jaarverslag 2010 inhoud

Jaar ver slag 2010

Jaar ver slag 2010

jaa rve rs l ag 201 0

inhoud •Voorwoord....................................................................................................................................... 4 •Bestuursorganen en personeel......................................................................................................... 5 •Technologische adviesdienst............................................................................................................. 6 •Segmentatieonderzoek tomaat......................................................................................................... 8 •Ondersteunend onderzoek segmentatie...........................................................................................10 •Bewaring nieuwe rassen kleinfruit...................................................................................................11 •Bewaring nieuwe rassen grootfruit .................................................................................................12 •Jaarlijkse bepaling van pluktijdstippen hardfruit.............................................................................14 •Wering onrijp fruit..........................................................................................................................16 •Bepaling van perceelsspecifieke plukdatum met NIR........................................................................17 •Elk nieuw tomatenras krijgt een “schoolrapport”.............................................................................18 •Vergelijking van hardheidsmeters voor aardbei.............................................................................. 20 •Voorspelling van het hardheidsverloop van appel .......................................................................... 22 •Verdeling van 1-MCP in koelruimten................................................................................................24 •Bestendigen en uitbreiden van kwaliteitssystemen......................................................................... 26 •Blutsschade beperken: metingen elektronische vrucht..................................................................... 28 •Onderzoek naar de ethyleenproductie bij rijpende tomaten............................................................ 30 •Meten van appelkwaliteit............................................................................................................... 32 •CFD–optimalisatie van naoogstbehandelingen in de koelruimte...................................................... 34 •Invloed van pluktijdstip op bruinverkleuring in appel..................................................................... 36 •Hogedoorvoeranalyse van aardbeikwaliteit.................................................................................... 38 •Ethyleenproductie bij Jonagold appels............................................................................................ 40 •3D-karakterisatie van de microstructuur van Braeburn.................................................................... 42 •Dynamiek in de centrale celstofwisseling........................................................................................ 44 •Virtuele weefsels............................................................................................................................ 46 •Een 3D-multischaal model van gastransport in appel...................................................................... 48 •Informatieverspreiding................................................................................................................... 50

3

4

ja a rv er s l ag 2010

Voor woor d De belangrijkste opdrachten van het VCBT zijn techno logische advisering aan veilingen en tuinders, het verstrekken van voorlichting en het uitvoeren van onderzoek met betrekking tot kwaliteit en bewaring van tuinbouwproducten. Dit jaarverslag geeft een samenvatting van de activiteiten in 2010 van het VCBT in dit kader. In 2010 werd de organisatorische structuur van het VCBT herzien. Hierbij werd de dagelijkse leiding van het VCBT overgedragen van het VBT naar het VCBT. Om dit in goede banen te leiden werd een nieuwe functie van directeur gecreëerd in het organigram. Ook werd van deze gelegenheid gebruik gemaakt om de statuten te reviseren. Een volgende fase van statuten wijziging met daarin een grondige aanpassing van de samenstelling van de Raad van Bestuur wordt momen teel voorbereid en zal in 2011 ter goedkeuring worden voorgelegd aan de Algemene Vergadering. Het VCBT volgt nauwgezet de nieuwste ontwikkelingen op gebied van bewaartechnologie en kwaliteits metingen van groenten en fruit. Dynamisch gecontro leer de atmos feer is een dergelijke technologie die momenteel wordt toegepast in Nederland en Südtirol. Hierdoor wordt een duidelijke verbetering van de kwaliteit van hardfruit na bewaring gerealiseerd. Deze technologie stelt hoge eisen aan de bewaarinfrastructuur, en om ervaring op te doen met deze technologie werd beslist om hierin te investeren. Het VCBT ontving hiertoe in 2010 financiële steun van zowel het VLIF als de Europese Commissie. Dit is meteen de grootste in vestering van het VCBT sinds de oprichting in 1997, en zorgt er voor dat het VCBT weer aan de top zal staan in Europa wat betreft experimentele koel infrastructuur. Het VCBT was in 2010 betrokken bij de organisatie van verschillende studiedagen. In het kader van nieuwe ontwikkelingen in de koeltechniek organiseerde het

VCBT op 14 januari een technische studienamiddag over koelen met CO2. Deze studienamiddag werd bijgewoond door koeltechnische experts van de veilingen. Op 10 maart organiseerde het VCBT een studiedag over de koudeketen die werd bijgewoond door 50 deelnemers. Op 26 februari woonden 77 deelnemers de studiedag over tomaat bij. Op het aardbeicongres van 1-3 september dat werd ge organiseerd door Veiling Hoogstraten en Veiling Zundert, tenslotte, was het VCBT medeverantwoordelijk voor de invulling van het luik wetenschappelijk onder zoek. Dit succesvolle congres werd bijgewoond door 285 deelnemers uit 20 landen. In 2010 werden de ISO 17025- en GEP-accreditaties van het VCBT verlengd. De enthousiaste betrokkenheid en inzet van het personeel was hierbij essentieel. Dergelijke kwaliteitssystemen zijn zeer belangrijk voor een modern onderzoekslaboratorium zoals dit van het VCBT. Zij garanderen niet enkel een hoge kwaliteit van het onderzoek maar zorgen op langere termijn voor kostenbesparing omdat goede beslissingen slechts mogelijk zijn op basis van betrouwbare meetresultaten. Zij helpen ook medewerkers te motiveren om het beste van hunzelf te leveren, en zorgen voor internationale uitstraling. Het VCBT is niet levensvatbaar zonder de financiële steun van de afdeling Duurzame Landbouw ont wikkeling van het Departement Landbouw en Visserij, het FAVV, het IWT-Vlaanderen, de Europese Commissie, het FWO-Vlaanderen, de Academische Stichting Leuven, de provincie Vlaams-Brabant, alle veilingen aangesloten bij het Verbond van Belgische Tuinbouw veilingen en de Katholieke Universiteit Leuven. Wij wensen deze instellingen en bedrijven van harte danken voor hun financiële steun en vertrouwen. Josse De Baerdemaeker, voorzitter Bart Nicolaï, directeur


Bes tuur sor g anen & per soneel De raad van beheer van het VCBT is als volgt samengesteld: Leden J. De Baerdemaeker, voorzitter D. Bertels, ondervoorzitter groenten C. Timmermans, ondervoorzitter fruit P. Appeltans P. Coppin W. Keulemans M. Hendrickx P. Vrancken Waarnemende leden H. Morren M. De Moor Directeur & Wetenschappelijk coördinator B. Nicolaï Bureau J. De Baerdemaeker, voorzitter D. Bertels, ondervoorzitter groenten C. Timmermans, ondervoorzitter fruit B. Nicolaï, directeur P. Appeltans Adviesraden De Telersadviesraden Fruit en Groenten worden voorgezeten door respectievelijk C. Timmermans en D. Bertels, en hebben vertegenwoordigers van de veilingen en directeurs van de proeftuinen als lid.

Personeel • VCBT v.z.w. E. Bobelyn, kwaliteitsverantwoordelijke S. Clauwers, laboratoriumtechnoloog E. Dekempeneer, laboratoriumtechnoloog B. Deprez, analist-programmeur A. De Roeck, onderzoeker B. Nicolaï, directeur A. Schenk, werkleider C. Soontjens, laboratoriumtechnoloog J. Tirry, verantw. technische ondersteuning B. Vandebosch, laboratoriumtechnoloog B. Verlinden, werkleider • Onderzoeksgroep Naoogsttechnologie K.U.Leuven M. Abera A. Ambaw J. Ampofo-Asiama W. Aregawi Y. Atalay I. Bulens K. Buts I. Cenens M. Delele A. Geeraerd S. Gwanpua D. Hatoum

M. Hertog H. Mebatsion A. Melese E. Micholt E. Polshin J. Schukhtina Q. Tri Ho B. Van de Poel T. Vandendriessche P. Verboven S. Workneh

5

6


Tec hnologisc he adviesdiens t De Technologische Adviesdienst (TAD) is een onderdeel van het Vlaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwproducten (VCBT). Het VCBT is aangehecht aan de Onderzoeksgroep Naoogsttechnologie (Afdeling MeBioS) van de Faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van de K.U.Leuven. Beide groepen doen onderzoek naar alles wat te maken heeft met bewaring en kwaliteit van tuinbouwproducten. Sinds 2008 is de TAD van VCBT een partner van FoodGate. In 2010 werd een nieuw project “Technologische adviesverlening” gestart: dit sluit naadloos aan op het vorige project. De thema’s werden uiteraard geactualiseerd.

