Alterazioni fisiologiche post-raccolta: cause, effetti, metodi di controllo

melo
Butteratura amara estesa su Red Delicious..
Non poche fisiopatie possono causare perdite ingenti di prodotto nella fase di stoccaggio. Molto spesso le cause sono da ricercare in campo, ma non meno importanti sono le tecnologie di conservazione e la precisione con cui si applicano alle diverse varietà di melo. Strategico il rispetto della corretta finestra di raccolta.

Nonostante il ricorso a moderne metodologie di conservazione quali l’atmosfera controllata (AC), l’applicazione di condizioni ULO (“Ultra Low Oxygen”), l’utilizzo di 1-MCP o l‘atmosfera controllata dinamicamente tramite la fluorescenza della clorofilla (DCA-CF), dopo la fase di conservazione si può osservare su alcuni frutti la comparsa di alterazioni fisiologiche. Le premesse per una buona conservabilità dei frutti si pongono, infatti, per la maggior parte, già in pieno campo. Certamente, anche se tutti i fattori in pre-raccolta sono ideali e si verificano, ad esempio, una raccolta in un momento non ottimale o condizioni non adeguate di conservazione, è possibile che si manifestino squilibri fisiologici. Generalmente la loro comparsa non è da attribuire ad un’unica causa, bensì ad una concomitanza di fattori. La conoscenza di questi ultimi e delle misure da intraprendere in caso di manifestazioni sintomatiche può però contribuire alla riduzione delle perdite economiche.
La nota che segue presenta una prospettiva delle più comuni alterazioni fisiologiche da conservazione che interessano la mela, delle loro cause e delle strategie preventive da attuare.
Condizioni sfavorevoli in
pre-raccolta inducono alterazioni post-raccolta
Anche se i sintomi di squilibri fisiologici si manifestano solo durante la conservazione o dopo la fuoriuscita delle mele dalle celle, è possibile che le cause della loro comparsa risalgano a molto tempo prima della raccolta. In tal senso, sia condizioni sfavorevoli di sviluppo o meteorologiche, sia errori verificatisi in sede di scelta o di attuazione di misure agronomiche giocano un ruolo decisivo. Tutti questi fattori possono determinare la comparsa di alterazioni del metabolismo o di carenze nutritive nei frutti, che si riflettono negativamente sulla loro conservabilità e possono condurre, in post-raccolta, all’insorgenza di danni visibili.
Un problema ben noto e molto diffuso, le cui cause sono da ricercarsi al periodo pre-raccolta, è rappresentato dalla butteratura amara. Nei casi più gravi i sintomi compaiono già sulla pianta, ma generalmente se ne osserva la manifestazione solo in cella di conservazione. Si tratta di macchie traslucide di colore verde scuro-marrone che si espandono a partire dalla cavità calicina e in corrispondenza delle quali la buccia della mela appare depressa (Fig. 1). Il tessuto sottostante la macchia è suberificato.
Altro quadro sintomatologico da riferire a questa alterazione è la cosiddetta butteratura amara estesa che, in Alto Adige, si riscontra tipicamente sui frutti di Red Delicious. Si presenta sotto forma di macchie di grandi dimensioni, che tendono a confluire, con una colorazione marrone o grigia più intensa sulla superficie esterna. Il tessuto sottostante è suberificato (Fig. 2). I sintomi, quindi, sono simili a quelli della butteratura amara da conservazione. Responsabile della comparsa di queste forme diverse di butteratura amara è un apporto squilibrato di sostanze nutritive ai frutti. La concomitanza di una temporanea carenza di calcio e di un sovra-approvvigionamento di potassio – talora anche di magnesio o di azoto – gioca un ruolo importante. Particolarmente a rischio sono i frutti di piante molto vigorose e/o con scarsa carica produttiva.
