ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΑΕΙΦΟΡΙΚΗ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΑΕΙΦΟΡΙΚΗ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΙΧΑΗΛ Ν. ΣΙΔΗΡΟΠΟΥΛΟΥ Πτυχιούχου Γεωπόνου ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΖΩΤΟΥΧΟ ΛΙΠΑΝΣΗΣ ΣΤΗΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗ, ΑΠΟΔΟΣΗ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΚΑΡΠΩΝ ΤΗΣ ΝΕΚΤΑΡΙΝΙΑΣ ΠΟΙΚΙΛΙΑΣ BIG TOP ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

2 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΑΕΙΦΟΡΙΚΗ ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΙΧΑΗΛ Ν. ΣΙΔΗΡΟΠΟΥΛΟΥ Πτυχιούχου Γεωπόνου ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΖΩΤΟΥΧΟ ΛΙΠΑΝΣΗΣ ΣΤΗΝ ΒΛΑΣΤΗΣΗ, ΑΠΟΔΟΣΗ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΚΑΡΠΩΝ ΤΗΣ ΝΕΚΤΑΡΙΝΙΑΣ ΠΟΙΚΙΛΙΑΣ BIG TOP ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ Υποβλήθηκε στη Γεωπονική Σχολή, Μεταπτυχιακή Ειδίκευση Αειφορική Γεωργική Ανάπτυξη Ημερομηνία Προφορικής Εξέτασης: 03 Ιουνίου 2010 Εξεταστική Επιτροπή: Μιλτιάδης Βασιλακάκης, καθηγητής Διαμαντίδης Γρηγόριος, καθηγητής Μολασιώτης Αθανάσιος, λέκτορας ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2010

3 Ευχαριστίες I Ευχαριστίες Με το πέρας της μεταπτυχιακής μου εργασίας και διατριβής θεωρώ υποχρέωσή μου να ευχαριστήσω όλους εκείνους τους ανθρώπους οι οποίοι ο καθένας με τον δικό του τρόπο και από την δική του πλευρά με βοήθησαν, με στήριξαν και συνέβαλαν στην πραγματοποίηση αυτού του εγχειρήματος. Πρωτίστως ευχαριστώ θερμά τον επιβλέποντα καθηγητή μου κ. Βασιλακάκη Μιλτιάδη, καθηγητή Δενδροκομίας του τμήματος Γεωπονίας, ο οποίος έδειξε εμπιστοσύνη στο πρόσωπό μου, μου ανέθεσε το σχετικό θέμα και σε όλη την πορεία μου συμπαραστάθηκε ηθικά και ψυχολογικά δίνοντάς μου με παρρησία τις γνώσεις του καθώς και τις συμβουλές του. Θερμές επίσης ευχαριστίες θα ήθελα να εκφράσω στον υποψήφιο διδάκτορα κ. Γιαννούση Κωνσταντίνο για τον πολύτιμο χρόνο που αφιέρωσε για να με συμπαρασταθεί στις εργαστηριακές μου αναλύσεις. Θερμά θα ήθελα να ευχαριστήσω και τους συναδέλφους μου κ. Μηνά Ιωάννη και Ράλλη Ηρακλή που με το ήθος και τον χαρακτήρα που τους διέκρινε συνέβαλαν στην δημιουργία κλίματος αλληλεγγύης και συνεργασίας. Επίσης θα ήθελα να κάνω ιδιαίτερη μνεία στην γυναίκα μου Μαρία που αποτέλεσε το στήριγμά μου σε όλη αυτήν την διαδρομή. Ήταν αυτή που μου έδινε θάρρος και δύναμη και επιπλέον χρεώνονταν όλες τις άλλες μου υποχρεώσεις όταν ασχολιόμουνα με την μεταπτυχιακή μου διατριβή. Να ευχαριστήσω επίσης και τα παιδιά μου Νικόλα και Ζωή-Ραφαηλία που παρά το μικρό της ηλικίας τους, έδειξαν κατανόηση για τις ώρες απουσίας μου. Τέλος θα ήμουνα αγνώμων εάν δεν ευχαριστούσα τους γονείς μου Νίκο και Ζωή, τους ανθρώπους που μου έδωσαν τις βάσεις για να μπορώ να φέρνω πάντοτε εις πέρας ότι αναλαμβάνω ως υποχρέωση.

4 Περίληψη II Περίληψη Στην παρούσα εργασία, μελετήθηκε η επίδραση τριών επιπέδων αζώτου ( 8Ν, 12Ν, 16Ν/στρέμμα) στην βλάστηση, στην απόδοση και στην ποιότητα των καρπών νεκταρινιάς, ποικιλίας Big Top. Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε οπωρώνα νεκταρινιάς στο χωριό Μέση του Νομού Ημαθίας. Τα δέντρα ήταν ηλικίας 8 ετών. Οι καρποί συγκομίστηκαν σε τρεις διαφορετικές ημερομηνίες ( Συγκομιδή I στις 20/6/08, Συγκομιδή II στις 26/6/08 και Συγκομιδή III στις 04/7/08). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μεγαλύτερη βλάστηση (λαίμαργoι βλαστοί) (3,55kg) παρατηρήθηκε στα δένδρα που δέχτηκαν την υψηλότερη ποσότητα (16 μονάδες/στρέμμα) αζώτου και το μικρότερο βάρος (2,78kg/δένδρο) σε εκείνα που δέχτηκαν την χαμηλότερη ποσότητα (8 μονάδες/στρ.) αζώτου. Η απόδοση ήταν μεγαλύτερη στο τμήμα του αγρού όπου προστέθηκαν οι 16 μονάδες αζώτου (74,23kg/δένδρο) από εκείνη που παρατηρήθηκε στα αντίστοιχα τμήματα που προστέθηκαν 8 (65,26kg) ή 12 μονάδες αζώτου (68,65kg). Όμως η καλύτερη ποιότητα και το μεγαλύτερο ποσοστό εμπορεύσιμων καρπών παρατηρήθηκε στη μεταχείριση των 12 μονάδων αζώτου. Η αντίσταση της σάρκας στην πίεση (σκληρότητα) των καρπών που προέρχονταν από το τμήμα του αγρού όπου προστέθηκαν οι 12 μονάδες αζώτου ήταν σημαντικά μεγαλύτερη και στις τρεις συγκομιδές και κατά την συντήρηση από εκείνη των άλλων μεταχειρίσεων, ενώ οι καρποί όλων των μεταχειρίσεων δεν διέφεραν σε όλα τα άλλα ποιοτικά χαρακτηριστικά που προσδιορίστηκαν, όπως την ογκομετρούμενη οξύτητα, τα Δ.Σ.Σ. και το χρώμα. Σε ότι αφορά στις αντιοξειδωτικές ουσίες και την συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα των καρπών, προέκυψε ότι η μεταχείριση των 12 μονάδων αζώτου είχε τις μεγαλύτερες τιμές στον φλοιό των καρπών κυρίως κατά την συγκομιδή αλλά και κατά την συντήρηση.

5 Abstract III Abstract In the present study the effect of three levels of nitrogen (8Ν, 12Ν, 16Ν/stremma) on vegetative growth (sucker formation), yield and quality of nectarine fruit (cv Big Top) was studied. The orchard was consisted of 8-years-old nectarine trees and it was located in the area of Imathia. The highest nitrogen level resulted in the largest sucker length and weight (3,55kg/tree) and the lowest nitrogen level to the least sucker length and weight (2,7kg/tree). The fruits were harvested at three different dates ( Harvest I on 20/6/08, Harvest II on 26/6/08 and Harvest III on 04/7/08).. The highest yield (74,23 kg/tree) was noticed in the part of the orchard where 16 kg N were added and the lowest (65,26 kg) in the part where the 8kg N were added. However, the best fruit quality as well as the highest percentage of marketed fruit was noticed in the part of the orchard where the 12 kg N were applied. Νectarine fruits from the treatment of 12 kg N exhibited higher firmness compared to the other treatments, while the fruits of all treatments did not show any difference in all other quality characteristics tested, such as total soluble solids, titratable acidity, fruit colour. The antioxidant content and total antioxidant activity of the nectarine peel was higher in the treatment of 12N than the other treatments, the day of harvest and during storage period.

6 Περιεχόμενα IV Περιεχόμενα Ευχαριστίες... I Περίληψη II Abstract... III Περιεχόμενα...IV Συντομογραφίες.VI 1 Εισαγωγή Η νεκταρινιά(prunus Persica var.nectarina) Καταγωγή-εξάπλωση της ροδακινιάς-νεκταρινιάς Βοτανικά χαρακτηριστικά Εδαφοκλιματικές συνθήκες Άζωτο Γενικά Μορφές αζώτου Ο ρόλος του αζώτου στα οπωροφόρα δένδρα Ποιότητα Ο όρος ποιότητα Χαρακτηριστικά ποιότητας Παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα Ποικιλία-Υποκείμενο Περιβάλλον Καλλιεργητικές φροντίδες Στάδιο συγκομιδής Τρόπος συγκομιδής Μετασυλλεκτική μεταχείριση Εμπορία Οι αντιοξειδωτικές ουσίες Γενικά Αντιοξειδωτική προστασία Παράγοντες που επηρεάζουν το επίπεδο των αντιοξειδωτικών ουσιών Πολυφαινολικές ουσίες Γενικά Ανθοκυάνες Καροτενοειδή (C 40 H 56 ) Συμπερασματικά Σκοπός της παρούσας εργασίας.. 25

