Πρακτική Άσκηση 2014 Καρβέλα Αικατερίνη Νάτση Χριστίνα Εργαστήριο Κηπευτικών Καλλιεργειών, Τμήμα Επιστήμης Φυτικής Παραγωγής Επιβλέπων: Καραπάνος Ι., Λέκτορας Γ.Π.Α. Μετασυλλεκτική μεταχείριση στη φράουλα - Προσδιορισμός μακροστοιχείων σε φυτά μαρουλιού που καλλιεργήθηκαν σε υδροπονικό σύστημα με σάκους ελαφρόπετρας

ΜΕΤΑΣΥΛΛΕΚΤΙΚΗ ΜΕΤΑΧΕΙΡΙΣΗ ΣΤΗ ΦΡΑΟΥΛΑ

Η φράουλα είναι αγγειόσπερμο, δικότυλο φυτό που ανήκει στην οικογένεια Rosaceae με 15 περίπου είδη ιθαγενή των βόρειων εύκρατων περιοχών. Ιδιαίτερα γνωστή στην Ελλάδα είναι η ευρωπαϊκή φράουλα που βρίσκεται και αυτοφυής σε λοφώδεις και δασώδεις ή ημιδασώδεις περιοχές. Ο καρπός της άγριας αυτής φράουλας (Fragaria vesca) είναι μικρός, εξαιρετικά γλυκός και νόστιμος. Οι σύγχρονες καλλιέργειες οδήγησαν στο να δημιουργηθεί μία ποικιλία με μεγάλους καρπούς γνωστή με την ονομασία Fragaria x ananassa. Επειδή οι φράουλες είναι ευαίσθητες συνηθίζεται η καλλιέργεια τους να γίνεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στα κέντρα γενικής εμπορίας και κατανάλωσης. Η συγκομιδή γίνεται μόλις οι φράουλες αποκτήσουν κόκκινο χρώμα. Η φράουλα είναι πλούσια σε βιταμίνη C.

Συλλογή καρπών φράουλας - Ποικιλία Camarosa

Ταξινόμηση ανά στάδιο ωριμότητας

Οι καρποί της φράουλας αποθηκεύτηκαν σε ελεγχόμενες ατμόσφαιρες στους 2°C για 6 και 10 ημέρες: Σε συνθήκες αέρα (21% Ο 2 και 0,003% CO 2 ) Σε συνθήκες 5% Ο 2 και 10% CO 2 Σε συνθήκες 5% Ο 2 και 20% CO 2 Σε συνθήκες 21% Ο 2 και 20% CO 2

Καρποί για αποθήκευση σε αέρα

Καρποί προς αποθήκευση σε 5%Ο 2 και 10%CO 2

Καρποί προς αποθήκευση σε 5%Ο 2 και 20%CO 2

Καρποί προς αποθήκευση σε 21%Ο 2 και 20%CO 2

Πριν την αποθήκευση μετρήθηκε το βάρος του κάθε καρπού (με ζυγό ακριβείας 0,01g) και το εξωτερικό του χρώμα με τη βοήθεια χρωματόμετρου (Minolta Chromameter) Πάνω στους καρπούς σημειώνεται το ακριβές σημείο μέτρησης του χρώματος, ώστε στο ίδιο σημείο να μετρηθεί και το τελικό χρώμα του καρπού μετά την αποθήκευση

Μέτρηση βάρους καρπού

Μέτρηση εξωτερικού χρώματος (χρωματόμετρο Minolta Chromameter) προσδιορισμός: - έντασης χρώματος (Chroma) - απόχρωσης (Hue value) - φωτεινότητας επιφάνειας (L*)

Μέτρηση χρώματος καρπού

Μέτρηση Συνεκτικότητας (μέτρηση δύναμης που απαιτείται για διάτρηση του καρπού με έμβολο)

Μέτρηση εσωτερικού χρώματος

Σε κάθε επέμβαση αποθήκευσης χρησιμοποιήθηκαν 8 καρποί, οι οποίοι τοποθετήθηκαν σε σακούλα, η οποία γεμίστηκε με τα αέρια των ελεγχόμενων ατμοσφαιρών και σφραγίστηκε με τη βοήθεια συσκευαστικής μηχανής. Οι σακούλες τοποθετήθηκαν σε θαλάμους σταθερών συνθηκών στους 2°C.

Αποθήκευση καρπών ανά επέμβαση

Συσκευαστική μηχανή

Κάθε μέρα προσδιορίστηκε η σύσταση των αερίων στις σακούλες που έχουν αποθηκευτεί οι καρποί της φράουλας - αν η συγκέντρωση των αερίων διαφέρει από τις αρχικές τιμές λόγω αναπνοής των καρπών, αναπληρώνονται τα αέρια μέσα στη σακούλα

Επτά και δέκα ημέρες μετά την συγκομιδή, στους μισούς καρπούς που αποθηκεύτηκαν σε χαμηλές θερμοκρασίες από κάθε επέμβαση, προσδιορίστηκε το τελικό του βάρος, το εξωτερικό και εσωτερικό χρώμα, η συνεκτικότητά του και εκτιμήθηκε η οπτική του ποιότητα, όπως και η ύπαρξη σήψεων, μαλακώματος κ.ά.

