Effects of 1-Methylcyclopropene (1-MCP) Treatment on Modified Atmosphere Storage of ‘Çağataybey’ and ‘Karacabey’ Apricot Varieties

Abstract

This study aimed to determine the effects of 1-Methylcyclopropene (1-MCP) application on changes in some quality parameters in apricots harvested at two different maturitys and years, modified atmosphere packaged and stored in cold storage. ‘Çağataybey’ and ‘Karacabey’ apricot varieties were used as material. 2 harvests were made in the periods when the fruits took on an orange-yellow color (1st period) and when they slightly turned from green to yellow (2nd period). The fruits harvested in both periods were stored in MAP bags and MAP+1-MCP applications at 0℃ and 90-95% relative humidity for 45 days. During the study, weight loss, total Soluble Solid (TSS), titratable acid (TEA) amount, pH value, fruit flesh firmness (MES), fruit peel color (L* and h° values), antioxidant activity, total carotenoid, β-carotene, and sugar (glucose, fructose and sucrose) component analyses were performed. According to the findings, it is possible to store ‘Çağataybey’ and ‘Karacabey’ apricot varieties in high quality for up to 45 days at 0℃ temperature and 90-95% relative humidity. In the ‘Çağataybey’ apricot variety, the TEA amount, which was 1.37% on average at the beginning of cold storage, decreased to 1.13% on the 45th day, in the ‘Karacabey’ apricot variety, the TEA amount, which was 1.59% on average at the beginning of cold storage, decreased to 0.97% on the 45th day. In the ‘Çağataybey’ apricot variety, the TEA amount, which was 10.79% on average at the beginning of cold storage, reached 12.39% on the 45th day, in the ‘Karacabey’ apricot variety, the TEA amount, which was 11.00% on average at the beginning of cold storage, reached 12.36% on the 45th day. In the ‘Çağataybey’ apricot variety, the weight losses, which were 1.56% on average on the 15th day of cold storage, reached 2.84% on the 45th day. In the ‘Karacabey’ apricot variety, the weight loss, which was 0.62% on the 15th day of cold storage, reached 2.32% on the 45th day. However, it would be appropriate to send the fruits harvested at yellow maturity to local or nearby markets instead of distant markets for commercial purposes after storage due to their relatively low hardness values. The use of 1-MCP application together with MAP in both varieties was found promising. Application of different doses of 1-MCP application would be beneficial.

Keywords

• Harvest
• maturity
• quality
• cold storage

1-Methylcyclopropene (1-MCP) Uygulamasının ‘Çağataybey’ ve ‘Karacabey’ Kayısı Çeşitlerinin Modifiye Atmosferde Muhafazasına Etkileri

Abstract

Bu çalışmada iki farklı olgunluk ve yılda derilen, modifiye atmosferde paketlenip soğukta depolanan kaysılarda 1-Methylcyclopropene (1-MCP) uygulamasının bazı kalite parametrelerindeki değişimler üzerine etkilerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Materyal olarak ‘Çağataybey’ ve ‘Karacabey’, kayısı çeşitleri kullanılmıştır. Meyvelerin turuncu sarı renklerini aldığı (1. dönem) ve yeşilden sarıya hafif döndüğü (2. dönem) dönemlerde olmak üzere 2 hasat yapılmıştır. Her iki dönemde hasat edilen meyveler; modifiye atmosferde paketleme (MAP) torbalarında ve MAP+ 1-MCP uygulamaları yapılarak 0℃’de %90-95 oransal nemde 45 gün muhafaza edilmiştir. Çalışma süresince ağırlık kaybı, suda çözünebilir toplam kuru madde (SÇKM) miktarı, titre edilebilir asit (TEA) miktarı, pH değeri, meyve eti sertliği (MES), meyve kabuk rengi (L* ve h° değerleri), antioksidan aktivitesi, toplam karotenoid, β-karoten, şeker (glikoz, fruktoz ve sakaroz) bileşen analizleri yapılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, ‘Çağataybey’ ve ‘Karacabey’ kayısı çeşitlerinin 0℃ sıcaklık ve %90-95 oransal nemde 45 güne kadar kaliteli olarak muhafazası mümkün olabilecektir. ‘Çağataybey’ kayısı çeşidinde soğukta muhafazanın başlangıcında ortalama %1,37 olan TEA miktarı 45. günde %1,13’e, ‘Karacabey’ kayısı çeşidinde soğukta muhafazanın başlangıcında ortalama %1,59 olan TEA miktarı, 45. günde %0,97’ye düşmüştür. ‘Çağataybey’ kayısı çeşidinde soğukta muhafazanın başlangıcında ortalama %10,79 olan SÇKM miktarı 45. günde %12,39’a ulaşmış, ‘Karacabey’ kayısı çeşidinde soğukta muhafazanın başlangıcında ortalama %11,00 olan SÇKM miktarı 45. günde %12,36’ya ulaşmıştır. ‘Çağataybey’ kayısı çeşidinde soğukta muhafazanın 15. gününde ortalama %1,56 olan ağırlık kayıpları 45. günde %2,84’e ulaşmıştır. ‘Karacabey’ kayısı çeşidinde soğukta muhafazanın 15. gününde ortalama %0,62 olan ağırlık kayıpları 45. günde %2,32’ye ulaşmıştır. Ancak, sarı olumda derilen meyvelerin, nispeten düşük sertlik değerleri nedeniyle depolamadan sonra ticari olarak uzak pazarlar yerine yerel veya yakın pazarlara gönderilmesi uygun olacaktır. 1-MCP uygulamasının her iki çeşitte de MAP ile birlikte kullanılması ümitvar bulunmuştur. 1-MCP uygulamasının farklı dozlarının uygulanması yararlı olacaktır.