Anche la comparsa del cosiddetto indebolimento lenticellare è da ricondurre ad una carenza di calcio nei frutti. Si presenta sotto forma di piccole macchie circolari, di colore marrone o nero e leggermente depresse, che circondano le lenticelle (Fig. 3). A differenza della butteratura amara, non si osserva la suberificazione del tessuto sottostante. Il danno insorge tipicamente su Braeburn e Fuji, ma è stato individuato anche su varietà di recente introduzione, come Nicoter-Kanzi® e Scilate-Envy®. Per prevenire la comparsa di butteratura amara, butteratura amara estesa e indebolimento lenticellare è quindi necessario mantenere un rapporto equilibrato tra vigoria della pianta e carica produttiva, effettuando una modesta potatura e adottando adeguate misure di regolazione della produzione. Si dovrebbe inoltre provvedere ad una concimazione bilanciata e all’effettuazione della raccolta al momento ottimale, poiché il rischio di comparsa di questo e di altri tipi di alterazioni del metabolismo aumenta con il procedere della maturazione dei frutti.
Oltre alle carenze nutritive, anche altre alterazioni del metabolismo possono provocare l’insorgenza di danni visibili. Un esempio è rappresentato dalla cosiddetta vitrescenza. Come già il nome lascia supporre, si tratta di aree della polpa del frutto più o meno numerose (in funzione della gravità) all’apparenza traslucide e vetrose (Fig. 4). Su Fuji si trovano dapprima nelle zone di passaggio dei fasci vascolari e poi, con l’aumentare dell’intensità, si estendono fino alla zona carpellare. In alcune varietà i nuclei di tessuto alterato si espandono ad asterisco verso l’esterno, interessando in seguito intere porzioni della polpa. Per lo più, i sintomi si rendono visibili già sulla pianta e nel caso di frutti gravemente colpiti è possibile che le aree vetrose evolvano in riscaldo molle.
La comparsa della vitrescenza è agevolata da condizioni fotosintetiche molto favorevoli in pre-raccolta. Questo stato comporta un incremento della produzione di zuccheri che nottetempo, a causa delle temperature inferiori, non vengono interamente smaltiti durante il processo di respirazione e risultano quindi in eccesso. Il loro accumulo, sotto forma di sorbitolo, avviene a livello degli spazi intercellulari dove, per osmosi, si manifesta l’aspetto vitrescente. Durante la fase di conservazione, adottando misure opportune (temperature più elevate, differimento temporale dell’attivazione delle condizioni di AC), è comunque possibile riuscire a smaltire questi sintomi. In pieno campo, inoltre, per prevenire l’insorgere di questa alterazione del metabolismo si dovrebbe mantenere un equilibrato rapporto tra vigoria delle piante e carica produttiva e non ritardare il momento ottimale della raccolta.
Diversi tipi di riscaldo in conservazione
Durante la conservazione è possibile che sulla buccia delle mele compaiano imbrunimenti superficiali a carico dell’epidermide che, però, non si estendono al tessuto sottostante. Questi sintomi sono da ricondurre ad alterazioni fisiologiche del frutto. A seconda dello stadio di maturazione, delle zone del frutto nelle quali i sintomi si manifestano e della combinazione con altri danni, è possibile individuare diversi tipi di riscaldo i cui quadri sintomatologici spesso non sono otticamente distinguibili tra loro.
Il riscaldo comune o superficiale (Fig. 5) si presenta durante la conservazione e soprattutto in fase di “shelf-life”. Gli imbrunimenti superficiali della buccia, con contorni spesso imprecisi, non interessano la polpa sottostante. Nei punti colpiti, inoltre, la buccia può presentare una leggera depressione. Dopo la fuoriuscita dei frutti dalle celle è possibile che si giunga ad una rapida espansione dei sintomi. Il riscaldo comune o superficiale compare di preferenza, anche se non esclusivamente, su frutti di determinate varietà (Granny Smith, Red Delicious, Cripps Pink, Fuji, Imperatore-Morgenduft e Stayman Winesap) raccolti precocemente e prevalentemente sul loro lato in ombra.
I sintomi del riscaldo da senescenza (Fig. 6) non si differenziano significativamente da quelli del riscaldo comune: la buccia dei frutti interessati manifesta imbrunimento superficiale, a livello del quale – in caso di prolungati tempi di conservazione – si osserva una moderata depressione e talora imbrunimento della polpa sottostante. Rispetto al riscaldo comune, i sintomi non si manifestano soltanto sul lato in ombra dei frutti, ma anche su quello colpito dai raggi del sole. Il riscaldo da senescenza compare sui frutti di molte varietà – es. Golden Delicious – spesso in concomitanza di una loro raccolta tardiva associata ad un periodo di conservazione eccessivamente prolungato.