7 Περιεχόμενα V 2 Υλικά και Μέθοδοι Φυτικό Υλικό Ποικιλία- Προέλευση-Λίπανση Μεταχειρίσεις καρπών-διάρκεια συντήρησης Μεθοδολογία μετρήσεων και λήψης δειγμάτων Εκτίμηση ποιότητας Απώλειές βάρους Χρώμα καρπών Σκληρότητα σάρκας Διαλυτά Στερεά Συστατικά (ΔΣΣ) και Ογκομετρούμενη οξύτητα Επίχρωμα-Χημική μέθοδος Ολικές φαινολικές ουσίες του φλοιού και της σάρκας Φλαβονοειδή στον φλοιό και την σάρκα Καροτενοειδή σε φλοιό και σάρκα Αντιοξειδωτική ικανότητα φλοιού και σάρκας Δοκιμή FRAP ( Ferric Reducing/ Antioxidant Power assay) Μέθοδος DPPH ( 1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl) Εκτίμηση της λαίμαργης βλάστησης Στατιστική επεξεργασία Αποτελέσματα Συζήτηση Εκτίμηση απόδοσης Εκτίμηση ποιότητας Υπολογισμός της κλάσης ΙΙ (μη εμπορικά- σκάρτα) - κλάσης I Μέγεθος καρπών Σκληρότητα σάρκας Σάκχαρα Ογκομετρούμενη οξύτητα Χρώμα καρπών Απώλειες των καρπών σε βάρος Καροτενοειδή-Ανθοκυάνες-Φαινόλες-Φλαβονοειδή Αντιοξειδωτική ικανότητα του φλοιού και της σάρκας Δοκιμή FRAP (Ferric Reducing/ Antioxidant Power assay) Μέθοδος DPPH( 1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl) Θερινό κλαδεμα Εκτίμηση της λαίμαργης βλάστησης 54 4 Γενικά συμπεράσματα Βιβλιογραφία. 57

8 Συντομογραφίες VI Συντομογραφίες Abs. Asc. Δ.Σ.Σ. GAE ROS GA F.W 8Ν 12Ν 16Ν : απορρόφηση (absorbance) : ασκορβικό οξύ (ascorbic acid, ascorbate) : Διαλυτά Στερεά Συστατικά : ισοδύναμα γαλλικού οξέος (gallic acid equivalents) : ενεργές μορφές οξυγόνου (reactive oxygen species) : γαλλικό οξύ (gallic acid) : νωπό βάρος : 8 μονάδες αζώτου ανά στρέμμα : 12 μονάδες αζώτου ανά στρέμμα : 16 μονάδες αζώτου ανά στρέμμα

9 Εισαγωγή 1 1 Εισαγωγή 1.1 Η νεκταρινιά (Prunus Persica var.nectarina) Καταγωγή-εξάπλωση της ροδακινιάς-νεκταρινιάς Η ροδακινιά κατάγεται από περιοχή κοντά στην πόλη Xian της Κίνας και δεν είναι απόλυτα γνωστό επί πόσους αιώνες καλλιεργείται εκεί. Κινέζικες καταγραφές αναφέρουν ότι η ροδακινιά καλλιεργούνταν στην διάρκεια της δυναστείας των Shou, δηλαδή εδώ και 3000 χρόνια. Το καλλιεργούμενο ροδάκινο αναφέρεται με την ονομασία Tao, ενώ άγρια ροδάκινα που βρίσκονται σε κάποιες απομονωμένες περιοχές ονομάζονται Maotao (τριχωτό ροδάκινο) ή Yietao (άγριο ροδάκινο). Στην αχανή Κίνα οι ποικιλίες της ροδακινιάς κατατάχθηκαν σε δύο οικολογικές ομάδες. Τα ροδάκινα της βόρειας ομάδας που βρίσκονται στην περιοχή της κοιλάδας του Κίτρινου ποταμού και χαρακτηριστικά γνωρισματά τους είναι η ανθεκτικότητα στην ξηρασία και τις χαμηλές θερμοκρασίες, όχι όμως η υψηλή ποιότητα καρπών και τα ροδάκινα της νότιας ομάδας που βρίσκονται κυρίως νότια και δυτικά του ποταμού Yangtze και που εξελίχθηκαν σε θερμότερο κλίμα με μικρότερες διακυμάνσεις θερμοκρασιών και με περισσότερη υγρασία. Ποικιλίες αυτής της ομάδας παράγουν καρπούς εξαιρετικής ποιότητας κάτω από υψηλές καλοκαιρινές θερμοκρασίες. Οι πρόγονοι πολλών Αμερικάνικων ποικιλιών προέρχονται από την ομάδα αυτή. Ωστόσο και μία τρίτη ομάδα αναπτύχθηκε σε μια άλλη περιοχή του κόσμου η λεγόμενη Περσική ή Ευρωπαϊκή που προήλθε αναμφίβολα από αμφότερες τις Κινέζικες ομάδες που εισήχθησαν στην Μικρά Ασία, στη Δυτική Αφρική και στη Μεσόγειο. Σε αυτή την περιοχή οι κλιματικές συνθήκες ήταν λίγη βροχόπτωση, μεγάλη ένταση φωτός και δροσερή περίοδος ανάπτυξης. Ποικιλίες της ομάδας αυτής έχουν βαθύ κίτρινο χρώμα, μεγάλη συνεκτικότητα της σάρκας και έδωσαν τα γονίδια τους στις σύγχρονες κονσερβοποιήσιμες βιομηχανικές ποικιλίες. Τα συμπύρηνα ροδάκινα της Νοτίου Αφρικής με το σκούρο βερικοκί χρώμα και την μεγάλη αντοχή της σάρκας ίσως έλκουν την καταγωγή τους κατευθείαν από αυτήν την ομάδα.

10 Εισαγωγή 2 Η ροδακινιά με την επικρατέστερη διεθνή ονομασία Prunus persica είναι ευρέως διαδεδομένο μεταξύ των 30 ο -40 ο παραλλήλων, όπου άφθονο φως, ανέφελοι ουρανοί, μεγάλη εποχική διάρκεια και υψηλές θερμοκρασίες, δημιουργούν ευνοϊκές προϋποθέσεις για την επιτυχή έκβαση της καλλιέργειας. Το ροδάκινο με την μεγάλη του ποικιλομορφία, με καρπούς διαφόρων σχημάτων, με χρώματα σάρκας διάφορα (κίτρινο, πορτοκαλί, λευκό ή κόκκινο), με γεύσεις ποικίλες (γλυκό, ξινό, στυφό, με γεύση πικραμύγδαλου), με επιφάνεια χνουδωτή ή λεία, με διαβαθμίσεις πρόσφυσης του πυρήνα στην σάρκα (εκπύρηνο, ημιεκπύρηνο, συμπύρηνο), υπάρχει στις διάφορες χώρες και περιοχές όπου επικρατούν διάφορες ποικιλίες και τύποι, που όλες όμως ανήκουν στο Prunus persica Βοτανικά χαρακτηριστικά Η καλλιεργούμενη ροδακινιά ανήκει στην οικογένεια Rosaceae και την υποοικογένεια prunoideae. Το νεκταρίνι διαφέρει από το ροδάκινο μόνο στο ότι δεν έχει χνούδι ο καρπός και προήλθε από οφθαλμική μετάλλαξη της ροδακινιάς. Το είδος που έδωσε τις καλλιεργούμενες ποικιλίες είναι το Prunus persica. Το δένδρο είναι μέτριας ανάπτυξης (4-6 μέτρα), σχετικά βραχύβιο ( έτη) και με ριζικό σύστημα πλούσιο και μετρίου βάθους. Οι βλαστοί έχουν αρχικά ερυθροπράσινο χρώμα και κατόπιν γίνεται καστανό. Οι οφθαλμοί διακρίνονται σε βλαστοφόρους και ανθοφόρους. Οι βλαστοφόροι είναι οι μικρότεροι και απαντώνται στις κορυφές των βλαστών (κορυφαίοι), στα γόνατα μόνοι, ή και μαζί με 1-2 ανθοφόρους σε κάθε γόνατο (παράπλευροι). Ο κάθε ανθοφόρος οφθαλμός δίνει ένα άνθος (απλός ή μονανθής). Τα άνθη είναι περίγυνα, αποτελούνται από 5 σέπαλα και 5 πέταλα χρώματος λευκορόδινου ή ρόδινου και φέρουν πολλούς στήμονες. Ο ύπερος αποτελείται από ένα καρπόφυλλο με 2 σπερμοβλάστες από τις οποίες γονιμοποιείται μόνο η μία και δίνει το σπέρμα, ενώ η ωοθήκη δίνει τον καρπό. Ο καρπός είναι δρύπη και αποτελείται από το εδώδιμο τμήμα ( εξωκάρπιομεσοκάρπιο) και το σκληρό ενδοκάρπιο με το σπέρμα. Το σκληρό ενδοκάρπιο