Shelf life Οι υπόλοιποι μισοί καρποί από κάθε επέμβαση αποθήκευσης τοποθετήθηκαν σε πλαστικά δοχεία συσκευασίας φράουλας, τα οποία τοποθετήθηκαν σε θερμοκρασία 10 °C για 3 ημέρες, για να μελετηθεί η «μετασυλλεκτική ζωή στο ράφι – shelf life» των καρπών

Καρποί Shelf life Μετά την παραμονή τους στους 10°C, στους καρπούς αυτούς μετρήθηκαν οι ίδιες ποιοτικές παράμετροι όπως και μετά την αποθήκευση σε χαμηλές θερμοκρασίες

Καρποί Shelf life

Τέλος, οι καρποί τοποθετούνται σε σακούλες που κλείνονται αεροστεγώς και διατηρούνται σε θερμοκρασία -80°C για περαιτέρω αναλύσεις ποιοτικών χαρακτηριστικών

Προσδιορισμός ολικών διαλυτών στερεών και τιτλοδοτούμενης οξύτητας καρπών Στους καρπούς που έχουμε διατηρήσει στους -80 ο C, αφαιρούμε τον κάλυκα και τους πολτοποιούμε Προσδιορίζουμε τα ολικά διαλυτά στερεά του πολτού με διαθλασίμετρο (σε βαθμούς Brix), το pH με pHμετρο και την τιτλοδοτούμενη οξύτητα των καρπών με τιτλοδότηση με διάλυμα NaOH ως pH 8,2

Διαθλασίμετρο Με το διαθλασίμετρο προσδιορίζονται τα ολικά διαλυτά στερεά των καρπών (βαθμοί Brix)

Τιτλοδότηση για προσδιορισμό ολικής οξύτητας pH-μετρο

Προσδιορισμός μακροστοιχείων σε φυτά μαρουλιού που καλλιεργήθηκαν σε υδροπονικό σύστημα με σάκους ελαφρόπετρας

Αποξήρανση και κονιορτοποίηση δειγμάτων φύλλων μαρουλιού Φύλλα μαρουλιού, των οποίων προσδιορίστηκε με ακρίβεια το νωπό βάρος, τοποθετήθηκαν στους 70 o C για αποξήρανση, μετρήθηκε το ξηρό τους βάρος για να προσδιοριστεί η αναλογία ξηρού βάρους επί του νωπού και κονιορτοποιήθηκαν σε μύλο άλεσης

Τρίψιμο ξηρών φύλλων μαρουλιού Καταβλήθηκε προσπάθεια το δείγμα να είναι όσο το δυνατόν ομοιόμορφα ψιλόκοκκο

Προετοιμασία δειγμάτων για τον αποτεφρωτικό φούρνο (πυραντήριο) Οι κάψεςΟ αποτεφρωτικός φούρνος Για τον προσδιορισμό των στοιχείων απαιτείται η απομάκρυνση της οργανικής ουσίας των φύλλων με καύση τους σε πυραντήριο ώστε στη τέφρα που προκύπτει να περιέχονται μόνο ανόργανα στοιχεία

Προετοιμασία δειγμάτων για τον αποτεφρωτικό φούρνο

Σε ζυγαριά ακριβείας, μετρήθηκαν 0,50 γρ από το τριμμένο υλικό μαρουλιού. Προηγουμένως, είχε γίνει ένα σχεδιάγραμμα του χώρου του φούρνου, γιατί δεν υπήρχε δυνατότητα να αριθμήσουμε τις πορσελάνινες κάψες.

Διαδικασία καύσης των δειγμάτων στον αποτεφρωτικό φούρνο Τα δείγματα παρέμειναν για 8 ώρες στον φούρνο στους 550 ο C Πραγματοποιήθηκε η καύση Τα αποτεφρωμένα δείγματα αφαιρέθηκαν την επόμενη μέρα από το πυραντήριο, προκειμένου να προετοιμαστούν τα διαλύματα για την μέτρηση Κ και Ρ Οι κάψες μετά την έξοδό τους από το πυραντήριο με τα αποτεφρωμένα δείγματα

Προετοιμασία διαλυμάτων από τα αποτεφρωμένα δείγματα φύλλων μαρουλιού Σε κάθε κάψα με την τέφρα του δείγματος προστέθηκαν 10ml διαλύματος HCl 1Ν (εκχυλιστικό μέσο) Ακολούθησε ανακάτεμα του διαλύματος με γυάλινη ράβδο για την εκχύλιση των στοιχείων K και P στο εκχυλιστικό μέσο