Il riscaldo diffuso potrebbe essere confuso con il riscaldo comune. Il quadro sintomatologico (Fig. 7) è costituito da imbrunimenti diffusi, superficiali e traslucidi. Nelle zone colpite la buccia può inoltre divenire ruvida, ma non si osserva alcuna depressione della polpa come avviene invece per il riscaldo comune. A differenza di quest’ultimo, i trattamenti post-raccolta con l’inibitore della maturazione 1-MCP (1-meticiclopropene) possono stimolare la comparsa del riscaldo diffuso. Quest’ultimo rappresenta un serio problema soprattutto nelle regioni caratterizzate da estati calde e da scarse precipitazioni e si manifesta di preferenza su Golden Delicious e Granny Smith.
Il riscaldo da sole si presenta in conservazione soprattutto sui frutti esposti improvvisamente e per lungo tempo al sole in pieno campo. Dopo un’intensa potatura estiva o un primo stacco, ad esempio, i frutti in ombra possono essere esposti direttamente al sole, risultando così particolarmente sensibili ai danni da ustione solare. Mentre i sintomi di quest’ultima si rendono visibili già alla raccolta e constano di scottature color marrone-rossastro che interessano il lato dei frutti esposto al sole, il riscaldo da sole si manifesta solo durante la conservazione. I sintomi (Fig. 8) sono rappresentati da macchie molto scure che si formano esclusivamente sul lato dei frutti colpito improvvisamente dai raggi del sole. L’insorgenza dei vari tipi di riscaldo ha diverse concause. Da un lato si suppone che la comparsa del riscaldo comune venga indotta dallo shock termico (“chilling”) che le mele subiscono all’inizio della conservazione e che riguarda principalmente i frutti raccolti precocemente; dall’altro, si ritiene che il riscaldo da senescenza sia favorito da una raccolta tardiva o da una conservazione eccessivamente prolungata, il che presuppone una stretta relazione tra la senescenza dei frutti e la durata della loro conservazione.
Il fatto che il riscaldo diffuso si presenti soprattutto su frutti provenienti da zone nelle quali si registrano temperature elevate e sottoposti a trattamenti con 1-MCP conferma l’ipotesi che l’insorgenza di questo tipo di disordine sia provocata da altre cause. Lo sviluppo ed il momento della comparsa del riscaldo da sole, invece, sono in rapporto diretto con l’intensità dei raggi solari ai quali i frutti sono esposti in pieno campo.
La strategia di prevenzione della comparsa dei diversi tipi di riscaldo prevede una combinazione di misure agronomiche da attuare in campo, oltre alla scelta di condizioni ottimali di conservazione. Fondamentalmente, è possibile evitare l’insorgere del riscaldo comune e da senescenza raccogliendo i frutti nel momento ottimale, che dev’essere adeguato alla durata e alle condizioni di conservazione, rispettando i presupposti di una buona conservabilità dei frutti e mantenendo, durante la conservazione, bassi valori di O2. Una conservazione in condizioni ULO (O2 1-1,5 %) consente di contenere la comparsa del riscaldo comune. Un trattamento post-raccolta con 1-MCP può contribuire a contrastare l’insorgenza di quest’ultima alterazione. Per contro, l’efficacia dei trattamenti post-raccolta con 1-MCP contro il riscaldo da senescenza (in caso di frutti sovrammaturi) è insufficiente.
Un’alternativa che permette di ridurre considerevolmente lo sviluppo del riscaldo comune sulle mele delle varietà più sensibili è rappresentata dalla conservazione in condizioni di atmosfera controllata dinamicamente tramite sensori che rilevano la fluorescenza di clorofilla (DCA-CF), con una concentrazione di O2 pari a 0,4-0,7% o una sua combinazione con i trattamenti post-raccolta con 1-MCP. In pieno campo, inoltre, si dovrebbe mirare ad allevare le piante in modo che i loro frutti risultino uniformemente colpiti dai raggi del sole. Il riscaldo diffuso può essere contrastato solo con un raffreddamento graduale dei frutti e posticipando i trattamenti con 1-MCP, mentre la comparsa del riscaldo da sole può essere prevenuta con un’attenta scelta varietale e con l’utilizzo di reti antigrandine che riducono il rischio di ustioni solari e, conseguentemente, anche la possibile insorgenza del riscaldo da sole in fase di conservazione.