11 Εισαγωγή 3 περιβάλει το σπέρμα, έχει χρώμα ερυθρωπό και φέρει πολλές αυλακώσεις. Το σπέρμα είναι πικρό, δεν τρώγεται και χρησιμοποιείται για πολλαπλασιασμό. Η σάρκα των ώριμων καρπών είτε θα αποκολλάται εύκολα από τον πυρήνα οπότε πρόκειται για τα εκπύρηνα ροδάκινα, είτε δεν αποκολλάται οπότε πρόκειται για τα συμπύρηνα ροδάκινα. Τα φύλλα είναι λογχοειδή, πριονωτά και δεν φέρουν τρίχες Εδαφοκλιματικές συνθήκες Για την ροδακινιά καταλληλότερα χαρακτηρίζονται τα ελαφρά ως μέσης σύστασης εδάφη. Αντιθέτως στα βαρειά εδάφη δεν αναπτύσσεται καλά διότι δεν στραγγίζουν και δεν αερίζονται επαρκώς με συνέπειες δυσάρεστες τόσο στην ανάπτυξη του δένδρου όσο και στην παραγωγή και ποιότητα των καρπών. Επίσης θα πρέπει να αποφεύγονται τα αλκαλικά εδάφη διότι ο οπωρώνας θα υποφέρει από έλλειψη σιδήρου με συνέπεια την λίπανση με οργανικό σίδηρο και άρα την αύξηση του κόστους παραγωγής. Η ροδακινιά είναι δένδρο εύκρατης ζώνης και αναπτύσσεται ικανοποιητικά σε ένα εύρος θερμοκρασιών από C έως 35 0 C Για την διακοπή του ληθάργου των οφθαλμών της είναι απαραίτητες χαμηλές θερμοκρασίες <7 0 C. Οι πιο πολλές ποικιλίες απαιτούν περισσότερες από 600 ώρες τέτοιες χαμηλές θερμοκρασίες. Το καλοκαίρι οι θερμοκρασίες δεν θα πρέπει να υπερβαίνουν τους 35 0 C διότι αυτό θα έχει αρνητικές συνέπειες στην ποιότητα των καρπών. Απότομη πτώση της θερμοκρασίας ( <-5 0 C) κατά τον Νοέμβριο μπορεί να προκαλέσει καταστροφή των ανθοφόρων οφθαλμών σε μεγάλο ποσοστό. Επίσης επειδή η ροδακινιά ανθίζει νωρίς την άνοιξη θα πρέπει να αποφεύγονται περιοχές που πλήττονται από ανοιξιάτικους παγετούς. Πιο συνήθης είναι ο παγετός σε πεδινές περιοχές παρά σε επικλινείς περιοχές. Τέλος η ροδακινιά αναπτύσσεται σε περιοχές με ζεστό καλοκαίρι και κατά συνέπεια έχει μεγάλες απαιτήσεις σε νερό. Δεν νοείται καλλιέργεια ροδακινιάς χωρίς να υπάρχει άφθονο νερό για άρδευση (τουλάχιστον 300 m 3 / στρέμμα ετησίως).

12 Εισαγωγή ΑΖΩΤΟ Γενικά Το άζωτο αποτελεί ένα από τα κυριότερα θρεπτικά συστατικά που εφαρμόζονται στο έδαφος και προκαλεί τις μεγαλύτερες αντιδράσεις στις καλλιέργειες. Είναι ο πιο σπουδαίος περιοριστικός παράγοντας για την ανάπτυξη και την απόδοση των καλλιεργειών, διαδραματίζοντας πρωταρχικό ρόλο τόσο στον έλεγχο της βλάστησης όσο και στην καρποφορία. Παρόλο όμως της σημαντικότητάς του, η μη ορθή χρήση του ( υπερβολική χρήση, κακή χρήση ) μπορεί να δημιουργήσει σοβαρά προβλήματα. Τα προβλήματα αυτά μπορεί να σχετίζονται με το είδος του αζωτούχου λιπάσματος, το χρόνο εφαρμογής του, την ηλικία της καλλιέργειας, την κατάσταση βλάστησης των δένδρων καθώς και τις υφιστάμενες καλλιεργητικές συνθήκες ( άρδευσή ή χωρίς άρδευση κτλ) Μορφές αζώτου Στις ανόργανες μορφές του αζώτου στο έδαφος περιλαμβάνονται το μοριακό άζωτο (Ν 2 ), το υποξείδιο αζώτου (Ν 2 Ο), το μονοξείδιο αζώτου (ΝΟ), το διοξείδιο αζώτου (ΝΟ 2 ), και η αμμωνία (ΝΗ 3 ) που είναι αέρια καθώς και τα ιόντα όπως το νιτρικό (NO - 3 ), το νιτρώδες (NO - 2 ) και το αμμώνιο (ΝΗ + 4 ). Το μοριακό άζωτο βρίσκεται στον εδαφικό αέρα υπό μορφή αερίου αλλά και διαλυμένο στο εδαφικό διάλυμα. Τα νιτρικά και νιτρώδη ιόντα υπάρχουν στο εδαφικό διάλυμα. Το ΝΗ + 4 ιόν βρίσκεται τόσο στο εδαφικό διάλυμα, όσο και ως εναλλακτικό ή δεσμευμένο ιόν. Τα ιόντα ΝΗ + 4, NO - 2 και NO - 3 είναι τα σπουδαιότερα ως προς την γονιμότητα των εδαφών και παράγονται από την αποσύνθεση (ανοργανοποίηση της οργανικής ουσίας του εδάφους) ή και από τις προσθήκες αζωτούχων λιπασμάτων. Οι τρεις αυτές μορφές του αζώτου αποτελούν συνήθως το 2-3% του ολικού αζώτου στο έδαφος. Το οργανικό άζωτο στο έδαφος υπάρχει με την μορφή των πρωτεϊνών, αμινοξέων καθώς και άλλων πολύπλοκων αζωτούχων ενώσεων. Εισροές αζώτου στο έδαφος πραγματοποιούνται με την δέσμευση του μοριακού αζώτου καθώς και με την προσθήκη οργανικών λιπασμάτων και φυτικών υπολειμμάτων, ενώ εκροές αζώτου λαμβάνουν χώρα με την αποκομιδή των καλλιεργειών, την απονιτροποίηση, την εξαέρωση και την έκπλυση.

13 Εισαγωγή Ο ρόλος του αζώτου στα οπωροφόρα δένδρα Το άζωτο αποτελεί συστατικό των σπουδαιότερων ενώσεων (ουσιών) που απαντώνται στα φυτά. Αποτελεί μέρος του μορίου των αμινοξέων, των πρωτεϊνών, των πουρινών, των πυριμιδινών, των νουκλεικών οξέων καθώς και της χλωροφύλλης. Οι μορφές με τις οποίες προσλαμβάνεται από τα δένδρα είναι κυρίως η νιτρική και η αμμωνιακή. Τα ιόντα αμμωνίου με την είσοδο τους στο δένδρο, υφίστανται γρήγορες μεταβολές διότι και σε μικρές συγκεντρώσεις δρούν τοξικά. Αντιθέτως, τα νιτρικά ιόντα μπορούν να συγκεντρώνονται στο δένδρο χωρίς να προκαλούν βλάβες, αλλά πριν ενσωματωθούν στις διάφορες οργανικές ενώσεις θα πρέπει να αναχθούν σε αμμωνιακή μορφή. Αυτό πραγματοποιείται με μεταβολικές διεργασίες που περιλαμβάνουν τον σχηματισμό νιτρώδους και υπονιτρώδους οξέος, υδροξυλαμίνης και τελικά αμμωνίας ή αμινοξέων. Η έλλειψη του αζώτου στα δένδρα εκδηλώνεται με συμπτώματα τόσο στην βλάστηση όσο και στην καρποφορία. Έτσι, φύλλα μικρά με αμυδρό πράσινο χρώμα, κοντοί και ατρακτοειδείς βλαστοί, καρποί μικρότερου μεγέθους αλλά με αρκετό κόκκινο επίχρωμα και καλή ικανότητα συντήρησης, αποτελούν μερικά από τα συμπτώματα έλλειψης αζώτου στην ροδακινιά. Σε καρπούς πυρηνοκάρπων με χαμηλό επίπεδο αζώτου παρατηρείται συχνά και μεγαλύτερη προσκόλληση του πυρήνα με την σάρκα, καθώς και να έχουν στυφή γεύση και ινώδη υφή. Το χαμηλό επίπεδο αζώτου αυξάνει επίσης και την συγκέντρωση της διαλυτής ξηρής ουσίας όπως και της ογκομετρούμενης οξύτητας. Απεναντίας υψηλό επίπεδο αζώτου κατά την περίοδο της συγκομιδής τόσο στα φύλλα όσο και στους καρπούς, συντελεί στην υποβάθμιση της ποιότητας των καρπών (μαλακότεροι), με έντονη τάση καρπόπτωσης και περισσότερο επιρρεπείς σε διάφορες φυσιολογικές ασθένειες.

14 Εισαγωγή ΠΟΙΟΤΗΤΑ Ο όρος ποιότητα Η ποιότητα είναι ένας όρος ευρέως χρησιμοποιούμενος και καλύπτει ένα μεγάλο φάσμα αναγκών ανάλογα για ποιόν αναφέρεται καθώς και ανάλογα με την χρήση του προϊόντος δηλαδή για πού προορίζεται. Έτσι όταν η ποιότητα ενός προϊόντος σχετίζεται με τον παραγωγό σίγουρα θα λαμβάνει υπόψη, κυρίως, την εξωτερική εμφάνιση και πιθανόν κάποια οργανοληπτικά χαρακτηριστικά (γεύση, άρωμα, κλπ) που χαρακτηρίζει το προϊόν τη δεδομένη στιγμή. Ένας χονδρέμπορος ή και λιανοπωλητής στον ορισμό της ποιότητας του προϊόντος θα συμπεριλάμβανε εκτός των ανωτέρω χαρακτηριστικών και την ικανότητα συντήρησης του προϊόντος καθώς και την συσκευασία αυτού. Από την άλλη πλευρά έναν γιατρό ή έναν διαιτολόγο δεν θα τον ενδιέφερε πιθανόν τόσο η εμφάνιση όσο η θρεπτική-διαιτητική αξία του προϊόντος και οι πιθανές ευεργετικές του επιδράσεις στον ανθρώπινο οργανισμό. Τέλος ένας σύγχρονος ενημερωμένος καταναλωτής στην αξιολόγηση της ποιότητας ενός προϊόντος θα χρησιμοποιούσε εκτός των χαρακτηριστικών εκείνων που ερεθίζουν τα αισθητήρια όργανά του (εμφάνιση, χρώμα, γεύση, άρωμα, κλπ) την θρεπτική αξία του καθώς και τυχόν ευεργετικές επιδράσεις του προϊόντος στον οργανισμό του (βιταμίνες, ιχνοστοιχεία, αντιοξειδωτικές ουσίες, κλπ). Επίσης ανάλογα για το που προορίζεται το προϊόν καθορίζονται και τα χαρακτηριστικά της ποιότητάς του αφού για παράδειγμα τα ροδάκινα που προορίζονται για νωπή κατανάλωση πρέπει να πληρούν άλλες προϋποθέσεις και να συγκεντρώνουν άλλα χαρακτηριστικά από τα αντίστοιχα κονσερβοποιήσιμα. Από τα παραπάνω γίνεται κατανοητό ότι είναι δύσκολο να δοθεί ένας μόνο ορισμός στην ποιότητα. Ο πιο διαδεδομένος ορισμός που χρησιμοποιείται για την ποιότητα είναι εκείνος που δόθηκε από τους Kramer και Twigg (1970) και ορίζει ότι: ποιότητα είναι το σύνολο εκείνων των χαρακτηριστικών ενός συγκεκριμένου προϊόντος, που επιτρέπουν το διαχωρισμό του και σχετίζονται άμεσα με την ικανότητα του καταναλωτή, ο οποίος χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά αυτά, είναι σε θέση να ξεχωρίζει το προϊόν και να το διακρίνει από το σύνολο ομοειδών προϊόντων.