Keywords

• Hasat
• olgunluk
• kalite
• soğukta muhafaza

References

1. Sisler, E.C., Serek, M., 1997. Inhibitors of ethylene responses in plants at the receptor level: recent developments. Physiol. Plant. 100, 577-582.
2. Fan, X., Argenta, L., Mattheis, J.P., 2000. Inhibition of ethylene action by 1-Methylcyclopropene prolongs storage life of apricots. Postharvest Biology and Technology 20:135-142.
3. Sakar, E., Ünver, H., Taş, A., Ak, B.E., 2014. Meyvelerde 1-MCP (1-methlylcyclopropene)’nin kullanım olanakları. Harran Tarım ve Gıda Bilimleri Dergisi 18(1):46-52.
4. Baswal, A.K., Ramezanian, A., 2021. 1-Methylcyclopropene potentials in maintaining the postharvest quality of fruits, vegetables, and ornamentals: A review. J Food Process Preserv. 45:e15129. https://doi.org/10.1111/jfpp.15129.
5. Scorza, R., 2005. Peach and Apricot (Chapter 19). In: Processing Fruits Science and Technology (2nd). (Barrett, D.M., Somogyi, L, Ramaswamy, H., eds.), CRC Press, Boca Raton, 481-496.
6. Lichou, J., Jay, M., Chamet, C., Pinet, C., Broquaire, J.M., 2006. The Apricot Colour Chart: For a Picking at Optimal Maturity. Acta Horticulturae 701:551-552.
7. Özdoğru, B., Şen, F., Bilgin, N.A., Mısırlı, A., 2015. Bazı sofralık kayısı çeşitlerinin depolama sürecinde fiziksel ve biyokimyasal değişimlerinin belirlenmesi. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 52(1):23-30.
8. Koyuncu, M.A., Can, A., 2000. Research on modified atmosphere (MA) storage of some apricot cultivars. Ondokuzmayıs Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 15(1):54-62.