Danni da senescenza e importanza della raccolta ottimale
Oltre a condizioni sfavorevoli in pieno campo, anche la raccolta in un momento non ottimale può favorire l’insorgere di alterazioni fisiologiche e la loro manifestazione sintomatica durante la conservazione. Il rispetto della finestra ottimale di raccolta gioca, in tale contesto e per il mantenimento della qualità dei frutti, un ruolo determinante: se la raccolta avviene, ad esempio, tardivamente, durante la conservazione i frutti diverranno sovrammaturi e senescenti, il che si rifletterà negativamente sulle loro caratteristiche organolettiche. Oltre a ciò, la raccolta tardiva favorisce la comparsa di danni visibili quali le spaccature da senescenza. Queste ultime si presentano inizialmente come trascurabili screpolature superficiali dell’epidermide, le cui dimensioni aumentano con il progredire della maturazione e/o della durata della conservazione. Per lo più non si spacca soltanto l’epidermide del frutto, ma anche una parte della polpa sottostante (Fig. 9). Quest’ultima manifesta una consistenza farinosa, talora disidratata: progressivamente, il frutto perde in succosità e sapidità. Spesso, a livello delle spaccature si insediano patogeni fungini da ferita. Sono soprattutto i frutti con calibro eccessivo e raccolti tardivamente o mele conservate troppo a lungo ad essere soggetti, in presenza di un alto tasso di umidità relativa e di valori termici elevati, alle spaccature da senescenza.
Anche la rugosità a pelle di rospo (nota anche come “lumpy skin”), che compare tipicamente sui frutti della recente varietà Scifresh-Jazz® (Fig. 10), si osserva principalmente su frutti sovramaturi (raccolti al di fuori della finestra di raccolta per la conservazione in AC) e/o conservati troppo a lungo. I sintomi si manifestano sotto forma di punti della buccia talora depressi e talora iscuriti, che originano uno schema retato grossolano. Il danno si osserva su entrambi i lati del frutto, sia su quello esposto al sole che su quello in ombra, e si rende visibile, di norma, solo nelle celle di conservazione.
Una raccolta tardiva può causare, oltre a danni visibili esternamente, anche danni interni, quali ad esempio l’imbrunimento interno da senescenza. Questo sintomo compare inizialmente nella zona immediatamente sottostante la buccia e si propaga in seguito all’interno della polpa (Fig. 11). In questo caso, gli imbrunimenti non sempre mostrano un andamento circolare intorno al frutto, spesso all’inizio si trovano solo in alcune sue zone. Ad uno stadio avanzato, all’esterno possono rendersi visibili sulla buccia, in concomitanza con un esteso rammollimento della polpa, aree scure e trasparenti.
Un sotto-approvvigionamento di calcio ne favorisce la comparsa. Una raccolta eccessivamente tardiva, una sistemazione dei frutti in cella troppo dilazionata nel tempo, una conservazione troppo prolungata e/o l’impostazione di inadeguate condizioni di conservazione rappresentano le cause dei quadri sintomatologici dei danni da senescenza in conservazione. Per prevenire la loro manifestazione è necessario valutare con attenzione e rispettare il momento ottimale per la raccolta in funzione della zona di coltivazione, della varietà, delle condizioni di conservazione e della sua durata. È inoltre importante mantenere, durante tutto il periodo di conservazione, il “range” ottimale di umidità relativa dell’aria, dell’atmosfera controllata e la temperatura ideale per ciascuna varietà.