15 Εισαγωγή 7 Όσον αφορά στα οπωροκηπευτικά, ποιότητα είναι το σύνολο των χαρακτήρων ή ιδιοτήτων ενός προϊόντος που αναφέρονται στη βρωσιμότητα, την εμφάνιση και γενικώς τη χρησιμότητά του και δίνουν αξία στο προϊόν για διατροφή (π.χ. νωποί καρποί, λαχανικά, κλπ) ή αισθητική απόλαυση (π.χ. άνθη) Χαρακτηριστικά ποιότητας Τα χαρακτηριστικά ποιότητας για τα περισσότερα οπωροκηπευτικά αποτελούν το σχήμα, το χρώμα, το μέγεθος του καρπού, η υφή ή σκληρότητα της σάρκας, η κατάσταση της επιφάνειας ( προσβολές από παθογόνα, ασθένειες, μωλωπισμοί, φυσιολογικές ανωμαλίες κλπ) και πιθανόν το άρωμα. Αυτά είναι τα χαρακτηριστικά που γίνονται αντιληπτά με την πρώτη επαφή. Υπάρχουν όμως και χαρακτηριστικά που γίνονται αντιληπτά μετά την αγορά του προϊόντος και μετά την κατανάλωση του όπως π.χ η γεύση, το άρωμα κλπ. Επομένως, παράμετροι όπως η γλυκύτητα, η οξύτητα, η στυφότητα, το άρωμα, η σκληρότητα καθώς και η τραγανότητα προσδιορίζονται μετά την κατανάλωση του προϊόντος. Πολλά από τα ανωτέρω χαρακτηριστικά που προσδιορίζονται υποκειμενικά από τον κάθε καταναλωτή μπορούν να προσδιοριστούν με αντικειμενικό τρόπο με διάφορες μεθόδους και όργανα. Έτσι λοιπόν το μέγεθος μπορεί να εκτιμηθεί μετρώντας την διάμετρο ή το βάρος. Το χρώμα μπορεί να μετρηθεί με χρωματόμετρα. Η σκληρότητα μετρείται με δυναμόμετρα ή πιεσόμετρα. Η γλυκύτητα, η οξύτητα, η αλμυρότητα, η στυφότητα, η πικρότητα και το άρωμα εκτιμώνται προσδιορίζοντας τα σάκχαρα, τα οξέα, τα άλατα, τις ταννίνες, τις αρωματικές ή πτητικές ουσίες (αλδεΰδες, κετόνες, εστέρες,κ.α). αντίστοιχα. Επίσης προς την εκτίμηση των ανωτέρω παραμέτρων αξιόλογη καθίσταται και η συνεισφορά έμπειρων γευσιγνωστών.

16 Εισαγωγή 8 Επιπρόσθετα, η θρεπτική αξία καθώς και η ύπαρξη ή μη επικίνδυνων ουσιών αποτελούν χαρακτηριστικά που συμβάλουν στην ποιότητα και που μπορούν να προσδιοριστούν με πιο πολύπλοκες μεθόδους. Η θρεπτική αξία ενός προϊόντος καθορίζεται από τη σύστασή του σε νερό, υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λιπίδια, βιταμίνες και ανόργανα άλατα. Οι περισσότεροι νωποί καρποί περιέχουν μεγάλες ποσότητες νερού (80-95%), είναι πλούσιοι σε υδατάνθρακες, ανόργανα στοιχεία και καλή πηγή βιταμινών C και A. Είναι επίσης φτωχοί σε θερμίδες και άλατα νατρίου, πολύ πλούσιοι σε κάλιο, ενώ περιέχουν σημαντικές ποσότητες μαγνησίου και σιδήρου. Οι πρωτεΐνες και τα λιπίδια περιέχονται σε μικρές ποσότητες (περίπου 2%), ενώ οι φυτικές ίνες σε μεγάλες. Όσο αφορά τις επικίνδυνες ουσίες αυτές μπορεί να είναι υπολείμματα φυτοπροστατευτικών προϊόντων, νιτρικά ιόντα, βαρέα μέταλλα, φυσικές τοξικές ουσίες καθώς και μυκοτοξίνες. Τα υπολείμματα προκύπτουν κυρίως από την κακή χρήση των φυτοπροστατευτικών προϊόντων (δόση, χρόνος τελευταίας επέμβασης κλπ.), ενώ οι αυξημένες ποσότητες των νιτρικών ιόντων στα γεωργικά προϊόντα οφείλονται στην αλόγιστη χρήση λιπασμάτων και στη μη τήρηση βασικών κανόνων ορθής γεωργικής πρακτικής. Τα βαρέα μέταλλα στα γεωργικά προϊόντα οφείλονται στη χρήση φυτοπροστατευτικών σκευασμάτων, όπως επίσης και στα απόβλητα από την βιομηχανία. Τα φυτά είναι ικανά να συγκρατούν και να συσσωρεύουν τα βαρέα μέταλλα στους ιστούς τους με αποτέλεσμα να γίνονται επικίνδυνα για την δημόσια υγεία. Οι φυσικές τοξίνες μπορεί να απαντούν στα φυτά εξαιτίας του γονοτύπου τους, ενώ οι μυκοτοξίνες παράγονται από μύκητες που προσβάλουν τα προϊόντα, είναι δευτερογενείς μεταβολίτες μυκήτων και παράγονται συνήθως από τους μύκητες Aspergillus, Alternaria, Fusarium, Penicillium. Ακόμα και σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις οι μυκοτοξίνες μπορούν να προκαλέσουν στον άνθρωπο και τα ζώα σοβαρές οξείες και χρόνιες παθήσεις. Η αφλατοξίνη που απαντάται στους ξηρούς καρπούς και είναι καρκινογόνος αποτελεί παράδειγμα Συμπερασματικά θα μπορούσε να αναφερθεί ότι για τον προσδιορισμό της ποιότητας ενός προϊόντος η επιλογή κριτηρίων καθώς και η ανάλογη βαρύτητά τους

17 Εισαγωγή 9 εξαρτάται από το πώς ορίζεται η ποιότητα για το συγκεκριμένο προϊόν και την χρήση που προορίζεται. 1.4 Παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα Οι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα των οπωροκηπευτικών προϊόντων είναι οι εξής: -γενετικοί παράγοντες ( ποικιλία-υποκείμενο) -προσυλλεκτικοί παράγοντες (περιβάλλον, καλλιεργητικές φροντίδες) -παράγοντες κατά την περίοδο συγκομιδής ( τρόπος και στάδιο συγκομιδής) -μετασυλλεκτικοί παράγοντες (μεταφορά, συντήρηση, συσκευασία, πώληση). (Βασιλακάκης,2006) Ποικιλία- Υποκείμενο Η ποιότητα των οπωροκηπευτικών εξαρτάται αρχικά από την ποικιλία. Έτσι για παράδειγμα οι καρποί είναι δυνατό να είναι διαφορετικού μεγέθους, διαφορετικού χρώματος, άλλοι όξινοι και άλλοι πιο γλυκοί, με σάρκα τραγανή ή πιο αφράτοι, καρποί που συντηρούνται για μακρύ, μέσο ή βραχύ χρονικό διάστημα, ευαίσθητοι ή ανθεκτικοί σε φυσιολογικές ασθένειες κλπ. Αντίστοιχα και η γενετική σύσταση του υποκειμένου μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων Περιβάλλον Η κάθε ποικιλία θα πρέπει να φυτεύεται σε κατάλληλο περιβάλλον έτσι ώστε να παράγει την μέγιστη απόδοση αλλά και την καλύτερη ποιότητα. Για παράδειγμα οι ημιορεινές και ορεινές περιοχές παράγουν μήλα καλύτερης ποιότητας από ότι οι αντίστοιχες πεδινές. Οι επικρατούσες θερμοκρασίες, η εναλλαγή αυτών κατά την διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου, η υγρασία, η διάρκεια, η ένταση και η ποιότητα (μήκος κύματος) της ακτινοβολίας, το ύψος, η ένταση και η κατανομή των βροχοπτώσεων, οι άνεμοι, η σχετική υγρασία είναι παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα του τελικού προϊόντος. Το έδαφος (γονιμότητα, φυσικές ιδιότητες) επηρεάζει την θρέψη του δένδρου, την βλάστηση, απόδοση, χημική σύσταση των καρπών και συνεπώς την ποιότητα.