Projectdoelstelling De hoofddoelstelling van dit project is enerzijds innovaties die resulteren uit het onderzoek rond bewaring en kwaliteit van groenten en fruit te introduceren bij de doelgroep, en anderzijds technologische oplossingen zoeken voor vragen vanuit de doelgroep. De VCBT-TAD volgt hiertoe enerzijds actief nieuwe ontwikkelingen in het onderzoek op en tracht hun implementatie te bewerkstelligen. Anderzijds fungeert hij als communicatie kanaal tussen telers, KMO’s en kenniscentra. De belangrijkste thema’s zijn nieuwe bewaartechnologieën, nieuwe sensoren voor kwaliteit, kwaliteitssystemen, nieuwe teelten/cultivars en diversificatie van het groenten- en fruitaanbod. Werkwijze van de technologische adviesdienst De technologische adviesdienst werkt op verschillende niveaus. Er is de adviesverlening die in eerste instantie is gericht op het oplossen van concrete problemen bij bedrijven. Daarnaast zijn er de bedrijfsbezoeken: tijdens deze bezoeken wordt aan probleem inventarisatie, kennisoverdracht en sensibilisering gedaan. Via de technology watch worden innovatieve techno logieën met potentieel geïnventariseerd op verschillende manieren (seminaries, digitale bronnen, studiedagen, congressen,..). Via projectwerking worden de “grotere” problemen aan een oplossing geholpen. De technologische dienst heeft tevens als belangrijke taak om aan kennisverspreiding te doen, via vakpersartikels, voordrachten, nieuwsbrieven, de organisatie van studiedagen (Figuur 1) en de website. Tenslotte is netwerking erg belangrijk omdat niet alle kennis binnenshuis zit. De samenwerking binnen Foodgate is daarvan een voorbeeld. Onderwerpen waarvoor u bij ons terecht kunt • • • • • • • •

Oogstdata Bewaartechnologie voor fruit en groenten Transport van fruit en groenten Kwaliteit en kwaliteitsbehoud Kwaliteitsmetingen: hardheid, opgelostestof, NIR, smaak, aroma, anti-oxidanten,... Verpakkingen: gewijzigde atmosfeerverpakkingen, nieuwe materialen,.. Sensoren voor kwaliteit Verwerking van fruit en groenten

• Koelinstallaties: - Advies bij ontwerp - Aanpassingen voor betere koeling - Ombouw naar nieuwe koelmiddelen - Aanpassingen voor zuiniger energieverbruik • Bevochtigingsinstallaties • Sorteer- en oogstinstallaties: afstelling en vermijden van mechanische schade • Ketenopvolging met intelligente sensoren zoals RFID’s, TTI’s,.. • Naoogstbehandelingen TAD, aangehecht bij MeBioS, garantie voor wetenschappelijke kwaliteit De TAD is ingebed in een uitgebreid kenniscentrum rond bewaring en kwaliteit van groenten en fruit, sensoren en koeltechniek in de brede zin, nl. VCBT en MeBioS. MeBioS staat voor het departement Mechatronica, Biosensoren en Statistiek van de Faculteit Bio-Ingenieurswetenschappen van de K.U.Leuven. Indien zich een probleem voordoet, dat dieper onderzoek vereist, waarvoor geen kant en klare oplossing beschikbaar is, zal binnen MeBioS getracht worden om dit onderzoek op te starten met ofwel eigen middelen ofwel nieuwe projecten. Het Centrum voor Levensmiddelen en Micro biële Technologie (CLMT) werd geïntegreerd in de gebruikers groep, zodat de kennistoeleveranciers hier nu ongeveer het hele expertisedomein van de TAD-VCBT ongeveer beslaan. TAD van VCBT, partner van FoodGate, garantie voor breed expertisedomein FoodGate verenigt diverse voedingsgerelateerde adviseer diensten en onderzoeksgroepen,evenals de competentiepool Flanders’ FOOD, in één netwerk dat ten dienste staat van de Vlaamse voedingsindustrie en hun leveranciers. De TAD-VCBT is lid van deze cluster sinds 2008. FoodGate groepeert alle Vlaamse Innovatiesamenwerkingsverbanden in de voedings sector. Hierdoor komt er tussen de actoren (zowel IWTgesubsidieerde initiatieven als bepaalde onderzoeksgroepen) die zich richten op de Vlaamse voedingsbedrijven (al dan niet de volledige sector) een goede en gecoördineerde samen werking zodat de Vlaamse voedingsbedrijven een coherent geheel van goed gecoördineerde initiatieven aangeboden krijgen.


Tot FoodGate behoren volgende initiatieven: • HeatedFoods • VLAV: Vlaams Adviescentrum voor de Vleesindustrie • IFF - Intelligence For Food • SMAAK • VLAZ: VLaams technologisch Adviescentrum voor de Zoetwarenindustrie • Pack4FOOD • Senstech • TAD-VCBT • Food Pilot • Innovatiecentrum West-Vlaanderen: RIS West-Vlaanderen • Flanders’ FOOD, competentiepool van de Vlaamse Voedingsindustrie

Doelgroep

Deze samenwerking garandeert u als voedingsbedrijf of toe leverancier van de voedingsindustrie een betere en vlottere adviesverlening en begeleiding. Via FoodGate kan u profiteren van de expertise van wetenschappers uit verschillende kennisdomeinen. Indien de oplossing van uw probleem buiten onze eigen expertise valt, dan aarzelen we niet om bij onze collega’s advies in te winnen of u door te verwijzen.

Tel. 016-32.27.32 GSM: 0476-98.26.54 E-mail: [email protected] [email protected]

De eerste doelgroep van de adviseerdienst zijn de Belgische Tuinbouwveilingen en hun leden (telers). Daarnaast kunnen ook aanverwante bedrijven (verpakking, verwerking, trans port,..) bij ons terecht. De TAD-VCBT fungeert als een loket waar leden van de doelgroep met alle vragen over kwaliteit en bewaring van groenten en fruit terecht kunnen. De TAD-VCBT is dus essentieel voor het introduceren van innovaties m.b.t. bewaring en kwaliteit in de tuinbouwsector. De inbedding in het grotere geheel van het VCBT en de nauwe banden met de andere kenniscentra (MeBioS en CLMT) is hierbij erg belangrijk. Contact

Figuur 1: Geanimeerde gesprekken tijdens de pauze van een studiedag.

De technologische adviesdienst van VCBT wordt financieel ondersteund door IWT-Vlaanderen (VIS-project 95021) en het Verbond van Belgische Tuinbouwveilingen (VBT)

Consultancy service The consultancy service of VCBT was permanently accessible for growers and auctions. Most advice was given by phone, e-mail or during visits at the farm. General information was given during presentations, publications and study days. Current themes are new sensors for quality, construction of cool rooms, testing of sorting machines, long distance transport, energy saving etc. This is a free service for members of the Belgian fruit and vegetable auctions.

7

8


Segment atieonder zoek t omaat Reeds verscheidene jaren worden in België tomaten geteeld volgens de strenge kwaliteitseisen van het Flandria-lastenboek. Enkel producten van topkwaliteit, met een perfecte smaak en onberispelijk uiterlijk, krijgen het Flandria-keurmerk toegekend. Op basis van specifieke teelteigenschappen, smaak, kleur, grootte en vorm worden Flandria-tomaten opgedeeld in verschillende uniforme segmenten. Deze segmentatie wordt jaarlijks herzien. Hiervoor worden een veertigtal veelbelovende rassen aangeplant op de proefcentra van Sint-Katelijne-Waver en Meerle. De productie-, teelt-, smaak- en kwaliteitseigenschappen van de rassen worden op verschillende tijdstippen bepaald. Het VCBT voert de kwaliteitsanalyses (kleur, opgelostestofgehalte, hardheid en prikschadegevoeligheid) uit. In 2010 werden vijf houdbaarheidsproeven uitgevoerd op de rassen uit de doorteelt. Kwaliteitsanalyses

Losse tomaten

De proefcentra leveren de verschillende tomatencultivars aan op de dag van de oogst. De tomaten worden op het VCBT bewaard bij 18 °C en 80% RV. Op dag 3 en dag 10 van de bewaring worden kwaliteitsanalyses uitgevoerd. Een spectro fotometer wordt gebruikt om de kleur te meten. Een refractometer geeft aan hoe zoet de tomaten smaken. De hardheid wordt bepaald via een compressietest op een universele testmachine. Om een idee te krijgen van de prikschadegevoeligheid van de losse tomaten worden de prikjes geteld na een schudtest. Om een betrouwbare uitspraak te kunnen doen is het nodig om 20 tomaten per ras te meten. De metingen draaien mee in het kwaliteitscontrolesysteem ISO 17025.

Vleestomaten Growdena is het referentieras bij de vleestomaten. Het voorbije jaar vertoonde Growdena wel wat minpuntjes. De vruchten waren minder stevig, vrij gevoelig voor prikschade en de vruchtkleur was iets lichter. Bigdena werd in 2010 opgenomen als praktijkproefras en vertoont veel gelijkenissen met Growdena. De productie en het vruchtgewicht zijn haast gelijk of iets hoger. De vruchtvorm is eveneens vergelijkbaar, maar bij Bigdena is deze iets hoekiger. Bigdena krijgt een goede score voor krimpscheurtjes, maar een minder goede quotering voor stevigheid, kleur, glans, suikergehalte en prikschadegevoeligheid. DRW 77-49 is eveneens een nieuw praktijkproefras en weet een hoge productie met een goede kwaliteit te combineren. De vruchtvorm is bij de eerste vruchten uitgesproken geribd en niet steeds mooi rond. Vanaf mei worden de vruchten gemoot en mooi laagrond. Dit ras krijgt goede punten voor kleur, glans, stevigheid, prikschadegevoeligheid en frisheid van de kroontjes na bewaring. S&G 47-455 scoort qua productie en kwaliteit zeer goed. De vruchten zijn weinig prikschadegevoelig, stevig en vertonen weinig bewaarstip. De eerste trossen geven wel een belangrijk percentage geribde vruchten.

Dataverwerking Alle meetgegevens worden gecentraliseerd op het netwerk. Nadien worden deze doorlopen in een zelfgeschreven ver werkingsprogramma. Het programma leest de ruwe data in, koppelt deze met de juiste identificatielabels, duidt mogelijke outliers aan en verwerkt de data statistisch. Er worden tabellen en figuren gemaakt die de gemiddelde meetwaarden weer geven voor de verschillende cultivars waarbij de significante verschillen worden aangeduid. Op basis van de kwaliteitsmetingen uitgevoerd op het VCBT en de beoordelingen op de andere praktijkcentra wordt jaarlijks beslist welke rassen als praktijkproefras kunnen worden opge nomen en of er bestaande praktijkproefrassen in de huidige segmentatie kunnen worden gebracht. De belangrijkste waar nemingen van de rassen die in 2010 op de praktijkcentra werden getest en die in 2011 in de segmentatie zijn opgenomen als segmentatieras of praktijkproefras zijn in volgend overzicht weergegeven.

Figuur 1: Prikschadegevoeligheid (gemiddeldes van het seizoen) van losse tomaten. Hoe hoger de score hoe minder prikschadegevoelig. Negatieve scores = zeer prikschadegevoelig. Verschillende cultivars met dezelfde letter zijn niet significant verschillend van elkaar (95% betrouwbaarheid).