9. Kaynaş, K., Sakaldaş, M., Kuzucu, F.C., 2008. Çanakkale Yöresinde Yetiştirilen Bazı Kayısı Çeşitlerinde Hasat Sonrası Farklı MAP Uygulamalarının Meyve Kalitesine Etkileri. Bahçe Ürünlerinde 4. Muhafaza ve Pazarlama Sempozyumu, 8-11 Ekim 2008, Antalya, 25-32.
10. Koyuncu, M.A., Dilmaçünal, T., Özdemir, Ö., 2010. Modified and controlled atmosphere storage of apricots. Acta Hort. 876:55-58.
11. Valero, D., Guillén, F., Valverde, J.M., Martínez-Romero, D., Castillo, S. and Serrano, M., 2005. 1-MCP Use on Prunus spp. to Maintain Fruit Quality and to Extend Shelf Life During Storage: A Comparative Study. Acta Horticulturae, 682, 933-940.
12. Satuor, R.F., Attia, M.M., Kassem, H.A., Mostafa, Y.S., 2019. Effect of postharvest amino ethoxyvinylglycine, 1-Methylcyclopropene and jasmonic acid treatments on storability and quality maintenance of apricot fruit Cv. "Canino". Alex. J. Agric. Sci. 64(1):11-20.
13. McGuire, R.G., 1992. Reporting of objective colour measurement. HortScience 27:1254-1255.
14. Klimczak, I., Malecka, M., Szlachta, M., Gliszczyńska-Świglo, A. 2007. Effect of storage on the content of polyphenols, vitamin C and the antioxidant activity of orange juices. Journal of Food Composition and Analysis 20:313-322.
15. Meléndez-Martínez, J.A., Britton, G., Vicario M.I., Heredia, J.H., 2007. Relationship between the colour and the chemical structure of carotenoid pigments. Food Chemistry. 101(3):1145-1150.
16. Bartolome, A.P., Ruperez, P., Fuster, C., 1995. Pineapple fruit: Morphological characteristics, chemical composition and sensory analysis of Red Spanish and Smooth Cayenne cultivars. Food Chemistry 53(1):75-79. doi:10.1016/0308-8146(95)95790-D.
17. Karaçalı, İ., 2012. Bahçe Ürünlerinin Muhafaza ve Pazarlanması. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Yayın No: 494, İzmir, 472 s.
18. Çalhan, Ö., 2010. Bazı depolama koşullarının ‘Roxana’ kayısı çeşidinin soğukta muhafazası üzerine etkisi (Yüksek Lisans Tezi). Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Bahçe Bitkileri Anabilim Dalı, Isparta, 120 s.
19. Crisosto, C.H., Lurie, S., Retamales, J., 2009. Stone Fruits (Chapter 13) In: Modified and Controlled Atmospheres for the Storage, Transportation, and Packaging of Horticultural Commodities (Yahia, E.M., -eds.). CRC Pres Boca Raton, 287-316.
20. Zoffoli, J.P., Latorre, B.A., Naranjo, P., 2009. Preharvest applications of growth regulators and their effect on postharvest quality of table grapes during cold storage. Postharvest Biology and Technology 51(2):183-92.
21. Sandhya, 2010. Modified atmosphere packaging of fresh produce: current status and future needs. LWT-Food Sci. Technol. 43: 381-392.
22. Koyuncu, M.A., Secmen, T., Onursal, C.E., Erbas, D., Guneyli, A., Uzumcu, S.S., Koyuncu, F., 2018. Effect of postharvest oxalic acid treatment on cold storage of apricot cv. ʻAprikozʼ. Horticulture LXII; 147-152.
23. Müftüoğlu, F., 2010. Yenilebilir kaplama ve modifiye atmosfer paketlemenin kayısının (‘Kabaaşı’) kalite özelliklerine ve muhafazasına etkileri (Yüksek Lisans Tezi). Mustafa Kemal Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı 45 s.
24. Özdoğru, B., Şen, F., Bilgin, N.A., Mısırlı, A., 2014. Bazı sofralık kayısı çeşitlerinin depolanma sürelerinin belirlenmesi. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 2(2):89-96.
25. Çavuşoğlu, Ş., İşlek, F., Yılmaz, N., Tekin, O., 2020. Kayısıda (Prunus armeniaca L.) metil jasmonate, sitokinin ve lavanta yağı uygulamalarının hasat sonrası fizyolojisi üzerine etkileri. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tarım Bilimleri Dergisi 30(1):136-146.
26. Varlı Yunusoğlu, S., Ekinci, N., Gündoğdu, M.A., 2021. Modifiye atmosfer paketleme ve normal atmosfer koşullarında depolanan ‘Roxana’ kayısı çeşidinin aroma bileşenlerindeki değişimler. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi 9(2):399-410.