18 Εισαγωγή Καλλιεργητικές φροντίδες Η λίπανση, η άρδευση, το κλάδεμα, το αραίωμα καρπών, η καταπολέμηση ζιζανίων καθώς και η καταπολέμηση εχθρών και ασθενειών συμβάλουν τα μέγιστα στην αύξηση της ποσότητας αλλά και στην βελτιστοποίηση της ποιότητας των προϊόντων. Η λίπανση είναι άμεσα συνδεμένη με την θρέψη των φυτών και επιφέρει αλλαγές στην ποιότητα των οπωροκηπευτικών. Πολλές φυσιολογικές ανωμαλίες των καρπών οφείλονται σε έλλειψη ή ανισορροπία θρεπτικών στοιχείων. Η θρεπτική κατάσταση των δένδρων επηρεάζει άμεσα την ποιότητα των καρπών (Olienyk et al., 1997). Ειδικότερα, η περίσσεια αζώτου, καθώς και η έλλειψη καλίου και ψευδαργύρου αναφέρονται ως κάποιες από τις αιτίες που αυξάνουν τα ποσοστά καρπόπτωσης (Fukuda and Kondo, 1957: Awasthi et al., 1998). Επίσης, περίσσεια αζώτου αλλά και ελλείψεις ασβεστίου και φωσφόρου είναι μερικές από τις αιτίες μαλακώματος των καρπών πριν την συγκομιδή (Johnson and Uriu, 1989). Η περίσσεια αζώτου αναφέρεται επίσης ως ένας παράγοντας που αυξάνει τα ποσοστά σχισίματος του πυρήνα (O Maley and Proctor, 2002). Το θρεπτικό στοιχείο με τη μεγαλύτερη επίδραση στην ποιότητα των καρπών είναι το άζωτο. Μερικές από τις επιδράσεις της αζωτούχου λίπανσης σε δένδρα ροδακινιάς είναι: αύξηση της απόδοσης, αύξηση του αριθμού και του μήκους των βλαστών, αύξηση του μεγέθους των φύλλων και της έντασης του πράσινου χρώματος τους και αύξηση του μεγέθους των καρπών (Childers, 1973). Πολλοί ερευνητές προτείνουν επίπεδα επάρκειας αζώτου στα φύλλα 2,5 3% (ξηρής ουσίας), για άριστη ποιότητα καρπών και για επίτευξη υψηλής παραγωγικότητας (Bergmann, 1988). Η έλλειψη αζώτου οδηγεί σε μικροκαρπία, υποβάθμιση ποιότητας και σταδιακή μείωση της παραγωγής (Στυλιανίδης κ.α., 2002). Η λίπανση πραγματοποιείται συνήθως σε δύο περιόδους, η μία πριν την άνθηση και η άλλη κατά την βλαστική περίοδο σε μία ή δύο δόσεις. Ωστόσο η περίοδος αυτή δεν επιτρέπει την ευνοϊκότερη αξιοποίηση του προστιθέμενου αζώτου. Η απορρόφηση του αζώτου είναι χαμηλή στην αρχή της καλλιεργητικής περιόδου (Soing and Mandrin 1993), και χορήγηση του αζώτου στο τέλος του χειμώνα αποτελεί αιτία έκπλυσης.

19 Εισαγωγή 11 Έτσι για να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα της λίπανσης και να μειωθούν οι κίνδυνοι που προκαλούν την ρύπανση του περιβάλλοντος, θα ήταν καλύτερο να περιοριστούν οι χειμωνιάτικες επεμβάσεις λίπανσης και να προτιμηθούν αυτές του καλοκαιριού και του φθινοπώρου. Η αζωτούχος λίπανση συχνά διεγείρει την ανάπτυξη της βλάστησης (Taylor and Van den Ende 1973, Huett 1996). Τα άμεσα αποτελέσματα είναι πιο εμφανή όταν η χορήγηση γίνεται το καλοκαίρι όπου η ικανότητα απορρόφησης είναι υψηλή (Taylor and Van den Ende 1973). Όταν η αζωτούχος λίπανση γίνεται τέλος καλοκαιριού ή το φθινόπωρο, αυτό βοηθάει στον σχηματισμό αποθεμάτων που διεγείρει την ανάπτυξη της επόμενης περιόδου (Taylor and May 1967, Stassen et al. 1981). Ο χρόνος πραγματοποίησης της αζωτούχου λίπανσης μπορεί να επηρεάσει και την φύση των βλαστών του τρέχοντος έτους. Ο Huguet και Giraudon (1976) βρήκαν ότι η χορήγηση αζώτου σε νεαρά δένδρα ροδακινιάς δεν επηρέασε στον αριθμό των βλαστών αλλά διέγειρε την επιμήκυνση αυτών. Η θρέψη των οπωροφόρων δένδρων επηρεάζει σημαντικά την ποιότητα των καρπών (Marcelle, 1995) και επομένως είναι μεγάλης σημασίας η ορθολογική λίπανση για την επίτευξη άριστης ποιότητας καρπών. Η ορθολογική λίπανση προϋποθέτει τη γνώση της θρεπτικής κατάστασης του εδάφους και των δένδρων γι αυτό το λόγο πρέπει να βασίζεται σε δεδομένα εδαφικών και φυλλοδιαγνωστικών αναλύσεων (Marschner, 1995). Η άρδευση επηρεάζει την υδατική κατάσταση των φυτών και των καρπών τους, καθώς και την ανάπτυξη αυτών. Ένα σωστό πρόγραμμα άρδευσης βοηθάει και στην αποφυγή προβλημάτων θρέψης με αποτέλεσμα την βελτίωση της ποιότητας. Το σωστό κλάδεμα εκτός από την ανανέωση των βλαστικών μερών των δένδρων και των αναπαραγωγικών τους οργάνων, παρέχει και καλύτερο φωτισμό-αερισμό της κόμης των δένδρων, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα των καρπών και παράλληλα διευκολύνοντας το έργο της φυτοπροστασίας. Το κατάλληλο αραίωμα καρπών συμβάλει καθοριστικά ώστε να επιτευχθεί εμπορικό μέγεθος και καλή ποιότητα καρπών. Η σωστή διαχείριση του εδάφους και των ζιζανίων είναι επίσης παράγοντες που βοηθούν προς την κατεύθυνση της βελτίωσης της ποιότητας.

20 Εισαγωγή Στάδιο συγκομιδής Το στάδιο συγκομιδής είναι ένας από τους βασικότερους παράγοντες που συμβάλουν στην ποιότητα των προϊόντων και ειδικότερα όσο αφορά στους νωπούς καρπούς θα πρέπει να συμπίπτει με το στάδιο της συλλεκτικής ωριμότητας. Διότι κατά το στάδιο αυτό οι καρποί έχουν αποκτήσει πλήρως όλα τα οργανοληπτικά τους χαρακτηριστικά που τους καθιστούν ελκυστικούς και κατάλληλους προς βρώση. Επομένως η φυσιολογική ωριμότητα εξασφαλίζει την καλύτερη ποιότητα στον καταναλωτή, αλλά στην πράξη το στάδιο συγκομιδής καθορίζεται με βάση την εμπορική ωριμότητα, η οποία ουσιαστικά συνδυάζει την ποιότητα του προϊόντος με την ικανότητα συντήρησης και διακίνησής του Τρόπος συγκομιδής Ο τρόπος με τον όποιο γίνεται η συγκομιδή καθώς και ο τρόπος μεταχείρισης των καρπών αποτελούν παράγοντες που μπορούν να συμβάλουν τόσο στην διατήρηση όσο όμως και στην υποβάθμιση της ποιότητας των καρπών. Οι μώλωπες και οι εκδορές που προκαλούνται κατά την συγκομιδή αποτελούν αιτία υποβάθμισης της ποιότητας. Επιπλέον οι τραυματισμένοι καρποί είναι πιο ευαίσθητοι στους παθογόνους οργανισμούς, χάνουν πιο εύκολα υγρασία, συρρικνώνονται και προκαλούν σημαντικές απώλειες στο συνολικό εμπορεύσιμο προϊόν Μετασυλλεκτική μεταχείριση Η θερμοκρασία, η σχετική υγρασία και η σύσταση του αέρα κατά την συντήρηση και μεταφορά των οπωροκηπευτικών αποτελούν τους κυριότερους μετασυλλεκτικούς παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα αυτών. Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι και κάτω από τις καλύτερες συνθήκες συντήρησης δεν μπορεί να υπάρξει βελτίωση της ποιότητας, αντιθέτως συχνά παρατηρείται υποβάθμιση της ποιότητας, αλλοίωση και καταστροφή προϊόντων από διάφορες αιτίες (φυσιολογικές ή παθολογικές ασθένειες).