Tussentypes Admiro is en blijft de referentie voor de tussentype tomaten. Admiro geeft mooi gevormde, dieprode vruchten en haalt een goede opbrengst. De stevigheid valt soms tegen. Dit ras wordt door de consumenten heel lekker bevonden. Tomala geeft meer gemote en wat hoogrondere vruchten dan Admiro. In het voorjaar oogden ze wat hoekiger en werd er ook een laag percentage geribde vruchten geteld. De vruchten vertonen opvallend weinig krimpscheurtjes en zijn stevig en zoet, ook na bewaring. De kleur is duidelijk minder rood. E 26.34.062 zet de hoogste productie neer bij de tussentype tomaten. Dit ras produceert licht gemote vruchten, die duidelijk hoogronder zijn dan Admiro. De kroontjes bewaren minder goed, maar er worden bij dit proefras opvallend weinig krimpscheurtjes gezien. De vruchten zijn stevig en weinig gevoelig voor prikschade. Het opgelostestofgehalte en de smaak zijn iets minder goed. Trostomaten Dirk is het referentieras voor de fijne trostomaten. De trossen zijn steeds mooi gevormd en de groene delen zijn voldoende grof en blijven fris bij bewaring. De vruchten zijn niet heel hard, maar de kleur is dieprood en de vorm is uniform. De tomaten van dit ras hebben een voortreffelijke smaak. Levanzo levert mooie, uniforme vruchten met een goede kwaliteit. Levanzo heeft echter niet de meest rode vruchten. Wat betreft hardheid scoort Levanzo zeer goed. Tricia is gekend en geliefd bij vele tomatentelers. Als gevolg van het hoge vruchtgewicht levert dit ras een hoge productie. De trossen zijn kwalitatief zeer goed, de stevige trosstelen bewaren goed. De vruchten zijn hoogrond en vrij uniform. Soupless heeft bewezen zijn plaats in de segmentatie waard te zijn. Bij het begin van de teelt waren de vruchten wat kleiner dan verwacht maar in de zomer liet Soupless zich weer van zijn mooiste kant zien. De kwaliteit van de vruchten was goed op een klein scheurtje na. De stevigheid werd goed behouden.

Success heeft een weerbarstig karakter. De eerste vruchten zijn vaak geribd. Later worden mooie trossen gevormd met stevige delen die mooi donkergroen zijn en fris blijven bij bewaring. Af en toe komt nog een bonk voor. De vruchten zijn laagrond en hebben een dieprode kleur. De vruchtkwaliteit is goed, al geeft dit ras niet de stevigste tomaten. E 25.33.055 lijkt zeer sterk op het hoger vernoemde ras Dirk. Er worden mooie, stevige trossen gevormd. De vruchten zijn dieprood, mooi rond en hebben een voortreffelijke smaak. De hardheid is voldoende, maar bij langere bewaring zijn de vruchten soms wat zachter. RZ 72-495 levert mooie trossen. De vruchten hebben een mooie, meer laagronde vorm en zijn bij het begin van de teelt licht gemoot. Dit ras viel vooral op door zijn hoogstaande vruchtkwaliteit. De glans is opvallend mooi en er zijn weinig krimpscheurtjes. De vruchten zijn wel iets lichter van kleur. S&G 47-110 vereist de perfectie van de teler maar het geoogste product is prima. Het meest opvallende punt zijn de grove en donkergroene trosstelen, die ook goed bewaren. De vruchten zijn dieprood en de kwaliteit is in orde.

Dit onderzoek valt binnen de basisfinanciering door de Afdeling Duurzame Landbouw Ontwikkeling (ADLO) en het Verbond van de Belgische Tuinbouwveilingen (VBT)

In Belgium Flandria is the quality label for vegetables. Flandria tomatoes are subdivided into various segments in order to optimally comply with the specific wishes of the consumers. Each segment contains a limited number of tomato cultivars with similar characteristics. New tomato cultivars are planted at research centres to evaluate their production, cultivation, quality and taste characteristics. At the Flanders Centre of Postharvest Technology the quality characteristics are determined. Only tomato cultivars which have good scores for all the previous mentioned characteristics can enter a segment. The segmentation of tomato cultivars is revised each year. This year, five shelf-life tests were organized.

9

10


Onder s t eunend onder zoek segment atie Sinds 1996 worden tomaten van het keurmerk Flandria opgedeeld in verschillende segmenten op basis van productie-, teelt-, kwaliteit- en smaakeigenschappen. Door vergelijkbare rassen samen te brengen worden uniforme segmenten gecreëerd om te voldoen aan de eisen van de consument. Bij paprika kan er momenteel niet echt van een segmentatie gesproken worden en gebeurt de indeling enkel volgens de kleur: groen, rood, geel en oranje. Toch worden alle productie- en teeltgegevens en de kwaliteit van de verschillende nieuwe rassen nauwgezet opgevolgd. Kwaliteitsmetingen onder ISO 17025 In Vlaanderen worden paprika’s in verwarmde glazen serres geteeld. De rode en gele paprikagewassen worden traditioneel vóór Nieuwjaar geplant, groen gekleurde paprikagewassen iets later. De productieperiode loopt van maart/april tot en met oktober/november. De klassieke geblokte paprika wordt het meest geteeld. Daarnaast komen er ook een beperkte hoeveel heid specialties op de markt, die zich onderscheiden van de gewone paprika op het vlak van kleur, vorm of smaak. In het rassenonderzoek kwamen dit jaar enkel de geblokte types aan bod. Het rassenonderzoek is een samenwerking van het Vlaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwproducten (VCBT) met het Proefcentrum Hoogstraten (PCH), het Proefstation voor de Groenteteelt (PSKW) en het Provinciaal Proefcentrum voor de Groenteteelt Oost-Vlaanderen (PCG). Het VCBT nam de instru mentele kwaliteitsmetingen (kleur, hardheid en opgelostestof gehalte) voor haar rekening. De vruchten werden 10 dagen bewaard bij 18°C en 80% RV. Op dag 3 en dag 10 werden kwaliteitsmetingen uitgevoerd. Voor de kleurbepaling gebruikte VCBT een spectrocolorimeter, voor het opgelostestofgehalte een refractometer. Een indrukkingtest op een universele test machine gaf de hardheidsresultaten weer. Al deze metingen werden uitgevoerd onder het kwaliteitslabel ISO 17025.

Figuur 1: De stevigheid van de rode paprikarassen op dag 3 en dag 10 na de oogst (bewaring op 18 °C en 80% R.V.). De stevigheid is uitgedrukt in Newton, dit is de kracht nodig voor een indrukking van 5 mm tussen parallelle platen.

Hierna volgt een overzicht van de belangrijkste praktijkrassen en van enkele opvallende nieuwkomers uit de rassenproeven van 2010.

Rode paprika Viper is een standaardras met een goede productie en vrucht kwaliteit. De vruchten zijn mooi recht geblokt en hebben bij oogst een goede stevigheid, een mooie glans en opvallend weinig scheurtjes. De houdbaarheid is goed hoewel er bij zonnig en warm weer soms zachtere vruchten voorkomen. Scirocco heeft een gemiddelde vruchtkwaliteit en houdbaarheid. De paprika’s hebben bij oogst een zeer mooie en homogene rode kleur, een goede stevigheid en zijn sterk tegen kop scheurtjes. Na bewaring behouden de vruchten goed hun stevigheid en er zijn weinig rimpels door vochtverlies. E 41.3749 is een nieuw ras dat opvalt door zijn goede kwaliteit en houdbaarheid. Bij oogst hebben de vruchten een homogene kleur, een mooie glans, een zeer goede stevigheid en zijn sterk tegen scheurtjes en neusrot. De smaak is echter minder goed. Op de meeste houdbaarheidsparameters scoort dit ras goed, behalve op het percentage binnenrot.


RZ 35-152 is een nieuw, kwalitatief sterk ras. De paprika’s hebben een goede vruchtvorm, een goede tot zeer goede stevigheid, een mooie glans en zijn sterk tegen kopscheurtjes en neusrot. Na bewaring hebben de vruchten weinig rimpels door vochtverlies, een mooie glans, een goede stevigheid en weinig rijpheidstippen. Op jaarbasis behaalt dit ras een gemiddeld productieniveau. PR 5935 heeft een goede kwaliteit bij oogst, vooral wat betreft vruchtvorm, stevigheid en kopscheurtjes. Op de meeste houd baarheidsparameters (rimpels, stevigheid, rijpheidstippen) scoort dit ras zeer goed. Dit ras toonde echter veel binnenrot waardoor de globale houdbaarheid naar beneden werd gehaald. Dit ras heeft een eerder lage productie.

Yellow Glory is één van de hoofdrassen in de teelt van gele paprika en heeft een hoge productie. De paprika’s zijn mooi langgeblokt. Bij oogst hebben de vruchten een matige kwaliteit. Vooral bij warm weer komen krimpscheurtjes voor en is de vruchtkleur heterogener. Na bewaring hebben de vruchten een matige houdbaarheid, vooral door rimpels (door vochtverlies) waardoor de stevigheid afneemt. De vruchten hebben een hoog opgelostestofgehalte en zijn heel lekker en aantrekkelijk.

Stayer is een nieuw ras met een hoog productieniveau. De vruchten hebben een mooie kwaliteit bij oogst hoewel er krimpscheurtjes en vergroeide staartjes voorkomen. Na zeven dagen bewaring is de stevigheid soms wat minder goed, evenals de glans.

Groene paprika Morraine is het hoofdras bij de groene paprikarassen en combineert een hoge productie met een goede vruchtkwaliteit. Na oogst zijn de vruchten stevig en hebben ze een homogene donkergroene kleur. Na bewaring behouden de vruchten hun stevigheid. Spider is een ouder standaardras met een opvallend gelobde geblokte vruchtvorm. De kwaliteit en de houdbaarheid van deze vruchten is goed. Spider is echter geen productietopper.