Προετοιμασία διαλυμάτων από τα αποτεφρωμένα δείγματα φύλλων μαρουλιού Προετοιμασία φλασκών των 100ml με χαραγή, για τη διήθηση του διαλύματος τέφρας-εκχυλιστικού Προσθήκη χωνιού και χάρτου διήθησης ashless για να μην μεταφερθούν κατά τη διήθηση ανόργανα στοιχεία από το χαρτί στο διήθημα

Διήθηση διαλύματος τέφρας-εκχυλιστικού (1)

Μετά την αρχική διήθηση του διαλύματος ακολουθεί καλό καθάρισμα της κάψας 3 φορές με αποσταγμένο νερό και έπειτα διήθηση του εναπομείναντος διαλύματος για πλήρη διήθηση όλου του εκχυλιστικού Διήθηση διαλύματος τέφρας-εκχυλιστικού (2)

Μετά τη πλήρη διήθηση, συμπληρώθηκαν οι φλάσκες των 100 ml με αποσταγμένο νερό. Το διήθημα αυτό μεταφέρθηκε σε πλαστικά μπουκαλάκια των 100 ml, στα οποία είχε γίνει σήμανση της κάθε επέμβασης και επανάληψης. Στα μπουκαλάκια αυτά περιέχεται το πυκνό διάλυμα προς ανάλυση Στη συνέχεια, έγινε αραίωση 100 φορές των πυκνών διαλυμάτων για την παρασκευή αραιών στα οποία πραγματοποιήθηκαν οι μετρήσεις. Λήφθηκε 1 ml από το πυκνό, μεταφέρθηκε σε φλάσκες των 100 ml με χαραγή και συμπληρώθηκε στα 100ml με αποσταγμένο νερό Το διάλυμα αυτό μεταφέρθηκε σε σημασμένα πλαστικά μπουκαλάκια των 100ml και διατηρήθηκε σε οικιακό ψυγείο στους 5 o C έως τη μέτρησή του. Προετοιμασία διαλυμάτων από τα αποτεφρωμένα δείγματα φύλλων μαρουλιού

Αραιά διαλύματα στα οποία πραγματοποιείται ο προσδιορισμός των K και P

Μέτρηση Κ και Ρ Μια μέρα πριν τη μέτρηση, τα αραιά διαλύματα μεταφέρθηκαν από το ψυγείο σε θερμοκρασία δωματίου

Μέτρηση καλίου σε φλoγοφωτόμετρο Η συγκέντρωση του καλίου στα αραιά διαλύματα προσδιορίστηκε με φλογοφωτόμετρο (flame photometer) Η αρχή της μεθόδου βασίζεται στο ότι κατά την επαφή τους με φλόγα πολλά στοιχεία μπορούν να ιονιστούν και να απορροφήσουν ορατό φως, του οποίου η απορρόφηση βρίσκεται σε συνάρτηση με τη συγκέντρωση του στοιχείου

Μέτρηση στο φλογοφωτόμετρο

Μέτρηση φωσφόρου Για την μέτρηση του φωσφόρου χρησιμοποιήθηκαν αρχικά τα αραιά διαλύματα, λόγω όμως των χαμηλών μετρήσεων που έδειξαν, προετοιμάστηκαν από τα πυκνά διαλύματα νέα αραιά διαλύματα με αραίωση 1:10

Η μέτρηση του φωσφόρου έγινε σε φασματοφωτόμετρο Λήφθηκε 1 ml από το αραιό διάλυμα αραίωσης 1:10 Προστέθηκε μικρή ποσότητα αποσταγμένου νερού Προσθήκη 3-4 σταγόνες από διάλυμα νιτροφαινόλης (δείκτης) που έδωσε κίτρινο χρώμα στο διάλυμα Μέτρηση φωσφόρου

Ακολούθως, προστέθηκαν 10ml διαλύματος ασκορβικού οξέος, οπότε το διάλυμα ανέπτυξε χαρακτηριστικό μπλε χρώμα Το διάλυμα στις φλάσκες των 100ml με χαραγή συμπληρώθηκε με αποσταγμένο νερό μέχρι τη χαραγή και παρέμεινε για 20 λεπτά μέχρι να σταθεροποιηθεί το χρώμα για να ακολουθήσει η μέτρηση στο φασματοφωτόμετρο Μέτρηση φωσφόρου

Ανάπτυξη χρώματος για μέτρηση στο φασματοφωτόμετρο

Για τη μέτρηση της συγκέντρωσης του P στα διαλύματα το μήκος κύματος της δέσμης ορατού φωτός του φασματοφωτόμετρου ρυθμίστηκε στα 880nm Η μέτρηση πραγματοποιήθηκε ως ποσοστό της περατότητας του φωτός σε σχέση με την περατότητα του φωτός από αποσταγμένο νερό που τοποθετήθηκε στην κυψελίδα (100%) Η συγκέντρωση P προσδιορίστηκε με βάση καμπύλη αναφοράς προτύπων διαλυμάτων φωσφόρου Μέτρηση στο φασματοφωτόμετρο