21 Εισαγωγή 13 Η ποιότητα των ροδακίνων δεν μπορεί να βελτιωθεί, αλλά μόνο να διατηρηθεί μετά από τη συγκομιδή (Crisosto et al., 1997). Η άριστη ποιότητα των καρπών μπορεί να εξασφαλιστεί μόνο με κατανόηση του ρόλου των προσυλλεκτικών παραγόντων, όπως είναι η λίπανση, η άρδευση, το αραίωμα, το κλάδεμα κ.λ.π.. (Marcelle, 1995). Η θρεπτική κατάσταση των δένδρων επηρεάζει άμεσα την ποιότητα των καρπών (Olienyk et al., 1997). Όσο αφορά στα ροδάκινα-νεκταρίνια για να επιτευχθεί από 1-4 εβδομάδες συντήρησης απαιτείται θερμοκρασία συντήρησης 0 0 C και σχετική υγρασία 95%. Οι περισσότεροι καρποί αμέσως μετά την συγκομιδή χρειάζονται πρόψυξη και ταχεία είσοδο σε ψυκτικούς θαλάμους. Κατά την διάρκεια της συντήρησης οι φυσιολογικές λειτουργίες όπως η αναπνοή και η διαπνοή συνεχίζονται με αποτέλεσμα το προϊόν να οδηγείται σταδιακά προς τον γηρασμό και τον θάνατο. Έτσι ο ρόλος της θερμοκρασίας καθίσταται σοβαρός με την επίδρασή της στην ταχύτητα καταβολικών αντιδράσεων και κυρίως της αναπνοής. Χαμηλές θερμοκρασίες συντήρησης συνεπάγονται μείωση της φθοράς των προϊόντων, βραδείς ρυθμούς αναπνοής και επιβράδυνση βιοχημικών και φυσιολογικών μεταβολών της ωρίμανσης, όπως η διάσπαση του αμύλου, η διάσπαση πηκτινικών και κυτταρινούχων ουσιών, το μαλάκωμα των καρπών, η βιοσύνθεση και η δράση του αιθυλενίου. Χαμηλή σχετική υγρασία κατά την αποθήκευση συντελεί στην αύξηση της διαπνοής και οδηγεί σε απώλεια σπαργής των κυττάρων, συρρίκνωση, απώλεια συνεκτικότητας, απώλεια βάρους, ξήρανση των ιστών και υποβάθμιση της ποιότητας. Η αναλογία του οξυγόνου, του διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και η παρουσία ή μη του αιθυλενίου στους χώρους συντήρησης συντελούν στην διατήρηση ή μη της ποιότητας των οπωροκηπευτικών προϊόντων. Χαμηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου ( 2-3%) μειώνουν τον ρυθμό αναπνοής κατά την συντήρηση με συνέπεια την διατήρηση της ποιότητας για μακρύτερο χρονικό διάστημα. Συγκεντρώσεις οξυγόνου όμως κάτω από 2% μπορεί να είναι επιζήμιες καθώς επικρατεί η αναερόβια αναπνοή με αποτέλεσμα την παραγωγή των τοξικών για τα φυτικά κύτταρα ενώσεων της αιθανόλης και ακεταλδεύδης. Η αύξηση της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα στους θαλάμους συντήρησης συμβάλει στην μείωση της αναπνευστικής

22 Εισαγωγή 14 δραστηριότητας και στην διατήρηση της ποιότητας των καρπών. Τις περισσότερες φορές η παρουσία αιθυλενίου θεωρείται επιβλαβής και καταστρεπτική για την ποιότητα των καρπών, διότι χαρακτηρίζεται ως ορμόνη γηρασμού που επιταχύνει τις καταβολικές διεργασίες και μειώνει τον χρόνο συντήρησης. Σε μερικές περιπτώσεις όμως όπως ο αποπρασινισμός των εσπεριδοειδών και η τεχνητή ωρίμανση μπανάνας και τομάτας η χρήση αιθυλενίου βελτιώνει την ποιότητα Εμπορία Το ροδάκινο και ειδικότερα το νεκταρίνι είναι ευαίσθητος καρπός και ως εκ τούτου διεργασίες όπως η διαλογή, η συσκευασία, η μεταφορά και η διάθεση μπορούν να επηρεάσουν μετασυλλεκτικά την ποιότητά του. Μωλωπισμοί και μηχανικές ζημιές από κακούς χειρισμούς υποβαθμίζουν την ποιότητα και μειώνουν την διάρκεια ενεργούς διάθεσης του προϊόντος. Μια μη ενδεδειγμένη συσκευασία με ακατάλληλα υλικά μπορεί να υποβαθμίσει την ποιότητα και την εμπορική αξία του προϊόντος. Απεναντίας μια σωστή συσκευασία μπορεί και να συντηρήσει σωστά το προϊόν και επιπλέον να του δώσει και επιπρόσθετη αξία. 1.5 Οι αντιοξειδωτικές ουσίες Γενικά Τα τελευταία χρόνια το ενδιαφέρον των επιστημόνων επικεντρώνεται όλο και περισσότερο στις διάφορες ενεργές μορφές οξυγόνου (reactive oxygen species, ROS) και στις επιπτώσεις που μπορεί να έχουν στον ανθρώπινο οργανισμό ή γενικότερα στους ανώτερους οργανισμούς (φυτά και ζώα). Τα αντιοξειδωτικά είναι χημικές ενώσεις που δίνουν ένα ηλεκτρόνιο στις ελεύθερες ρίζες και τις μετατρέπουν σε αβλαβή μόρια. Τα αντιοξειδωτικά εκκαθαρίζουν τις ελεύθερες ρίζες και προστατεύουν τα κύτταρα από την οξείδωση η οποία οδηγεί στον γηρασμό και σε ασθένειες. Προλαμβάνουν ζημιές στις μεμβράνες των κυττάρων του αίματος, βοηθούν στην μείωση του κινδύνου από καρδιοαγγειακές

23 Εισαγωγή 15 παθήσεις όπως επίσης μειώνουν τον κίνδυνο της νόσου του Alzheimer. Η συγκέντρωση αντιοξειδωτικών ουσιών είναι ένα ακόμη χαρακτηριστικό ποιότητας, αλλά και παράγοντας που την επηρεάζει. Χαρακτηριστικό ποιότητας, γιατί είναι επιθυμητό οι τροφές να περιέχουν όσο το δυνατόν μεγαλύτερες ποσότητες αντιοξειδωτικών ουσιών, με δράση ωφέλιμη για τον ανθρώπινο οργανισμό, και παράγοντας, διότι οι ουσίες αυτές μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα σημαντικά και ποικιλοτρόπως, καθώς εμπλέκονται στο μηχανισμό άμυνας των φυτών και μεταβάλλουν την εξέλιξη ορισμένων φυσιολογικών ανωμαλιών στους καρπούς (Thomai et al., 1998 Thomai, 1996), επιμηκύνουν τη μετασυλλεκτική τους ζωή και επιβραδύνουν ή καταστέλλουν τη μόλυνση από παθογόνα. Οι αντιοξειδωτικές ουσίες είναι μέρος του μηχανισμού άμυνας του οργανισμού σε οξειδωτική καταπόνηση. Κάθε παράγοντας λοιπόν που οδηγεί σταδιακά σε οξειδωτική καταπόνηση, ωθεί τον κάθε οργανισμό στη σύνθεση επιπλέον αντιοξειδωτικών ουσιών για να αντεπεξέλθει όσο το δυνατόν καλύτερα σ αυτήν. Επομένως, ο άνθρωπος μπορεί να επέμβει επηρεάζοντας κάποιον ή κάποιους παράγοντες και να ωθήσει το φυτό στη σύνθεση περισσότερων αντιοξειδωτικών ουσιών. Η αυξημένη αυτή παραγωγή αντιοξειδωτικών μπορεί να αποδειχθεί ωφέλιμη όχι μόνο για το ίδιο το φυτό, καθώς τα αντιοξειδωτικά βοηθούν στην άμυνα του, αλλά και για τον καταναλωτή. Όπως γίνεται φανερό από τα παραπάνω, είναι πολύ σημαντικό να εξευρεθούν τρόποι με τους οποίους θα μπορούσε ο άνθρωπος να παρέμβει στην παραγωγική διαδικασία και να προκαλέσει αύξηση των ενδογενών αντιοξειδωτικών ουσιών. Η ενέργεια αυτή, καθώς και η εξεύρεση ή η δημιουργία ποικιλιών που παράγουν καρπούς με αυξημένη αντιοξειδωτική ικανότητα, θα βοηθούσε στην εξεύρεση πηγών αντιοξειδωτικών, που θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στις καθημερινές διατροφικές συνήθειες του ανθρώπου ή να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή ιατροφαρμακευτικών σκευασμάτων.

24 Εισαγωγή Η αντιοξειδωτική προστασία Η διαρκής ανάγκη αντιμετώπισης μιας πιθανής οξειδωτικής βλάβης στα κυτταρικά συστατικά, υποχρεώνει τα φυτά στην ανάπτυξη ενός αντιοξειδωτικού μηχανισμού που περιλαμβάνει αντιοξειδωτικά ένζυμα και αντιοξειδωτικές ουσίες χαμηλού μοριακού βάρους. Ο κάθε οργανισμός έχει αναπτύξει ένα δικό του ενδογενές σύστημα αντιμετώπισης των ελεύθερων ριζών και των αρνητικών συνεπειών που αυτές επιφέρουν στα βιομόρια (DNA, λιπίδια, πρωτεΐνες, κλπ). Παράλληλα όμως, έχει αποδειχθεί ότι η λήψη εξωγενών αντιοξειδωτικών ουσιών συνεισφέρει στο μηχανισμό άμυνας του κάθε οργανισμού και μειώνει το επίπεδο οξειδωτικής καταπόνησης που αυτός δέχεται Ενζυμικός αντιοξειδωτικός μηχανισμός Ο ενζυμικός αντιοξειδωτικός μηχανισμός περιλαμβάνει ένζυμα τα οποία με τη δράση τους προστατεύουν το κύτταρο από τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου είτε χρησιμοποιώντας τις ROS ως υπόστρωμα στις αντιδράσεις που καταλύουν, είτε παράγοντας με τη δράση τους ουσίες με αντιοξειδωτική δράση Τα ένζυμα που περιλαμβάνονται σ αυτόν το μηχανισμό είναι: η υπεροξειδική δισμουτάση (SOD), η καταλάση (CAT), η αναγωγάση της γλουταθειόνης (GR) (Wang et al., 1996), η ασκορβική υπεροξειδάση (APX), η αναγωγάση του αφυδρογωνομένου ασκορβικού οξέος (DHAR) και οι υπεροξειδάσες τύπου γουαϊακόλης Μη ενζυμικά αντιοξειδωτικά Αντιοξειδωτικές ουσίες Οι αντιοξειδωτικές ουσίες αδρανοποιούν τις ελεύθερες ρίζες προτού προκληθούν ζημιές στα κύτταρα, καθώς αυτές δέχονται τα μονήρη ηλεκτρόνια των ελευθέρων ριζών. «Ως βιολογική αντιοξειδωτική ουσία ορίζεται κάθε ουσία που σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις σε σχέση με μια ουσία που οξειδώνεται, περιορίζει ή και μηδενίζει την οξείδωση αυτής της ουσίας» (Halliwell and Gutteridge, 1995). Το σύνολο των αντιοξειδωτικών ουσιών που περιέχει ένα είδος τροφής ή φυτικού προϊόντος ονομάζεται αντιοξειδωτική ικανότητα ή δύναμη. Τα μη ενζυμικά αντιοξειδωτικά περιλαμβάνουν μια σειρά από μακρομόρια, όπως η αλβουμίνη, η χαλκοπλασμίνη (ceruloplasmin) και η φερριτίνη, καθώς και