Gele paprika

Sensatio wordt na Yellow Glory in de praktijk het meest geteeld. Sensatio vertoont een gemiddeld productieniveau. Bij oogst vertonen de vruchten nage noeg geen sterscheurtjes en zijn stevig. De houdbaarheid is matig.

Sven is ook een nieuwkomer en weet een opvallend goede vruchtkwaliteit te koppelen aan een hoog productieniveau. De vruchten zijn mooi gevormd, hebben een goede stevigheid. Kop- en krimpscheurtjes komen weinig voor. De vruchten hebben een zeer goede houdbaarheid.

RZ 35-155 heeft een gemiddeld productieniveau. De vruchten hebben een donkere vruchtkleur (vergelijkbaar met Morraine). De kwaliteit en houdbaarheid zijn goed. RZ 35-155 valt vooral op door zijn korte plantlengte wat gewenst is bij lagere serreconstructies.

Tabel 1: Rassenlijst van de onderzochte rode, gele en groene geblokte paprika’s Ras

Kleur

Viper

Ras

Kleur rood

Sensatio

Ras

Kleur geel

Morraine

groen

Friendly

rood

Yellow Glory

geel

Spider

groen

Scirocco

rood

Stayer

geel

DRP 1627

groen

DRP 1627

rood

Sven

geel

RZ 35-155

groen

DRP 1630

rood

DRP 2568

geel

DSP 7049

rood

DRP 2571

geel

Spider

rood

E 41.2493

geel

E 41.3682

rood

E 41.3567

geel

E 41.3749

rood

RZ 35-227

geel

PR 5614

rood

Yelinta

geel

PR 5646

rood

520900174

geel

PR 5935

rood

520702443

geel

RZ 35-152

rood

RZ 35-153

rood

520900089

rood

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door de Lava-veilingen (GMO).

Supporting segmentation research Each year supportive cultivar trials are conducted in which new cultivars are screened for production, quality and shelf life, and compared with cultivars that are commercially grown. The Flanders Centre of Postharvest Technology investigates the quality of these varieties. The quality of new bell pepper cultivars was screened. Red, green, and yellow bell pepper cultivars were examined with respect to their colour, firmness and soluble solids content.

11

12


Bewar ing van nieuwe r assen kleinfr uit kiwibes Kiwibes of minikiwi (Actinidia arguta) is een winterharde, verwante soort van de gewone kiwi (Actinidia deliciosa). De vruchten hebben een gladde, onbehaarde schil, zijn groen of rood en zijn iets groter dan een kruisbes. Deze kiwibes kan gegeten worden zonder te schillen en is zeer rijk aan vitamine C, zo mogelijk nog rijker dan de gewone kiwi! Een aantal telers hebben reeds kiwibes aangeplant in België. Het is een teelt waarbij weinig energie nodig is en die blijkbaar goed geschikt is voor ons klimaat. In totaal zijn er een 40-tal rassen opgeplant. Op gebied van oogsttijdstip en bewaring is er echter zeer weinig ervaring. In opdracht van Veiling Hoogstraten startte VCBT in 2010 met bewaar- en pluktijdstiponderzoek.

Bepaling van de optimale oogstdatum van kiwibes cultivars

Bepaling van de optimale bewaarconditie van kiwibes cultivars

VCBT heeft hiervoor gebruik gemaakt van bestaande methoden voor de pluktijdstipbepaling van appel en peer en deze aangepast voor kiwibes. De standaardparameters werden gemeten zoals hardheid, opgelostestof, kleur en zuurheid. Een respiratiemeting (Figuur 1) is als referentie gebruikt om het preclimacterisch minimum vast te stellen, hetgeen normaal gezien wordt beschouwd als het optimaal plukmoment. Bovenstaande methoden werden aangepast voor kiwibes. De hardheidsmeting werd met compressietest met parallele platen uitgevoerd. Opgelostestofgehalte werd bepaald met digitale brixmeting. Kleur werd bepaald via spectrofotometer en zuurheid werd gemeten door titratie van vruchtenpuree, gemengd met gedistilleerd water.

Hiervoor gaat VCBT te werk in volgende stappen. Bij de optimale plukdatum werden van 3 cultivars, Isai, Weiki en Jumbo telkens 500 vruchten geplukt. Hiervan werden kwaliteits eigenschappen bij oogst vastgesteld en daarna werden de vruchten bewaard in 9 verschillende bewaarcondities (3 temperaturen in combinatie met 3 gascombinaties). Na 8 weken bewaring werd een eerste korte beoordeling uitgevoerd en na 16 weken bewaring volgde een uitgebreide beoordeling met shelflife test. Niet over één nacht ijs Dit experiment zal twee jaren na elkaar uitgevoerd worden omdat de jaarinvloed een groot effect kan hebben op de bewaarbaarheid van vruchten. Een “slecht” bewaarjaar zou een te negatief beeld ophangen. Bovendien zullen een aantal bewaarcondities gefinetuned worden in jaar 2.

Figuur 1: Ethyleen- en respiratiemetingen van kiwibes.

Figuur 2: Aangepaste bewaarinfra structuur voor kiwibesonderzoek. Dit onderzoek wordt gefinancierd door Veiling Hoogstraten (GMO).

Optimal storage conditions for soft fruit: kiwiberry VCBT started testing optimal storage conditions and picking date of kiwiberry. Standard measurement techniques for apple and pears were adapted for kiwiberry. 9 storage conditions were tested. This research will be continued in 2011.


Bewar ing van nieuwe r assen g r ootfr uit Kanzi Het snel op de markt brengen van nieuwe cultivars heeft al vaker voor fiasco’s gezorgd. VCBT wil meewerken aan een stabiele introductie van een nieuw ras met alle nodige kennis van teelt, maar ook van bewaring en houdbaarheid, zodat financiële teleurstellingen door gebrekkige raskennis vermeden kunnen worden. De keuze van een nieuwe appelcultivar wordt enerzijds bepaald door zijn productie- en teelteigenschappen en anderzijds door zijn bewaar- en smaakkwaliteit. Vaak is het een moeilijk evenwicht tussen beide. Makkelijk te telen cultivars zijn niet steeds de makkelijkste in de bewaring. In 2010 heeft VCBT de bewaring van Kanzi uitgebreid getest in opdracht van Veiling Haspengouw. Hierbij werd ook de bepaling van de plukdatum onderzocht.

Bepaling van de plukdatum van Kanzi

Resultaten: bewaaradvies op maat

Vanaf 5 à 6 weken voor de vermoedelijke pluk werden op 10 percelen wekelijks Kanzi appels geplukt en gemeten. Hierbij ging de aandacht naar alle parameters die van belang zijn voor de bepaling van de rijpheid van de vrucht. Hardheid, opgelostestofgehalte, kleur, zetmeelwaarde, zuur waarde werden nauwgezet gevolgd. Tevens werd het NIR (nabij-infrarood)-spectrum opgemeten. Met de NIR-gegevens kan VCBT een plukdatum voorspellen met behulp van modellen.

Door een dergelijk gedetailleerd onderzoek aan te leggen op een cultivar is men tenslotte in staat om advies “op maat” af te leveren aan de klant. In het geval van Kanzi werden gericht bewaaradviezen gegeven aan Veiling Haspengouw. Dit advies is gericht op plukdatum, de wijze van plukken, de wijze van inkoeling, de bewaartemperatuur en gascondities. Telers moeten er voor opletten om na de pluk Kanzi niet meteen bij 1°C te plaatsen maar hem wat warmer te bewaren tot de vruchten naar de centrale bewaring gebracht worden.

Destructieve en niet-destructieve testen bepalen kwaliteit en bewaarbaarheid De meeste rassen worden tot in juni bewaard. Om de twee maanden worden vruchten uit bewaring gehaald om te testen: zo krijgen we een beeld van de achteruitgang van de kwaliteit in bewaring en van het tijdstip van optreden van ziekten. Niet enkel de kwaliteit onmiddellijk na bewaring is belangrijk, ook de houdbaarheid van de bewaarde vruchten. De helft van de vruchten wordt meteen bij uitstaltemperatuur (12 of 18°C voor resp. peren of appelen) geplaatst en na 7 dagen beoordeeld. De houdbaarheidsmetingen zeggen vaak ook iets over het verdere gedrag in de bewaring. Wanneer een bepaalde cultivar in het begin van de bewaarperiode problemen krijgt tijdens de houdbaarheidsfase, is het erg waarschijnlijk dat diezelfde problemen later ook in de bewaring zullen optreden. Bij elke beoordeling werden de volgende kwaliteitsparameters getest: hardheid en opgelostestofgehalte (=suikergehalte) van zon- en schaduwzijde van de vrucht, inwendige en uitwendige afwijkingen, zuurgehalte en kleur. Behalve de afwijkingen wordt alles machinaal gemeten om objectiviteit van de metingen te garanderen. Al deze instrumentele metingen worden uitgevoerd onder het internationaal kwaliteitslabel voor beproevingslaboratoria (ISO 17025).

Dit onderzoek werd gefinancierd door Veiling Haspengouw (GMO).

Optimal storage conditions for new apple cultivars: Kanzi testing In 2010 Kanzi was tested in detail. Picking date, the way of cooling the fruits and the storage conditions were tested. Guidelines were given to the growers how to deal with this new cultivar.

13

14


Jaar lijkse bepaling van pluktijds tippen har dfr uit Een koud voorjaar, een droge, hete julimaand en tenslotte in augustus de lang verwachte regen… welke invloed zou dit hebben op rijpheid en bewaarbaarheid van het hardfruit van oogst 2010? Tegen alle verwachtingen in werd er niet veel later dan normaal geoogst want de achterstand van juli werd in de weken erna weer netjes bijgebeend.