Danni interni
Le alterazioni fisiologiche possono provocare, oltre a danni riconoscibili dall’esterno, anche danni all’interno del frutto che si scoprono solo al momento del taglio per il consumo. Durante la conservazione possono insorgere, ad esempio, l’imbrunimento interno o l’imbrunimento del cuore. Con il termine imbrunimento interno si indicano tutte le patologie che interessano la polpa della mela, dalla zona carpellare fino alla buccia, e che causano un imbrunimento del tessuto a seguito di un danneggiamento delle cellule. Come ricordato nel paragrafo precedente, l’imbrunimento interno può dipendere da fattori legati alla senescenza (imbrunimento interno da senescenza), oppure a temperature troppo basse (imbrunimento interno da freddo) oppure ancora – fenomeno varietà-specifico – ad eccessivi valori di CO2 in cella di conservazione (imbrunimento interno da conservazione in AC). La manifestazione degli imbrunimenti interni può essere più o meno grave in funzione della causa che li ha determinati e della varietà.
La comparsa dell’imbrunimento del cuore è simile a quella dell’imbrunimento interno e può essere determinata da due cause: di regola è legata ad una conservazione eccessivamente prolungata dei frutti, dovuta ad una raccolta tardiva o ad inadeguati parametri di conservazione. La seconda possibilità è rappresentata dall’impostazione di sfavorevoli condizioni di AC – in questo caso può trattarsi, a seconda della varietà, di concentrazioni troppo basse di O2 o troppo alte di CO2. Per questo l’imbrunimento del cuore può manifestarsi sia dopo un breve (imbrunimento interno da conservazione in AC; Fig. 12), sia dopo un prolungato periodo di conservazione (imbrunimento interno da senescenza; Fig. 13). Se la gravità dei danni da imbrunimento del cuore o da imbrunimento interno è notevole, è possibile che compaiano, nella polpa danneggiata, anche caverne secondarie (piccoli spazi vuoti; Fig. 12). Anche un trattamento post-raccolta con 1-MCP può favorire la comparsa, in alcune varietà, di danni interni: su Braeburn, ad esempio, provoca l’imbrunimento interno da conservazione in AC. Lo stesso effetto, oltre all’imbrunimento del cuore, si manifesta anche su frutti di Nicoter-Kanzi® e Scilate-Envy® conservati in AC. Sulle mele della varietà Nicoter-Kanzi®, se provenienti da zone montane, la gravità del fenomeno è ancora maggiore.
Condizioni non ottimali di conservazione
Nel caso in cui tutte le condizioni pre-raccolta siano decorse in modo ottimale e la finestra di raccolta sia stata rispettata, è ancora possibile che insorgano danni da conservazione dovuti a condizioni o parametri di stoccaggio inadeguati. Con un raffreddamento troppo rapido dei frutti dopo la raccolta e/o l’impostazione di una temperatura eccessivamente bassa per una determinata varietà, ad esempio, è possibile che nel corso della conservazione si manifestino il riscaldo molle o l’imbrunimento interno da freddo.
Il riscaldo molle si presenta con una fascia imbrunita e depressa, di forma irregolare e con una colorazione della buccia da chiara a molto scura (Fig. 14). L’alterazione non si limita all’epidermide, ma interessa anche, ad uno stadio avanzato, il tessuto sottostante. La superficie della zona colpita appare liscia, spesso particolarmente tesa. Talora vi si insediano funghi parassiti che provocano infezioni secondarie riconoscibili per la presenza di macchie nerastre sulle zone imbrunite della buccia.
I sintomi dell’imbrunimento interno da freddo (Fig. 15) si presentano inizialmente partendo da qualche mm sotto la buccia e proseguendo verso l’interno della polpa, all’aumentare dell‘intensità. Ad uno stadio iniziale si osserva spesso soltanto un leggero imbrunimento radiale. In seguito, la sintomatologia diviene più marcata e la si può riconoscere anche dall’esterno, attraverso la buccia. In generale, la comparsa di questo tipo di danno può avvenire, in presenza di temperature di conservazione troppo basse, su tutte le varietà.
A differenza di quanto accade per l’imbrunimento interno da freddo, la manifestazione sintomatologica dell‘imbrunimento interno da conservazione in AC ha inizio nella parte interna della polpa e all’incrementare dell‘intensità se ne osserva la diffusione verso l’esterno (buccia) e verso la zona carpellare (Fig. 16). L’imbrunimento interno da conservazione in AC è varietà-specifico ed è provocato da concentrazioni eccessive di CO2 nell’atmosfera della cella e/o da una troppo rapida applicazione dei parametri di conservazione in AC.