25 Εισαγωγή 17 αντιοξειδωτικές ουσίες, όπως το ασκορβικό οξύ, η α-τοκοφερόλη, το β-καροτένιο και η γλουταθειόνη (Wang et al., 1996). Οι κυριότερες αντιοξειδωτικές ουσίες είναι: α) η α-τοκοφερόλη (βιταμίνη E), η οποία είναι λιπόφιλη ουσία και προστατεύει τις μεμβράνες αποτρέποντας την υπεροξείδωση των λιπιδίων (Blokhina et al., 2003). β) το β-καροτένιο και άλλα καροτενοειδή (βιταμίνη Α), επίσης λιποδιαλυτές ουσίες. γ) η γλουταθειόνη (GSH), ένα τριπεπτίδιο αποτελούμενο από γλουταμικό οξύ, κυστεΐνη και γλυκίνη, που απαντάται στο κυτόπλασμα των κυττάρων σε μεγάλες ποσότητες και αποτελεί την κύρια αντιοξειδωτική ουσία των κυττάρων. Ο κεντρικός ρόλος της γλουταθειόνης στην αντιοξειδωτική δράση είναι η αναγέννηση μίας άλλης ισχυρής, υδατοδιαλυτής αντιοξειδωτικής ουσίας, του ασκορβικού οξέος, με τον κύκλο γλουταθειόνης ασκορβικού οξέος (Blokhina et al., 2003). δ) το ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C), υδατοδιαλυτό, ουσία ισχυρής αντιοξειδωτικής δράσης μέσα στα κύτταρα, αλλά κυρίως στους μεσοκυττάριους χώρους, η οποία εύκολα χάνει υδρογόνα και μετατρέπεται σε αφυδρογωνομένο ασκορβικό οξύ (DHAA). Η μεγαλύτερη ποσότητα ασκορβικού οξέος βρίσκεται στον αποπλάστη των κυττάρων, προστατεύοντας τις κυτταρικές μεμβράνες από τις τοξικές επιδράσεις των ελευθέρων ριζών. Ως βιταμίνη C ορίζονται όλες οι ουσίες οι οποίες παρουσιάζουν παρόμοια βιολογική δράση με το L ασκορβικό οξύ (Lee and Kader, 2000). Επίσης, το ασκορβικό οξύ συντελεί στην αναγέννηση της α-τοκοφερόλης με τη βοήθεια της γλουταθειόνης και του ανηγμένου συνένζυμου Q (QH 2 ) (Blokhina et al., 2003). Η βιταμίνη C είναι απαραίτητη στον ανθρώπινο οργανισμό για την αποφυγή του σκορβούτου, την υγεία του δέρματος, των ούλων και των αγγείων του αίματος. Ανεπάρκεια της βιταμίνης συνδέεται με μειωμένη πυκνότητα των οστών και την εμφάνιση οστεοπόρωσης (Simon and Hudes, 2001). ε) οι πολυφαινόλες. Η αντιοξειδωτική ικανότητα οφείλεται τόσο στην ικανότητά τους να χηλικοποιούν τα μέταλλα, όπως το Fe +2, προστατεύοντάς τα από την οξειδωτική επίδραση των ελευθέρων ριζών, όσο και στην ικανότητά τους να προστατεύουν διάφορα μακρομόρια, όπως DNA, σάκχαρα και λιπίδια, από τις τοξικές επιδράσεις των ελευθέρων μορφών οξυγόνου.

26 Εισαγωγή Παράγοντες που επηρεάζουν το επίπεδο των αντιοξειδωτικών ουσιών Το επίπεδο των αντιοξειδωτικών ουσιών στα φρούτα επηρεάζεται κυρίως από γενετικούς και περιβαλλοντολογικούς παράγοντες. Στους γενετικούς παράγοντες ανήκουν το είδος και η ποικιλία, ενώ στους περιβαλλοντολογικούς ανήκουν προσυλλεκτικοί παράγοντες (ακτινοβολία, καταπονήσεις κατά την ανάπτυξη), παράγοντες συγκομιδής (ωριμότητα, χειρισμοί) καθώς και μετασυλλεκτικοί παράγοντες (αποθήκευση, μετασυλλεκτικοί χειρισμοί, επεξεργασία-μεταποίηση). Γενετικοί παράγοντες. Είδος: Το είδος είναι ο πρώτος παράγοντας που καθορίζει την σχετική περιεκτικότητα των καρπών σε διάφορες αντιοξειδωτικές ουσίες. Αν και ισχύουν κάποιες εξαιρέσεις, τα φρούτα κατηγοριοποιούνται σε ομάδες με βάση την περιεκτικότητα σε κάποια αντιοξειδωτική ουσία. Για παράδειγμα τα βατόμουρα είναι πλούσια σε φαινόλες ( Zheng and Wang 2003, Παντελίδης,Γ 2004 ) και βιταμίνη C ( Kevers et al., 2007 ). Οι κύριες αντιοξειδωτικές ουσίες στην ομάδα αυτή φαίνεται να είναι οι πολυφαινόλες, επειδή διαπιστώνεται καλή συσχέτιση μεταξύ συνολικής αντιοξειδωτικής ικανότητας και πολυφαινολών.τα δαμάσκηνα, η φράουλα, το μήλο είναι επίσης καρποί πλούσιοι σε πολυφαινόλες ενώ το ροδάκινο, ο ανανάς, το πεπόνι είναι πλούσιοι καρποί σε καροτενοειδή.το ακτινίδιο και το πορτοκάλι είναι πλούσια σε ασκορβικό οξύ. Ποικιλία: Για ένα δεδομένο είδος τα επίπεδα των αντιοξειδωτικών ουσιών επηρεάζονται από την ποικιλία. Για παράδειγμα, στην φράουλα, ο Nelson και συνάδελφοί του (1972) βρήκαν σε έξι ποικιλίες διαφοροποίηση από 19 έως 71 mg ασκορβικού οξέος ανά 100g F.W. Παρόμοιες διαφορές ανάμεσα στις ποικιλίες διαπιστώθηκαν και ως προς τις πολυφαινόλες ( Wang and Lin, 2000).

27 Εισαγωγή 19 Περιβαλλοντολογικοί παράγοντες. Ακτινοβολία: Σε πολλές περιπτώσεις, οι διαφοροποιήσεις στο επίπεδο πολυφαινολικών ουσιών, ασκορβικού οξέος και καροτενοειδών σχετίζονται με την αλλαγές στην ανάκλαση της ακτινοβολίας στον αγρό. Οι καρποί που είναι εκτεθειμένοι στην ηλιακή ακτινοβολία περιέχουν υψηλότερα επίπεδα πολυφαινολικών ουσιών και βιταμίνης C από καρπούς που είναι σε σκιασμένη περιοχή ( Lee and Kader, 2000). Για παράδειγμα, στην τομάτα, το επίπεδο των συνολικών φαινολικών ουσιών ήταν δύο φορές υψηλότερο σε φυτά που ήταν εκτεθειμένα σε υψηλή ακτινοβολία. Παρομοίως τα φυτά αυτά παρουσίαζαν και υψηλότερα επίπεδα καροτενοειδών και ασκορβικού οξέος ( Gautier et al., 2008 ). Καλλιεργητικές πρακτικές: Κάποιοι ερευνητές έχουν βρει μαρτυρίες που αποδεικνύουν ότι τα προιόντα που προέρχονται από οργανική γεωργία συσσωρεύουν υψηλότερα επίπεδα αντιοξειδωτικών ουσιών και βιταμινών από ότι αυτά που προέρχονται από συμβατική γεωργία ( Woese et al., 1997 ; Weibel et al., 2000 ; Asami et al.,2003 ; Chassy et al., 2006). Ωστόσο άλλες μελέτες καταλήγουν σε αντίθετα αποτελέσματα ή και αποτελέσματα χωρίς καμία διαφορά ( Barrett et al., 2007 ). Ωριμότητα κατά την συγκομιδή: Το στάδιο ανάπτυξης μπορεί να επηρεάσει την αντιοξειδωτική ικανότητα των φρούτων ( Prior et al., 1998 ). Η φύση των αλλαγών αυτών εξαρτάται από το προϊόν. Για παράδειγμα στην τομάτα και πιπεριά η συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα αυξάνει εξαιτίας της συσσώρευσης καροτενοειδών και βιταμίνης C. Στην περίπτωση της φράουλας η συγκέντρωση των φαινολικών οξέων μειώνεται κατά την διάρκεια της ωρίμανσης, ενώ οι ανθοκυάνες συσσωρεύονται ( Castrejσn et al., 2008), με τελικό αποτέλεσμα την καθαρή μείωση της συνολικής αντιοξειδωτικής ικανότητας κατά την διάρκεια της ωρίμανσης. Στην περίπτωση των καροτενοειδών, σε μερικά προιόντα όπως π.χ πιπεριά, τομάτα η συγκέντρωση αυξάνει κατά την διάρκεια της ωρίμανσης (de Azevedo and Rodriguez-Amaya, 2005). Αντιθέτως, σε προϊόντα όπου το χρώμα σχετίζεται με την συσσώρευση ανθοκυανών ή προιόντα που διατηρούν το πράσινο χρώμα κατά την ωρίμανση, συνήθως διαπιστώνεται μείωση στο επίπεδο των καροτενοειδών καθώς προχωράει η ωρίμανση ( Rodriguez-Amaya, 2001 ).

