Chlorophyll fluorescence as a predictive method for detection of browning disorders in 'Conference' pears and 'Jonagold' apples during controlled atmosphere storage

Abstract

The chlorophyll fluorescence technique was evaluated as a possible predictive and nondestructive method to detect low-O2 and/or high-CO2 injuries in 'Conference' pears and 'Jonagold' apples stored in controlled atmosphere (CA). The fruits were kept at 0°C in air, 1% CO2 + 2% O2 or 3% CO2 + 1% O2 during five months. Fluorescence parameters of minimal fluorescence (Fo), maximal fluorescence (Fm), and potential quantum yield - (Fm-Fo):Fm, also denoted as Fv:Fm- as well as the incidence of browning disorders were evaluated at several times during storage. No incidence of browning disorders was observed in 'Jonagold' apples, however, they showed a decrease in Fv:Fm during storage time with no differences between the CA-conditions. Air-stored apples showed a higher decrease in Fv:Fm. On the other hand, 'Conference' pears kept in 3% CO2 + 1% O2 developed a lot of browning injuries such as core flush, flesh browning and cavities. Under this CA-condition, a pronounced decrease in the quotient Fv:Fm was observed already in the first 15 days of storage prior to the development of browning, and this behaviour remained during the whole storage period. The air-stored pears showed a similar behaviour as of the air-stored apples with a pronounced decrease in the Fv:Fm at the end of the storage period. The present results indicate that chlorophyll fluorescence is a promising technique to detect browning injuries in 'Conference' pears prior to their development.A técnica da fluorescência de clorofilas foi avaliada como um possível método não destrutivo e indicador para detecção de danos causados por baixas concentrações de oxigênio e/ou altas concentrações de gás carbônico em pêras 'Conference' e maçãs 'Jonagold' durante o armazenamento em atmosfera controlada (AC). Os frutos foram mantidos durante cinco meses à 0°C em armazenamento refrigerado (armazenamento somente em frio) e em condições de atmosfera controlada de 1% de CO2 + 2% de O2 ou 3% de CO2 + 1% de O2. Em vários intervalos durante o armazenamento, foram avaliadas a emissão mínima (Fo) e máxima (Fm) de fluorescência, bem como, o rendimento potencial quântico (Fm-Fo):Fm, também indicado como Fv:Fm. Relacionada às variações nestes parâmetros foi analisada então a incidência de desordens fisiológicas nos frutos. Durante todo o período de armazenamento não foi observada incidência de escurecimento da polpa nas maçãs 'Jonagold', porém, foi verificada uma diminuição gradativa no quociente Fv:Fm ao longo do armazenamento, não apresentando, entretanto, diferenças significativas entre as condições de AC. Maçãs armazenadas somente em frio apresentaram uma redução mais acentuada nos valores de Fv:Fm. Por outro lado, pêras 'Conference', mantidas em 3% de CO2 + 1% de O2, desenvolveram alta incidência de escurecimento da polpa caracterizado separadamente como o escurecimento do miolo, escurecimento da polpa e, também, cavernas. O armazenamento das pêras nesta condição de AC causou uma pronunciada queda no quociente Fv:Fm já nos primeiros 15 dias de armazenamento, antes do surgimento das desordens internas, sendo que este comportamento permaneceu durante todo o período de armazenamento. As pêras conservadas em armazenamento refrigerado tiveram um comportamento muito similar àquele observado nas maçãs apresentando uma maior diminuição no quociente Fv:Fm durante o armazenamento. Os resultados indicam que o uso da fluorescência de clorofilas é promissor como um indicador para detectar a ocorrência de escurescimento da polpa em pêras 'Conference' durante o armazenamento em AC antes do surgimento das desordens.