Quest’ultima situazione può anche favorire lo sviluppo di danni visibili esternamente, quali le cosiddette necrosi della buccia; sono caratterizzate da una parziale depressione della buccia e si manifestano, per lo più, sul lato meno colorato del frutto. Particolarmente interessate dal fenomeno sono le mele meno sviluppate e con colorazione scadente (ombreggiate). La superficie colpita della buccia è contraddistinta da un bordo nettamente definito e a trama irregolare (Fig. 17). Il tessuto sottostante non è interessato dal quadro sintomatologico. Una volta conclusa l’esposizione alla CO2 la gravità del danno non aumenta (cfr. riscaldo comune). Il danno compare di solito durante le prime 4–6 settimane di conservazione, solo a seguito di un’applicazione troppo rapida dell’AC. La causa principale è da attribuirsi ad uno squilibrio nel rapporto O2:CO2, nel quale la concentrazione di O2 è troppo bassa, mentre quella di CO2 è eccessiva. Grande influenza sulla comparsa di questi sintomi hanno la varietà e le condizioni ambientali, tra le quali in particolare l’intensità di respirazione al momento della sistemazione dei frutti in cella.
Oltre al fattore “concentrazione eccessiva di CO2” nell’atmosfera della cella – legato alla varietà -, anche la concentrazione troppo bassa di O2 può raggiungere e superare la soglia tollerata dai frutti in conservazione. Nel caso di un suo abbassamento eccessivo, al di sotto del valore minimo tollerato, è possibile che si manifestino i cosiddetti danni da respirazione. Dapprima il sintomo, che consiste nell’emissione di un forte odore di mela fermentata, si manifesta al taglio del frutto; in seguito si diffonde, insieme al sapore di mela fermentata, a tutto il frutto. In funzione della varietà e della durata del periodo di esposizione del frutto ad una concentrazione troppo bassa di O2, compaiono danni all’esterno e all’interno: se la carenza di O2 è di breve durata generalmente non si presentano danni e le sostanze fermentative o l’odore di mela fermentata possono scomparire a seguito di una successiva conservazione dei frutti in condizioni ottimali di AC o di refrigerazione. Se invece la durata dell’esposizione alla causa primaria dei danni da respirazione è più prolungata, sui frutti di alcune varietà possono comparire imbrunimenti ben riconoscibili dell’epidermide (Fig. 18). Parallelamente, si presentano anche sintomi simili a livello della polpa (Fig. 19); questi ultimi possono però essere collegati alla contemporanea esposizione a concentrazioni troppo elevate di CO2.
Per prevenire la comparsa di danni da imputare a condizioni non ottimali di conservazione si consiglia, innanzi tutto, di rispettare la finestra di raccolta e di non eseguire questa operazione tardivamente. Inoltre, in pieno campo si dovrebbe mantenere una vigoria moderata delle piante e provvedere ad una potatura che favorisca l’esposizione al sole di tutti i frutti. Le varietà e/o le partite sensibili ai danni da freddo dovrebbero essere raffreddate gradualmente e si dovrebbero rispettare le temperature di conservazione ottimali per ciascuna varietà. Per evitare il manifestarsi di danni da conservazione in AC sarebbe importante garantire sin dall’inizio della conservazione un sufficiente ricircolo dell’aria e/o l’adsorbimento della CO2 nel rispetto delle indicazioni fornite per ogni varietà. In caso di partite di mele a rischio, si dovrebbero applicare con gradualità le condizioni o dilazionare nel tempo l’adozione dei parametri di AC. Per scongiurare lo sviluppo di danni da respirazione si consiglia di tenere sotto costante controllo le condizioni di AC e di assicurare un sufficiente ricircolo dell’aria durante l’intero periodo di conservazione. Di frequente, oggigiorno, sussiste anche la possibilità di utilizzare sensori di fluorescenza (DCA-CF) o di effettuare misurazioni dell’etanolo nel frutto o nell’aria o del quoziente di respirazione, dati che consentono di definire per ciascuna varietà e in ogni stagione i valori-soglia di O2.

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