28 Εισαγωγή 20 Πληγές-Μωλωπισμοί Οι μηχανικές ζημιές προκαλούν μεταβολές στα επίπεδα των αντιοξειδωτικών ουσιών. Στην περίπτωση των πολυφαινολικών ουσιών, οι πληγές αποτελούν αιτία αλλαγής τόσο της σύνθεσης, όσο και της χημικής αποικοδόμησής τους ( Tomαs-Barberαn et al., 1997 ; Loaiza Velarde et al., 1997). Γενικά συνιστώνται προσεχτικοί χειρισμοί και ελαχιστοποίηση των ζημιών από φυσικά αίτια. Αποθήκευση Η επίδραση της αποθήκευσης στις αντιοξειδωτικές ουσίες, σε πολλές περιπτώσεις σχετίζεται με τον ρόλο του αιθυλενίου στην διαδικασία ωρίμανσης. Σε μερικές περιπτώσεις το αιθυλένιο μπορεί να επηρεάσει την συγκέντρωση ορισμένων αντιοξειδωτικών ουσιών. Στα βατόμουρα, παρατηρήθηκε ότι ατμόσφαιρα με υψηλή συγκέντρωση οξυγόνου (60% και 100%) είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της αντιοξειδωτικής ικανότητας εξαιτίας αξιόλογης συσσώρευσης ανθοκυανών και φαινολών ( Zheng et al., 2003 ). Εάν εξαιρεθούν μερικά προϊόντα όπως το μπρόκολο και την μπανάνα, τα φρούτα και τα λαχανικά γενικά χάνουν πρώτα οπτικά την ποιότητά τους, πριν συμβούν οι αξιοπρόσεκτες απώλειες των αντιοξειδωτικών ουσιών ( Kevers et al., 2007). Άλλες μεταχειρίσεις Μελέτες έχουν δείξει ότι επιδέξιοι μετασυλλεκτικοί χειρισμοί μπορούν να αυξήσουν την αντιοξειδωτική ικανότητα, με συνέπεια και διατροφικά οφέλη ( Kalt et al., 1999 ). Η σύνθεση πολυφαινολικών ουσιών μπορεί να διεγερθεί ως αντίδραση σε συνθήκες καταπόνησης, όπως για παράδειγμα μόλυνση από μικροοργανισμούς, πληγές, υπεριώδης (UV) ακτινοβολία, έκθεση των προϊόντων σε ατμόσφαιρα εμπλουτισμένη σε όζον. Επεξεργασία-Μεταποίηση Η επίδραση της επεξεργασίας-μεταποίησης στα επίπεδα διαθεσιμότητας των αντιοξειδωτικών ουσιών εξαρτάται από την ένταση των μεταχειρίσεων ( Bernhardt and Schlich, 2006). Σε μερικές περιπτώσεις η επεξεργασία-μεταποίηση μπορεί να οδηγήσει σε υψηλά επίπεδα διαθεσιμότητας αντιοξειδωτικών ουσιών, εξαιτίας της ευκολίας απόσπασής των, ενώ σε άλλες περιπτώσεις προκαλεί απώλειες φαινολικών αντιοξειδωτικών ουσιών. Για παράδειγμα, το ξεφλούδισμα και το κόψιμο μπορεί να

29 Εισαγωγή 21 μειώσει το επίπεδο της κερκετίνης κατά 1%, αλλά το μαγείρεμα σε νερό μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα αυτού του συστατικού κατά 75%. 1.6 Πολυφαινολικές ουσίες Γενικά Οι πολυφαινολικές ουσίες παράγονται στην οδό των φαινυλοπροπανοειδών με πρώτη ύλη το αμινοξύ φαινυλαλανίνη. Η πρώτη αντίδραση της οδού καταλύεται από το ένζυμο φαινυλαλανίνη-αμμωνία λυάση (PAL). Χαρακτηρίζονται από έναν τουλάχιστον αρωματικό δακτύλιο (C6) ο οποίος φέρει ένα ή περισσότερα υδροξύλια(οη - ) και διακρίνονται σε φλαβονοειδή, φαινολικά οξέα, παράγωγα του υδροξυκινναμωνικού οξέος και λιγνίνες. Έρευνες έδειξαν ότι οι πολυφαινολικές ουσίες χαρακτηρίζονται για τη σημαντική αντιοξειδωτική τους δράση (Prior et al., 1998), καθώς μειώνουν τον κίνδυνο καρδιοαγγειακών παθήσεων (Schramm and German, 1998) και έχουν επιπλέον μεγαλύτερη σταθερότητα από το ασκορβικό οξύ, το οποίο και προστατεύουν από οξείδωση, σε χυμούς φρούτων (Miller and Rice-Evans, 1997). Οι φαινολικές ενώσεις είναι ευρύτατα διαδεδομένες στο φυτικό βασίλειο. Δρούν ως ρυθμιστές στην αύξηση, στην διεργασία της φωτοσύνθεσης και στις διαδικασίες οξειδοαναγωγής, ως συστατικά των μεμβρανών. Γνωστή είναι επίσης η σχέση μεταξύ των φαινόλων και της αντίστασης των φυτών στις ασθένειες. Αντίσταση σε μετασυλλεκτικές μυκητολογικές ασθένειες αναπτύσσεται από αντιπαθογόνα μόρια, όπως είναι οι φαινόλες, οι φυτοαλεξίνες και οι προανθοκυανιδίνες.

30 Εισαγωγή 22 Οι πιο σπουδαίες ομάδες των φυτικών φαινολικών ουσιών αποτυπώνονται στο ακόλουθο σχήμα 1.1 Φλαβονοειδή Φλαβoνόλες Φλαβονόνες Κατεχίνες Ανθοκυανίνες Ισοφλαβόνες Διυδροφλαβονόλες Χαλκόνες Κερσετίνη Φαινολικές ουσίες Φαινολικά οξέα Ελλαγικό οξύ Ταννικό οξύ Βανιλλίνη Παράγωγα του υδροξυκινναμικού οξέος Καφεϊκό οξύ Χλωρογενικό οξύ Φερουλικό οξύ Κουρκουμίνη Κουμαρίνες Λιγνίνες Σχήμα 1.1. Φαινολικές ουσίες

31 Εισαγωγή Ανθοκυάνες Οι ανθοκυάνες είναι έγχρωμες ενώσεις, υπεύθυνες για το κόκκινο, ιώδες και μπλε χρώμα των καρπών και των ανθέων (Satue - Gracia et al., 1997). Αρκετές είναι οι αναφορές για την αντιοξειδωτική τους δράση (Tamura and Yamagami, 1994; Wang et al., 1997), την δράση τους σε καρκινικά κύτταρα (Kammei et al., 1995) καθώς και την αντιφλεγμονώδη δράση τους (Vlaskovska et al., 1990). Είναι ίσως η ομάδα με το μεγαλύτερο ποσοστό συμμετοχής στην ανθρώπινη διατροφή. Ωστόσο λίγα είναι γνωστά για την βιολογική δράση των ανθοκυανών οι οποίες όπως και άλλες φαινολικές ουσίες μπορούν να δρούν και ως εκκαθαριστές ελευθέρων ριζών. 1.7 Καροτενοειδή (C 40 H 56 ) Τα καροτενοειδή είναι πολύ σημαντικά και γνωστά για την αντιοξειδωτική τους δράση (Packer, 1992, 1993; Cadenas and Packer, 2002) και είναι υπεύθυνα για το κόκκινο, πορτοκαλί,κίτρινο χρώμα πολλών φρούτων και λαχανικών. Περισσότερα από 600 καροτενοειδή έχουν βρεθεί στη φύση, αλλά λιγότερα από 50 από αυτά συνεισφέρουν στην ανθρώπινη διατροφή. Ανάμεσα σε αυτά 5 καροτενοειδή, β-καροτένιο, α-καροτένιο, λυκοπένιο, λουτείνη και ζεαξανθίνη είναι σημαντικά για την ανθρώπινη υγεία (Khachik et al. 1992; Gerster, 1993). Τα ροδάκινα, τα νεκταρίνια, τα βερίκοκα και τα δαμάσκηνα περιέχουν σημαντικές ποσότητες καροτενοειδών. Εκτός από το β-καροτένιο περιέχουν, επίσης και τα καροτενοειδή λουτείνη και ζεαξανθίνη, που φιλτράρουν την ηλιακή ακτινοβολία και προστατεύουν τα μάτια από αυτή. Τα κιτρινόσαρκα ροδάκινα και νεκταρίνια είναι πλουσιότερα σε καροτενοειδή από ότι τα λευκόσαρκα.όπως επίσης και ο φλοιός είναι πλουσιότερος σε καροτένια, και πολυφαινολικές ουσίες από ότι η σάρκα. Τα καροτενοειδή απαντώνται σε μη πράσινους ιστούς υπό κρυσταλλική μορφή στο κυτόπλασμα ή στους χρωμοπλάστες. Τα καροτένια (α-, β-, γ-) δίνουν γένεση στην βιταμίνη Α και γι αυτό τον λόγο το β-καροτένιο που βρίσκεται και σε άφθονη ποσότητα, ονομάζεται και προβιταμίνη Α. Επιπλέον θα πρέπει να αναφερθεί ότι το λυκοπένιο συνιστάται ως προσθετικό διατροφής με αντικαρκινογόνο δράση.