prateleira  da  banana ‘maçã’.  Revista  Brasileira  de  Fruticultura, v.27, p.25‐28. 

Rodriguez‐Amaya,  D.B.,  2001.  A  guide  to carotenoid  analysis  in  foods. Washington, DC:  International  Life  Sciences  Institute, 63p. 

Souza,  L.M.;  Ferreira,  K.S.;  Chaves,  J.B.P., Teixeira,  S.L.,  2008.  L‐ascorbic  acid,  β‐carotene  and  lycopene  content  in  papaya fruits  (Carica  papaya)  with  or  without physiological  skin  freck.  Scientia  Agricola, v.65, p.246‐250. 

Wills,  R.H.H.;  Gee,  T.H.;  Graham,  D.; McGlasson,  W.B.;  hall,  E.G.,  1981. Postharvest:  an  introduction  to  the physiology  and  handling  of  fruit  and vegetables. Westport: AVI, 163p. 

  

Rev. Iber. Tecnología Postcosecha Vol 10(2):73-85 85