Assessment of tarocco orange fruit firmness by standard and non-destructive tests

Abstract

This PhD thesis dealt with the assessment of the rheometrical (apparent Poisson’s ratio, apparent modulus of elasticity, viscoelastic constants and relaxation time spectrum), chemico-physical (total solid content, titratable acidity, Magness-Taylor firmness, rind and juice colorimetric analyses and rind thickness), and sensory properties of Tarocco blood oranges, as well as the real contact surface during fruit compression tests by two innovative image analysis techniques. An operating tool to grade on-line orange fruits with a resistance per unit diameter (F/D) ranging from 220 to 420 N m-1 was identified.

Nell’ottica di identificare test dinamometrici non-distruttivi (ND) appropriati per caratterizzare il comportamento reometrico e la durezza di cultivar di agrumi, per il sorting online e per lo svolgimento di fini analisi di laboratorio, sono state messe a punto due procedure basate sull’analisi di immagine per misurare la effettiva superficie di contatto (A) delle arance sottoposte a test di compressione al variare della deformazione relativa nell’intervallo 3-21%. I valori sperimentali di A, ricavati tramite dette procedure, differivano in media del 6.5%, nonostante i coefficienti di variazione variassero dal 18 al 30%. Per contro, la loro stima tramite il metodo standard ASABE (2008) od un modello matematico che assume costante il volume dei campioni durante il test meccanico era affetta da errori medi, rispettivamente, del 42 e del 22%. Conseguentemente questa tesi di dottorato ha affrontato la determinazione delle proprietà reometriche (coefficiente apparente di Poisson, modulo apparente di elasticità, costanti viscoelastiche e spettro dei tempi di rilassamento), chimico-fisiche (solidi totali, acidità, consistenza di Magness-Taylor, coordinate CIE L*a*b* dell’epicarpo e del succo, spessore della buccia) e sensoriali di arance rosse della varietà Tarocco. Attraverso l’analisi dei risultati dei test di compressione non-distruttivi, l’identificazione del range viscoelastico lineare dei frutti e la classificazione di questi in base al miglior modello per una rapida stima della firmness, validata da panel test, è stato possibile individuare uno strumento operativo per la selezione on-line di arance con resistenza specifica (F/D) compresa fra 220 e 420 N m-1. Altresì, mediante la definizione di procedure ed attrezzature basate sull’analisi d’immagine, non raccomandabili per il sorting online, è stato possibile identificare la struttura di test di laboratorio più fini come strumenti di supporto ai genetisti che lavorano al breeding di cultivar di Tarocco di maggiore consistenza.