27. Aslantürk, B., Altuntaş, E., Öztürk, B., 2022. Effects of modified atmosphere packaging and methyl jasmonate treatments on fruit quality and bioactive compounds of apricot fruit during cold storage. Journal of Agricultural Sciences 28(1):71-82.
28. Salvador, A., Cuquerella, J., Monterde, A., 2006. Effect of 1-Methylcyclopropene on the post-harvest behaviour of apricot cv. Canino. Acta Horticulturae 701:591-594.
29. Mencarelli, F., Bellincontro, A., Forniti, R., Vizovitis, K., Botondi, R., Valentini, M., Sequi, P., DiNatale, C., Basile, B., Romano, R., 2006. Factors affecting the apricot quality for the consumer with special attention to the use of 1-MCP and of NDT for detection of bruising. Acta Horticulturae 717: 315-320.
30. Dündar, Ö., Küden, A.B., Dennis, F.G., 1997. Investigations on cold storage and post-harvest physiology of J. H. Hale Peach. Acta Hort. 441:411-441.
31. Özkaya, O., Dündar, Ö., Küden, A., 2005. Adana koşullarında yetiştirilen Angeleno erik çeşidinin muhafaza performansı. III. Bahçe Ürünlerinde Muhafaza ve Pazarlama Sempozyumu Antakya-Hatay, 406-408.
32. Jin, P., Zhu, H., Wang, J., Chen, J., Wang, X., Zheng, Y., 2012. Effect of methyl jasmonate on energy metabolism in peach fruit during chilling stress. Society of Chemical Industry 10:1002-5973.
33. Wills, R.B.H., McGlasson, W.B., Graham, D., Joyce, D., 1998. Postharvest an introduction to the physiology & handling of fruit, vegetables & ornamentals. 4th edition, UNSW Press, Sydney, Australia.
34. Kader, A., 2002. Postharvest technology of horticultural crops. University of California Division of Agricultural and Natural Resources, Third Edition, Publication, Oakland CA USA, 3311.
35. El-Badawy, H.E.M., El-Salhy, F.T.A., 2011. Physical and chemical properties of Canino apricot fruits during cold storage as influenced by some post-harvest treatments. Australian Journal of Basic and Applied Sciences 5(9):537-548.
36. Erbaş, D., Onursal, C.E., Koyuncu, M.A., 2015. Derim sonrası salisilik asit uygulamalarının Aprikoz kayısı çeşidinin soğukta depolanması üzerine etkileri. Meyve bilimi 2(2):50-57.
37. Dong, L., Lurie, S., Zhou, H-W., 2002. Effect of 1-Methylcyclopropene on ripening of Canino apricots and Royal Zee plums. Postharvest Biology and Technology 24:135-145.
38. Panou, A.A., Karabagias, I.K., Riganakos, K.A., 2018. The effect of different gaseous ozone treatments on physicochemical characteristics and shelf life of apricots stored under refrigeration. J. Food Process Preserv. e13614, 1-7. https://doi.org/10.1111/jfpp.13614.
39. Valero, D., Serrano, M. 2010. Postharvest biology and technology for preserving fruit quality. New York: CRC Press, 287 p.
40. Monjazeb Marvdashti, L., Abdulmajid Ayatollahi, S., Salehi, B., Sharifi-Rad, J., Abdolshahi, A., Sharifi-Rad, R., Maggi, F., 2020. Optimization of edible Alyssum homalocarpum seed gum-chitosan coating formulation to improve the postharvest storage potential and quality of apricot (Prunus armeniaca L.). J Food Saf. 2020;40:e12805. doi.org/10.1111/jfs.12805.
41. Crisosto, C.H., Mitchell, F.G., 2003. Postharvest handling system: Stone fruits, Kader, A.A., (Ed.). Postharvest Technology of Horticultural Crops, University of California, Division of Agriculture and Natural Resources, Oakland, California, USA, 345-350.
42. Serrano, M., Amoros, A., Riquelme, F., Marinez, G., Pretel, M.T., Romojaro, F.,1992. Incidencia del estado de madurez sobre la calidad comercial del albaricoque (Prunus armeniaca L.) (ed. Serrano, M., Amoros, A.) in Jornadas Tecnicas sobre Produccion y Comercializacion del Albaricoque CAGP, Murcia, Spain, 85-97.