Tabel 1: Plukdata appel en peer 2010 Cultivar

Plukvenster voor lange bewaring

Belgica

3 – 8 september

Boskoop

23 – 27 september

Braeburn

25 – 30 oktober

Elstar

6 – 11 september

Gala

6 – 9 september

Golden

24 – 30 september

Greenstar

5 – 9 oktober

Jonagold en -mutanten

17 september – 1 oktober

Jonagored


Kanzi

23 – 28 september

Pinova


Conference

6 – 17 september

Doyenné

12 -18 september

Durondeau

7 – 14 september

Figuur 1: Dek alle perenpalloxen af met al of niet geperforeerd plastic.

Rijpheidsevolutie in 2010: een apart verhaal… Traditioneel start VCBT met haar metingen voor de plukdata in begin juli. We doen dit om over voldoende metingen te beschikken om een betrouwbaar advies te kunnen geven tegen 20 augustus. De eerste metingen gaven een beeld van vertraging van de rijping in vergelijking met vorige jaren: dit was ook in overeenstemming met andere teelten zoals zoete kers e.d. Enkel de suikergehalten gaven al een hoge waarde. Deze vertraging is op erg korte tijd – twee weken – grotendeels ingehaald: de definitieve plukdatum was minder laat dan verwacht: zie Tabel 1. Bewaarcondities 2010: minimale wijzigingen De optimale bewaarcondities staan vermeld in de Tabel 2. Enkele punten verdienen extra aandacht. Aandachtpunten voor Conference • Juiste plukdatum: respecteer vooral de eindplukdatum voor de peren voor lange bewaring. • Snelle inkoeling - Onmiddellijk naar -1°C: proeven hebben vorig jaar aangegeven dat vertraagde inkoeling (eerst bij +1°C en pas na 1 week naar -1°C) meer kwaliteitsverlies en kans op bruin geeft. - Zorg voor onmiddellijke inkoeling: peren waarmee gewacht werd met de inkoeling zijn niet bestemd voor lange bewaring in ULO - Controleer de vruchttemperatuur met een vruchtthermometer. Deze moet -0.5°C zijn vooraleer de zuurstofconcentratie verlaagd mag worden • Voldoende verluchting bij de inkoeling: zorg voor 3 weken inkoeling vooraleer de vruchten op ULO-condities gebracht worden. Overdrijf hierin ook niet: na maximaal 4 weken inkoeling moeten de vruchten op ULO-condities gebracht worden. Te lang wachten verhoogt dan weer het risico op hol en bruin. - Zorg voor zeer goede ventilatie tijdens de inkoeling: ventilatoren op volle kracht, deur en luik geopend,… Let ook op een goede stapeling, zodat nergens toch gasopstapeling ontstaat (teveel CO2 of te weinig O2) - Brand af tot slechts 10% O2, niet lager! Laat de rest door natuurlijke ademhaling dalen.


Tabel 2: Bewaaromstandigheden 2010

- Let op met het ‘inpakken’ van Conference in de palloxen: zorg voor voldoende gasuitwisseling en ventilatie (koeling) naar het centrum van de pallox. • Dek alle perenpalloxen af met al of niet geperforeerd plastic na de inkoeling (Figuur 1) • Hou het zuurstofniveau in de perencellen het hele jaar tussen 3 en 3.5% • Hou het CO2-niveau zo laag mogelijk: < 0.8% • Hou de vruchttemperatuur op -1°C. Aandachtspunten voor appel (Jonagold) • Zorg voor onmiddellijke inkoeling: appels waarmee gewacht werd met de inkoeling zijn niet bestemd voor lange bewaring in ULO • Begin, vooral met Jonagold, onmiddellijk met zuurstofverlaging: brand af tot 4% O2 en laat de rest door natuurlijke ademhaling dalen. Voor Braeburn eerst 3 weken inkoelen, dan pas afbranden. • Vruchten die behandeld werden met SmartfreshSM kunnen best niet te snel op ULO-condities gebracht worden. Voor deze vruchten is het minder dringend en misschien zelfs een risico om snel af te branden. Ze moeten uiteraard wel op de optimale bewaartemperatuur gebracht worden! Wacht na de SmartfreshSM-behandeling enkele dagen met afbranden en brand dan af naar 4% O2 en laat de zuurstofconcentratie verder dalen door de ademhaling van de vruchten. Controleer na twee weken wel of de vruchten hun optimale O2-concentratie bereikt hebben, want behandelde vruchten ademen zeer traag waardoor de daling langer duurt. • In kalkcellen waar de CO2-concentratie 0% is, verliest Jonagold snel zijn groene achtergrondkleur: deze cellen moeten ten laatste in maart-april geruimd en afgezet zijn. • Zet alleen Jonagold van eerste en tweede pluk in de bewaring • Indien Jonagold en Golden in 1 cel gezet worden moeten de condities voor Jonagold gehanteerd worden. • Indien Jonagold en Granny in 1 cel gezet worden, moet het CO2-gehalte op 1% gezet worden: Jonagold zal in deze situatie sneller vergelen

Wachttijd vóór ULO (dagen) vanaf bereiken van optimale bewaartemperatuur

Temperatuur (°C)

O2 (%)

CO2 (%)

0.5

1.0 - 2.0

2.0 - 2.5

1

1.0

2.0 - 2.5

< 1.0

1

4*

2

0.8

14

0.8 - 1.0

1.0

2.5 - 3.0

1

3.0 - 3.5

2.0 - 2.5

<0.8

7 - 10

1.0

2.5 - 3.0

< 0.8

21

Granny

0.5 - 1.0

1.0

1.0

1

Conference

-1.0 - -0.5

2.5 - 3.0

< 0.8

21

Doyenné

-0.5 - 0.0

2.0 - 2.5

< 0.8

21

Cultivar

Golden Gloster Gala Mutsu Elstar Idared Kanzi Jonagold Jonagoldmutanten Pinova Greenstar Belgica Cox’s O.P. Boskoop Braeburn

Durondeau

1.0

* Kanzi geleidelijk afkoelen van oogsttemperatuur in 1 week naar 4°C

• Appelen zijn gevoeliger voor scald (schilbruin) als men ze te vroeg plukt • Hou het zuurstofniveau in de Jonagoldcellen het hele jaar op 1% en niet hoger • Hou het CO2-niveau op 3% bij Jonagold • Hou de vruchttemperatuur voor Jonagold op 0.8 tot 1°C, niet hoger. • Rijpere vruchten moeten bij iets mildere condities bewaard worden, d.w.z. de temperatuur en O2-concentratie moet iets hoger en de CO2-concentratie moet iets lager zijn.

Dit onderzoek valt binnen de basisfinanciering door de Afdeling Duurzame Landbouw Ontwikkeling (ADLO) en het Verbond van Belgische Tuinbouwveilingen (VBT)

Harvest date prediction of apple and pears Every year the VCBT determines the optimal picking date for the long storage of the common apple and pear cultivars in Belgium. Picking dates of 2010 for apple and pear are mentioned in Table 1. In Table 2 you can find the optimal storage conditions for 2010.

15

16


Wer ing onr ijp fr uit Elk jaar weer opnieuw is het uitkijken naar de nieuwe oogst appelen en peren! Vaak worden hiervoor ook hoge prijzen gehaald. Vroeg leveren is daarom meestal financieel interessant. Toch dient erover gewaakt te worden dat het aangeboden fruit voldoende rijp is. Onrijp primeurfruit stelt de consument teleur waardoor hij niet geneigd zal zijn tot een herhalingsaankoop. Om dit te vermijden legt het Federaal Voedselagentschap (FAVV) jaarlijks de data vast waarop men een bepaalde cultivar mag beginnen leveren. Deze data worden vastgelegd op basis van objectieve parameters. Sinds 1998 voert het VCBT het onderzoek uit dat de basis vormt van de bepaling van deze begindata voor aanvoer.

Selectie van de zomerrassen én zowat alle bewaarrassen Vooral de zomerrassen werden nogal eens onrijp aangevoerd. Er zijn echter veel zomerrassen van appel en peer, doch slechts enkele zijn commercieel nog belangrijk. Het VCBT doet daarom onderzoek op een bepaalde selectie van commercieel interes sante cultivars zijnde James Grieve, Belgica, Delbarestivale, Belgica, Beurré Hardy, Triomphe de Vienne en Durondeau. Om te vermijden dat de bewaarrassen te vroeg worden aangeleverd, stelt men voor zowat alle bewaarrassen een begindatum voor aanvoer vast. De gustibus et coloribus… Over kleuren en smaken valt niet te twisten. Toch kiezen veel consumenten voor een mooi gekleurde vrucht. De buitenzijde van de vrucht is echter niet altijd een goede maatstaf voor de rijpheid. Sommige kleurmutanten kleuren al heel vroeg in het seizoen mooi rood hoewel ze absoluut nog niet rijp zijn. Het

volstaat daarom niet om enkel de kleur of maat te beoordelen. Bij de rijping van fruit gaat de samenstelling wijzigen. Het suikergehalte gaat toenemen en het zuurgehalte en de hard heid nemen af. De achtergrondkleur wijzigt van groen naar geel. Het zetmeelgehalte neemt af hetgeen visueel duidelijk wordt gemaakt in de lugoltest. Door deze inwendige parameters te meten kan pas een echt betrouwbaar beeld verkregen worden van de echte rijpheid van de vrucht. Vanaf begin juli worden wekelijks stalen genomen van referentiebomen van de beoogde rassen. Van deze stalen wordt de hardheid, het suiker- en zuurgehalte, het zetmeelstadium en de grondkleur bepaald. Voor al deze parameters werden normen vastgelegd. Als deze normen bereikt zijn, wordt geadviseerd om de betreffende cultivar te laten aanvoeren. De geadviseerde data voor 2010 staan vermeld in tabel 1. Bovendien worden ook nabij-infra rood spectra (NIR) bepaald die gebruikt kunnen worden in modellen om de plukdatum te bepalen.