43. Egea, I., Flores, F.B., Martinez-Madrid, M.C., Romojaroa, F., Sanchez-Bel, P., 2010. 1-Methylcyclopropene affects the antioxidant system of apricots (Prunus armeniaca L. cv. Bulida) during storage at low temperature. J Sci Food Agric 2010; 90: 549-555.
44. Fan, X., Shu, C., Zhao, K., Wang, X., Cao, J., Jiang, W., 2018. Regulation of apricot ripening and softening process during shelf life by post-storage treatments of exogenous ethylene and 1-methylcyclopropene. Scientia Horticulturae 232: 63-70.
45. Wu, B., Guo, Q., Wang, G.X., Peng, X.Y., Wang, J.D., Che, F.B., 2015. Effects of different postharvest treatments on the physiology and quality of ‘Xiaobai’ apricots at room temperature. J. Food Sci. Technol. 52: 2247-2255.
46. Bahar, A., Lurie, S., 2002. Kayısılarda 1-MCP (1-Methylcyclopropene) uygulamasının fizyolojik bozukluklara ve depo ömrüne etkisi. 2. Bahçe Ürünlerinde Muhafaza ve Pazarlama Sempozyumu, 24-27 Eylül 2002, 118-127.
47. Botondi, R., Crisa, A., Massantini, R. and Mencarelli, F., 2000. Effects of low oxygen short-term exposure at 15℃ on postharvest physiology and quality of apricots harvested at two ripening stages. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology 75: 202-208.
48. Munoz-Robredoa, P., Rubiob, P., Infanteb, R., Campos-Vargasc, R., Manríqueza, D., González-Agüeroa, M., Defilippia, B.G., 2012. Ethylene biosynthesis in apricot: Identification of a ripening-related aminocyclopropane-1- carboxylic acid synthase (ACS) gene. J. Agri. Food Chem. 57: 5809-5815.
49. Bureau, S., Chahine, H., Gouble, B., Reich, M., Albagnac, G., Audergon, J.M., 2006. Fruit ripening of contrasted apricot varieties: Physical, physiological and biochemical changes. Acta Horticulturae 701: 511-516.
50. Drogoudi, P.D., Vemmos, S., Pantelidis, G., Petri, E., Tzoutzoukou, C., Karayiannis, I., 2008. Physical characters and antioxidant, sugar, and mineral nutrient contents in fruit from 29 apricot (Prunus armeniaca L.) cultivars and hybrids. J. Agric. Food Chem. 56: 10754-10760.
51. Kalyoncu, I.H., Akbulut, M., Coklar, H., 2009. Antioxidant capacity, total phenolics and some chemical properties of semi matured apricot cultivars grown in Malatya, Turkey. World Applied Sciences Journal 6: 519-523.
52. Hegedus, A., Engel, R., Abrankó, L., Balogh, E., Blázkovics, A., Hermán, R., Halász, J., Ercisli, S., Pedryc, A., Stefanovits Bányai, E., 2010. Antioxidant and antiradical capacities in apricot (Prunus armeniaca L.) fruits: variations from genotypes, years, and analytical methods. J. Food Sci. 75:722-730.
53. Çalışkan, O., Bayazit, S., Sumbul, A., 2012. Fruit quality and phytochemical attributes of some apricot (Prunus armeniaca L.) cultivars as affected by genotypes and seasons. Not Bot Horti Agrobo 40(2):284-294.
54. Dragovic-Uzelac, V., Levaj, B., Mrkic, V., Bursac, D., Boras, M., 2007. The content of polyphenols and carotenoids in three apricot cultivars depending on stage of maturity and geographical region. Food Chemistry. 102(3):966-975.
55. Jaren-Galan, M., Minguez-Mosquera, M.I., 1999. Effect of pepper lipoxygenase activity and its linked reactions on pigments of the pepper fruit. J Agric Food Chem 47:4532-4536.
56. Davey, M.W., Montagu, M.V., Inze, D., Sanmartin, M., Kanellis, A., Smirnoff, N., 2000. Plant L-ascorbic acid: chemistry, function, metabolism, bioavailability and effects of processing. J. Sci. Food Agric. 80:825-860.
57. Cano, A., Acosta, M., Arnao, M.B., 2003. Hydrophilic and lipophilic antioxidant activity changes during on-vine ripening of tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.). Postharv Biol Technol 28: 59-65.
58. Bureau, S., Ruiz, D., Reich, M., Gouble, B., Bertrand, D., Audergon, J., Renard, C.M.G.C., 2009. Application of ATR-FTIR for a rapid and simultaneous determination of sugars and organic acids in apricot fruit. Food Chemistry 115: 1133-1140.