Tabel 1: Aanvoerdata voor appel en peer 2010 Cultivar

Aanvoerdatum

James Grieve

17/08/2010

Delbarestivale

17/08/2010

Triomphe de Vienne

17/08/2010

Conference

31/08/2010

Durondeau

31/08/2010

Beurré Hardy

31/08/2010

Belgica

31/08/2010

Gala

31/08/2010

Elstar

31/08/2010

Boskoop

13/09/2010

Jonagold

13/09/2010

Golden

13/09/2010

Pinova

13/09/2010

Doyenné

13/09/2010

Braeburn

18/10/2010

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door het Federaal Agentschap voor de Veiligheid van de Voedselketen (FAVV)

Assessment of the commercialisation date of apple and pear cultivars At the beginning of the season fruit is expensive and growers try to pick their summer fruit as early as possible to get a premium price. This is not always good from a quality point of view, since the fruits are not yet tasty enough. In order to avoid unripe fruit to enter into the market, the VCBT determines the harvest date for summer cultivars. The harvest dates for 2010 are mentioned in table 1.


Bepaling van per ceelsspecif ieke plukd atum me t NIR Reeds 10 jaar kan elke fruitteler die lid is van een veiling beroep doen op het VCBT voor een boomgaardspecifiek pluktijdstipadvies voor Jonagold en Conference. Dit advies per individuele boomgaard is zeker interessant omdat er grote verschillen in rijpheid tussen de percelen worden vastgesteld omwille van temperatuur, neerslag, bodemkarakteristieken en teeltmaatregelen. Dit advies is gebaseerd op NIRreflectantiemetingen. Deze metingen zijn niet-destructief en snel. Dit jaar werd ook voor verschillende percelen van Kanzi het pluktijdstip voorspeld.

Alles begint bij een goede staalname… De plukdatumbepaling is gebaseerd op 2 metingen vóór de oogst met één week interval. De teler of de fieldman van de veiling plukt de vruchten zelf, volgens afgesproken richtlijnen en levert deze zo snel mogelijk af bij het lab van VCBT. Tussen pluk en aflevering van de vruchten zit maximaal één dag. Binnen 1 week na de laatste metingen krijgt de teler, via de veiling, de voorspelde plukdata, zodat de pluk nog tijdig kan gepland worden. Deze dienst is gratis.

kwaliteitseigenschappen zoals suikergehalte, hardheid en fysiologische ouderdom. Deze modellen kunnen vrij nauwkeurig de plukdatum voorspellen omdat in de modellen duizenden meetgegevens van meer dan 10 jaren vervat zitten. Ondanks de grote robuustheid van de modellen moet er toch nog steeds rekening gehouden worden met mogelijke seizoeneffecten. Daarom worden de bestaande kalibratiemodellen eerst gevalideerd voor het actuele seizoen aan de hand van de klassieke destructieve metingen met de penetrometer en de refractometer.

De NIR-meettechniek Met nabij-infraroodspectroscopie (NIR) worden de appelen en peren belicht met nabij-infraroodstraling (Figuur 1). De vrucht absorbeert een gedeelte van dit licht. Een ander gedeelte licht wordt gereflecteerd en opgevangen door een spectrofotometer, waarna het spectrum van het opgevangen licht weer geanalyseerd wordt op de computer. Zowel de chemische samenstelling als de textuur (bv. stevigheid) van de vrucht hebben een invloed op de absorptie van het licht. Daarom bevat het teruggekaatste licht informatie over de vruchtsamenstelling en dus ook over de rijpheid. In het lab worden per vrucht 2 spectra (groene en bloszijde) genomen met een diode array spectrofotometer, deze spectra zijn op zich al een gemiddelde van 100 scans. Per staal worden 20 vruchten gemeten. Modellen aanpassen aan seizoenseffect Om het pluktijdstip te kunnen voorspellen aan de hand van de NIR-spectra wordt gebruik gemaakt van statistische modellen waarin de relatie wordt gelegd tussen de NIR-spectra en

Figuur 1: De Zeiss spectrofotometer maakt 2 keer 100 scans per vrucht


Prediction of optimal picking date for individual pear and apple orchards based on NIR Since 10 years the VCBT is predicting the optimal picking date for individual Jonagold, Conference and Kanzi orchards based on NIR reflectance measurements. The evolution in ripeness of apples and pears is influenced by the weather (temperature, sun light, rain,…) and soil characteristics. As a consequence large differences in ripeness between individual orchards are observed. The NIR measurement technique is non-destructive and a single fruit can be measured in just a few seconds. Hence, the predictions can easily be made for 100 orchards. The VCBT is offering these predictions as a service for the growers who are member of a fruit auction.

17

18


Elk nieuw tomatenras krijgt een “schoolrapport” radargrafieken en eindscores als objectief hulpmiddel bij segmentatieb eslissingen Tijdens het gebruikswaardeonderzoek tomaat worden een honderdtal verschillende kenmerken gemeten. Deze kenmerken omvatten zowel productieaspecten, gewaskenmerken als vruchtkwaliteitskenmerken. Al deze kenmerken worden in meer of mindere mate afgewogen en vergeleken om al dan niet te beslissen om een nieuw ras op te nemen in het ene of andere tomatensegment. Om hierbij te helpen werd door het VCBT in nauwe samenwerking met de proeftuinen en de kwaliteitsexperten van de veilingen een webtoepassing ontwikkeld en geïmplementeerd die een objectief inzicht geeft in de Flandriageschiktheid van een tomatenras.

Algemene eindscore per ras

Elk segment zijn eigen klemtoon

Voor elk tomatenras kunnen alle meetgegevens, belangrijk voor Flandria, van een heel seizoen worden samengevat in een algemene eindscore. Denk hiervoor aan een schoolrapport waarop alle punten van de verschillende vakken worden samengeteld en er onderaan een percentage wordt gegeven. De vruchtkwaliteitsmetingen die we hier voor ogen hebben kunnen we niet zonder meer optellen. Ieder gemeten kenmerk heeft zijn eigen meetschaal. Die meetschalen moeten op elkaar worden afgestemd.

Een tweede belangrijk aspect is het belang van elk opgemeten kwaliteitskenmerk. Om even bij de vergelijking met het school rapport te blijven: op taal en rekenen staan nu eenmaal meer punten dan op aardrijkskunde en geschiedenis. Bij tomaten is het niet anders. Zo is de stevigheid of hardheid van de tomaat een heel belangrijk kwaliteitsaspect terwijl het aantal hokken in de vrucht van duidelijk minder belang is.

Waar we ook rekening mee moeten houden is dat voor bepaalde kenmerken een hoge waarde gewenst (of geappre cieerd) wordt en van andere juist een lage. Zo wensen we bijvoorbeeld dat er zo weinig mogelijk neusrot voorkomt maar de smakelijkheid willen we natuurlijk zo hoog mogelijk. Het kan zelfs nog ingewikkelder. De maatsortering bijvoorbeeld willen we liefst op een bepaalde ideale waarde; te dikke of te kleine tomaten worden minder op prijs gesteld. Aan de hand van enquêtes voorgelegd aan de kwaliteitsver antwoordelijken van de verschillende veilingen en LAVA werd de link vastgelegd tussen de gemeten waarden en de appre ciatie van de kwaliteitsverantwoordelijken aan de hand van minimale, ideale en maximale meetwaarden voor elk kenmerk. Deze drie grenswaarden geven ook de mogelijkheid om te bepalen hoe een bepaald segment er zal uitzien. Het spreekt voor zich dat voor Baron de ideale maatsortering anders zal liggen dan voor Princess. Alle omzettingen van meetwaarde naar appreciatie zijn dan ook verschillend voor de verschillende segmenten. De appreciaties voor alle kenmerken geven een waarde tussen 0 en 10, en die waarden kunnen we wel optellen.

Ook hier hangt het belang van een bepaald kenmerk sterk af van het segment waarvoor men het rapport zal opstellen. Voor losse tomaten zal de prikschadegevoeligheid veel belangrijker zijn dan voor trostomaten, terwijl bij deze laatste de trosvorm dan weer veel belangrijker is. Zo moeten we de appreciatiescores, voor we ze optellen, eerst vermenigvuldigen met een bepaalde belangwaarde die door dezelfde kwaliteitsverantwoordelijken werd bepaald. Wanneer we deze optelsom dan uitdrukken ten opzichte van de maximale score die theoretisch mogelijk is en vermenig vuldigen met honderd, krijgen we een rapportcijfer op 100 dat we als een objectieve samenvatting van alle opgenomen kwaliteitseigenschappen kunnen beschouwen. Dit cijfer geeft dan aan hoe goed een nieuw ras geschikt is qua kwaliteit voor een bepaald segment.


Radargrafiek Om alle punten van het rapport, hier dus de verschillende kwaliteitskenmerken, overzich telijk weer te geven worden ze op de web toepassing getoond in een radargrafiek zoals in Figuur 1 weergegeven. Ze zijn gerangschikt van belangrijk naar minder belangrijk in wijzerzin. De schaal gaat voor ieder kenmerk van 0 in het centrum, tot 10 helemaal aan de buitenkant van de radar. De grijze lijn geeft de maximaal te behalen score aan. Je ziet dat voor de minder be langrijke aspecten de maximaal te behalen score lager wordt. De blauwe lijn geeft de score aan waaraan het ras mini maal zou moeten voldoen om toegelaten te worden tot Flandria. De rode lijn geeft dan de behaalde score van het ras weer per kenmerk. Hoe dichter bij de grijze lijn, hoe beter het ras voldoet aan de eisen van het segment waarvoor het rapport werd opgemaakt.

Figuur 1: Radargrafiek met segmentatiescore van Tomala als tussentype-tomaat.


The testing of new tomato cultivars yields a lot of figures that need to be interpreted and summarized each year to make decisions about the tomato segmentation. A web based tool was developed that calculates a general end score from all fruit quality related data collected during a season for a cultivar. Measured values were converted into appreciations on a scale of 0 to 10. Next the appreciation values are multiplied with an importance factor and summed. This number is than reported as a percentage of the highest possible score. Appreciation and importance coefficients depend on the tomato segment and so the score denotes how well the cultivar will be suited for that particular segment.

19

20


Vergelijken van hardheidsmeters voor aardbei Binnen het IWT-project “Ontwikkeling van een kennisgebaseerd kwaliteitssysteem voor aardbei” heeft het VCBT verschillende hardheidsmeters voor aardbei vergeleken. In de praktijk wordt vaak gebruik gemaakt van een durofel: deze meter is immers snel en handig. Er zijn echter vragen te stellen bij de operatoronafhankelijkheid van dit toestel. Daarom ging het VCBT op zoek naar een beter alternatief. Er werd gezocht naar een handzaam, objectief meetinstrument dat in praktijkcentra en veilingen kan gebruikt worden om de hardheid van grote aantallen aardbeien op een snelle, reproduceerbare manier te meten.

Hardheidsmeters De volgende hardheidsmeters werden vergeleken: een universele testbank (Stable Micro Systems), een durofel, een firmtech (Umweltanalytische Produkte GmbH ) en een Series-5 digitale krachtmeter (in de hand of op een manuele teststand). Er werd gekeken naar werkbaarheid, tijdsefficiëntie en operator-(on)afhankelijkheid. Op het VCBT wordt standaard de universele testbank gebruikt (Figuur 1). Hierbij wordt de kracht nodig om een cylindrische plunjer van 8 mm diameter aan een snelheid van 5 mm/s 1,5 mm in een aardbei te brengen geregistreerd. Dit toestel is echter traag en duur. Op de proeftuinen wordt gewerkt met de durofel (Figuur 2). Deze meting geeft als resultaat een score tussen 1 en 100. De firmtech wordt tot nu toe niet gebruikt voor aardbei. Het toestel bestaat uit een ronddraaiende plaat waarop de vruchten zich bevinden die één voor één een kleine vervorming ondergaan

Figuur 1: Universele testbank (deze hardheidsmeter wordt standaard op het VCBT gebruikt).

(Figuur 3). De digitale krachtmeter (M5-5) is een eenvoudig, goedkoop toestelletje dat enerzijds in de hand gehouden kan worden, anderzijds op een (manuele of automatische) teststand geplaatst kan worden (Figuur 4). De kracht nodig om een cylindrische plunjer van 8 mm diameter 5 mm in een aardbei te brengen werd geregistreerd.

Resultaten Uit de testresultaten bleek dat de meetwaarden bekomen met een durofel operator-afhankelijk zijn. De universele testbank, de firmtech en de digitale krachtmeter (in de hand of op een teststand) daarentegen bewezen operator-onafhankelijk te zijn. Wat betreft meetsnelheid zijn de firmtech en de durofel het snelst te zijn en de universele testbank het traagst (zie Tabel 1). Alle vier toestellen waren even gebruiksvriendelijk.

Figuur 2: Durofel.


Tabel 1: Tijd nodig om 20 aardbeien te meten met de verschillende meettoestellen

Besluit: verschillende opties mogelijk Zowel de firmtech als de digitale krachtmeter kunnen gebruikt worden om de hardheid van grote aantallen aardbeien op een objectieve en snelle manier te meten. De kostprijs van deze toestellen is opmerkelijk lager dan de prijs van een universele testbank (firmtech: 7414 euro, digitale krachtmeter: 859 euro + teststand: 1329 euro).

Meettoestel

Benodigde tijd (s)

Universele testbank (SMS)

240.3 a

M5-5 (op teststand)

201.1 b

M5-5 (manueel)

158.4 c

Durofel

118.5 d

Firmtech

106.3 d

* Metingen gevolgd door dezelfde letter verschillen niet betrouwbaar van elkaar

Figuur 3: Firmtech.

Figuur 4: Digitale krachtmeter op een manuele teststand.

Dit onderzoek wordt gefinancierd door het IWT-Vlaanderen (project landbouwkundig onderzoek 70585), de VBT-veilingen en pcfruit.

Comparing firmness measuring devices for strawberry The VCBT searched for a device to measure firmness of large numbers of strawberries in a fast, reproducible and objective way. Four measuring devices were compared: a texture analyser, a durofel, a firmtech, and a digital force gauge.

21

22


Voorspelling van het hardheidsverloop van appel De hardheid is één van de belangrijkste kwaliteitskenmerken van appel. Tijdens de bewaring van appel probeert men om zoveel mogelijk de hardheid van de appel te behouden door het metabolisme op een laag niveau te brengen door lage temperatuur en gecontroleerde atmosfeer. Om de gecontroleerde atmosfeercondities bij de bewaring van fruit, en meer specifiek van appel, te optimaliseren, is het belangrijk de gastransporteigenschappen en de ademhalingssnelheid van het appelweefsel te kennen. De afgelopen jaren werd hiervoor een ademhalings- en gastransportmodel opgesteld voor de cultivars Jonagored, Kanzi en Braeburn. In 2010 werd het model uitgebreid met andere metabolische en kwaliteitsaspecten zodat we het hardheidsverloop van de appel tijdens de bewaring en het daaropvolgend uitstalleven kunnen voorspellen. Het model moet inzicht verschaffen om tot optimale bewaarcondities voor appel te komen.

Opvolgen van hardheid tijdens bewaring en uitstalleven Tijdens het bewaarseizoen 2009-2010 werd van de cultivars Jonagored, Kanzi en Braeburn de hardheid gemeten bij de oogst en na twee bewaarperiodes. Deze appels werden na bewaring onderworpen aan een uitstalleven bij 18°C waarin op twee momenten, na 7 en 14 dagen, de hardheid werd gemeten. Om inzicht te krijgen in de onderliggende metabolische processen die de hardheid zullen bepalen werd gelijktijdig ook de koolzuurproductie, het zuurstofverbruik en de ethyleenproductie gemeten. Ook werd het optreden van bewaarziekten die zich manifesteren als inwendig bruin en/of hol ook geëvalueerd.

Figuur 1: Hardheid van Jonagored tijdens uitstalleven na 9 maanden bewaring. De volle lijnen geven de resultaten van de niet behandelde en de stippellijnen deze van de met 1-MCP behandelde appels weer.

Effecten van rijpheid werden meegenomen door de appels op verschillende tijdstippen te plukken. Jonagored en braeburn werden op het optimale pluktijdstip, een week te vroeg en een week te laat geplukt. Voor Kanzi hielden we zelfs vijf pluktijdstippen aan, elk een week uit elkaar. Om het effect van de bewaarcondities na te gaan werden de appels bij vijf verschillende zuurstof-koolzuurcombinaties bewaard en bij 1 en 4°C. Bij Jonagored werd ook een 1-MCP (1-methylcyclo propeen)-behandeling uitgevoerd.

Effecten verschillen per cultivar Bij Kanzi vallen een aantal conclusies meteen op. De hardheid daalt zeer weinig, ongeveer 0.5 kgf, tijdens de bewaring en

Figuur 2: Gemeten en gemodelleerd hardheidsverloop van Braeburn tijdens bewaring bij 1°C en 4 verschillende gascondities en tijdens uitstalleven bij 18°C.


blijft gedurende het volledige uitstalleven ongewijzigd en dit onafhankelijk van de bewaaromstandigheden. Het was ook opvallend dat de ethyleenproductie bij Kanzi ongeveer 1000 keer lager was dan deze bij de twee andere cultivars. De bewaarconditie heeft dan wel geen effect op de hardheid van de appel maar des te meer op de ontwikkeling van bruin. Voor Braeburn was er wel een beperkt effect van de bewaarconditie op het hardheidsverloop tijdens het uistalleven. Een hogere zuurstofconcentratie gaf aanleiding tot een lagere hardheid. Bij Jonagored was het effect van de 1-MCP-behandeling spectaculair. In de bewaring zelf waren er geen hardheids verschillen tussen wel en niet behandelde appels te merken maar wanneer deze uit de bewaring komen en een uitstalleven ondergaan blijven de behandelde appels nagenoeg hun hardheid volledig behouden gedurende 14 dagen terwijl de niet behandelde appels dalen in hardheid (Figuur 1). De ethyleenproductie van de behandelde appels was ook zo goed als nul.

Een model voor hardheid van Braeburn Om de processen die verantwoordelijk zijn voor het kwaliteits verloop, hier in het bijzonder de hardheid van appels tijdens de bewaring beter te begrijpen werd geprobeerd om de onderlinge relaties te modelleren aan de hand van de hierboven opgemeten dataset. Op termijn moet dit model ook toelaten uitspraken te kunnen doen over het bewaarpotentieel van partijen bij de oogst. Het model veronderstelt dat de hardheid van appel voor een groot deel bepaald wordt door de hoeveelheid pectine in de celwanden. Wanneer deze afgebroken worden tijdens bewaring en uitstalleven wordt de vrucht zachter. De afbraak van de pectine gebeurt door enzymen waarvan polyga lacturonase het belangrijkste is. Dit is aanwezig in de appel onder een niet actieve vorm die wordt geactiveerd. Er is verondersteld dat dit gebeurt door ethyleen. De ethyleen productie werd gemodelleerd met een autokatalytische reactie. Vertalen van deze reacties in een wiskundige formulering resulteerde in een model dat de hardheidsevolutie tijdens bewaring en uitstalleven van Braeburn kan beschrijven zoals weergegeven in Figuur 2.

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door K.U.Leuven (OT 04/31), IWT-Vlaanderen (project landbouwkundig onderzoek 050633) en de VBT-veilingen.

Prediction of firmness evolution of apples during storage and subsequent shelf life Firmness is one of the most important quality attributes of apple. A gas transport model was combined with tissue respiration kinetics to simulate gas concentration profiles of whole fruit for three apple cultivars Kanzi, Jonagold and Braeburn. In a next phase other metabolic and quality aspects will be built into the respiration-diffusion model. This model will provide more insight in gas exchange in whole fruit in relation to optimizing fruit storage conditions towards retention of firmness.

23

24


Ver deling van 1-MCP in koelr uim t en De effectiviteit van 1-MCP- (1-methylcyclopropeen, het werkzame bestanddeel van SmartfreshTM) behandelingen wordt mede bepaald door de uniformiteit over de ganse koelruimte. De luchtcirculatie moet een goede verdeling over alle vruchten verzekeren. Koelcelontwerp, type verpakking en de stapeling bepalen echter de luchtcirculatie. Bovendien is in voorgaand onderzoek aangetoond dat ook andere materialen dan het fruit 1-MCP opnemen. Om de toepassingstechnologie te optimaliseren is er nood aan modellen die het verdelingsen adsorptieproces in koelruimten voorspellen.

Modellen helpen bij het uitwerken van gebruiksrichtlijnen Met modellen kan men verschillende scenario’s doorrekenen om na te gaan wat het effect is van bepaalde werkwijzen bij de toepassing. Wat is het effect van de plaats van de pot met SmartfreshTM? Wat is het effect op de werking indien de vruchten nat zijn? Staat de verdamper best vooraan of achteraan in de koelcel? Talloze vragen kunnen dan een antwoord krijgen. De gebruikerscommissie van het project heeft aangegeven welke vragen de meeste prioriteit hebben. Hieraan zal men eerst rekenen. Dit zal leiden tot weer meer en nieuwe gebruiksrichtlijnen. Er werd eerst een model op kleine schaal, daarna op grotere schaal opgesteld.

Modelleren van de 1-MCP verdeling in een container Figuur 1a toont het model van een 500L container gevuld met 80 kg Jonagold appels in EPS-kisten. De berekening van de verdeling en adsorptie van 1-MCP werd gevalideerd aan de

hand van metingen in een container van VCBT. Experimenten werden uitgevoerd bij 1°C met een doelconcentratie van 1µL/L (1 ppm) en de concentraties op verschillende plaatsen in de container werden als functie van de tijd opgemeten met een GC-protocol. Een CFD-model werd ontwikkeld en toegepast op de geometrie in Figuur 1a. Het model voorspelde dat 0.54 µL/L 1-MCP overblijft in de lucht na 24 uur, wat goed overeenkomt met de experimentele gemiddelde waarde van 0.56 µL/L 1-MCP. Er is een duidelijke verdeling van de 1-MCP over de vruchten (Figuur 2). De concentraties zijn hoog t.o.v. de beschikbare ethyleen-bindende sites: zoals verwacht werd er dus overgedoseerd. Er werden geen gradiënten vastgesteld in de relatief kleine container, zowel met als zonder luchtcirculatie. Modelleren van de 1-MCP-verdeling in een koelruimte Het model werd vervolgens toegepast op een experimentele configuratie in een pilootkoelcel van het VCBT (Figuur 1b). In de koelkamer werd centraal een stapel EPS-kisten geplaatst met 400 kg Jonagold appels. De 1-MCP-dosis was 0.625 µL/L

Figuur 1: Schematische weergave van de modellen: (a) de container (symmetriehelft); (b) koelcel.


(625 ppb) bij 1°C. Er is duidelijk een heterogene luchtstroming bij luchtcirculatie in de ruimte (Figuur 3a): ter hoogte van de stapel is de luchtsnelheid laag tot zeer laag (< 0.36 m/s). Niettegenstaande de heterogene luchtstroming, wordt het 1-MCP-gas zeer uniform verdeeld over de ruimte (Figuur 3b). Dit is te wijten aan de relatief hoge diffusiviteit van het gas. De koppeling van niet-uniforme luchtstroming met adsorptie door de verschillende materialen en het fruit betekent niet dat de verdeling niet-homogeen is, in dit geval. Bij andere concentraties of andere configuraties (grotere ruimten) is dit mogelijks niet het geval. Dit is onderwerp van verder onderzoek. Figuur 2: Simulatieresultaat van het containermodel: concentratieverdeling in de container.

Figuur 3: Simulatieresultaat van het koelcelmodel: snelheidsprofiel (a); concentratieprofiel (b).

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door IWT-Vlaanderen (project landbouwkundig onderzoek 060720), Veiling Haspengouw, Belgische Fruitveiling en Veiling Borgloon.

Distribution of 1-MCP in cooling rooms 1-methylcyclopropene (1-MCP) has been shown to suppress ethylene responses and extend the postharvest shelf life and quality of numerous fruits and vegetables. It is shown that the effectiveness of the treatment is determined by the uptake of the gas by the materials in the storage room. Air circulation in the cold room ensures a high rate of uptake while covers impede uptake. A CFD model for a container and a small cooling room has been developed and validated.

25

26


Bestendigen en uitbreiden van kwaliteitssystemen Sinds 2003 is het VCBT geaccrediteerd als beproevingslaboratorium volgens ISO 17025. Dit is dé norm voor laboratoria met een uitstekend managementsysteem en technische vaardigheid. Concreet betekent dit dat het VCBT geaccrediteerd is voor het uitvoeren van routinematige kwaliteitsanalyses (bepalen van hardheid, suikergehalte, …) bij appelen, peren, kersen, tomaten, paprika en witloof. Met deze accreditatie garandeert het VCBT technisch betrouwbare analyseresultaten. In 2010 was er ook een audit voor GEP (good experimental practice), waarna de erkenning verlengd werd. Scope

Validatie van Vitamine C-bepaling

Het toepassingsgebied van de accreditatie wordt vermeld in Tabel 1.

In 2008 werd de eerste stap gezet om bepalingen van vitamine C in tuinbouwproducten (via hogedruk vloeistof chromatografie (HPLC)) te valideren. Dit validatieproces werd in 2010 verder gezet. Tabel 1: Toepassingsgebied van de accreditatie Om tot een aanvaardbare nauwkeurigheid, lineariteit, reproduceerbaarheid en robuust Beproevingsmethode Monsters Gemeten eigenschap - meetbereik Uitrusting heid te komen werden veel testen uitgevoerd. Eens de validatieparameters vastliggen zullen Appelen OpgelostestofAfgeleide van Peren gehalte ISO2173 (2003) deze geïnterpreteerd, statistisch verwerkt en Kersen gerap porteerd worden. Verder dienen de Tomaten Paprika traceer baarheid van registraties en de Fruit- en groentesappen kwaliteitscontroles nog geregeld te worden. Appelen Hardheid Afgeleide van De stroomlijning van de softwarematige Peren ASAE S368-4 DEC00 (2001) Kersen overdracht van gegevens wordt tenslotte ook Paprika nog geoptimaliseerd. Appelen Peren Kersen Tomaten Fruit- en groentesappen

Titreerbare zuren

Afgeleide van ISO 750 (1998)

Appel Peren Tomaten Paprika Witloof

Kleur

Obtaining spectrometric data for object-color evaluation (ASTM E1164-09a) + ASTM E 1331-04

Fruit – groenten

Afmeting - 150 mm

Eigen methode

Fruit – groenten

Gewicht - 12 kg

Eigen methode

Appelen Peren

Zetmeelontkleuring

CTIFL ‘Le test amidon’ met EUROFRU kleurenkaart (Chapon, J.F. & Westercamp, P. 1996. Entreposage frigorique des pommes et des poires: tome 2: conduite de la conservation, CTIFL, Paris, p 54-56)

Tomaten

Bepaling van prikschadegevoeligheid bij tomaten

Measurement of puncture injury susceptibility of tomatoes. PhDthesis Michèle Desmet, Faculteit Landbouwkundige en Toegepaste Biologische Wetenschappen, KULeuven (2003).

Verder digitaliseren Om de rapportering van beproevingsresul taten een stuk efficiënter te laten verlopen voerde VCBT in 2008 de digitale hand tekening in. In 2009 volgde de digitalisering van het beheer van offertes. Naast de rapporten worden nu ook de offertes digitaal ondertekend en beheerd. Dit digitaal beheer gebeurt volledig database gebaseerd en garandeert een goede traceer baarheid. In het lab werd de inschrijving van de stalen georganiseerd op een dergelijke wijze dat automatisch labels konden worden gemaakt met identieke codes, zodat ook hier het risico op fouten bij overschrijven geminimaliseerd werd. Deze labels zijn voorzien van een uniek barcodelabel dat met een barcodelezer (Figuur 1) wordt ingelezen.


GEP-erkenning Het VCBT behaalde in 2004 een GEP-erkenning in het kader van de experimenten i.v.m. SmartfreshTM, 1-methylcyclopropeen, als ethyleenblokker bij hardfruit. Dit middel zorgt ervoor dat vruchten minder snel rijpen. Het toepassingsgebied van de erkenning omvat: • de werkzaamheid van het middel en het effect op de opbrengst • het testen van fytotoxiciteit voor het behandeld product, voor de volgteelten of voor gewassen in de buurt In 2004 voerde VCBT deze proeven uit op appel. In 2010 werd het onderzoek op Conference verdergezet. Er werd vooral aandacht besteed aan het voldoende doorrijpen van de vrucht na de toepassing. De kleur, de hardheid en de fysiologische gebreken werden geëvalueerd. Naast de GEPproeven in VCBT werden nog proeven begeleid op veilingen. Deze hadden betrekking op SmartfreshTM en het effect op energieverbruik, het gebruik van SmartfreshTM op peer op grote schaal.

Figuur 2: Extra veiligheidsmaatregelen bij uitvoering van GEP-proeven.

Figuur 1: De unieke staalidentificatie wordt ingelezen met een barcodelezer om het risico op schrijffouten te vermijden.

Figuur 3: Proef in uitvoering: links de groene generator voor SmartfreshTM, vooraan de kisten voor tussentijdse staalname.

De ISO-accreditatie valt binnen de basisfinanciering door de Afdeling Duurzame Landbouw Ontwikkeling (ADLO) en het Verbond van de Belgische Tuinbouwveilingen (VBT)

Extending and optimizing quality systems In 2003 the VCBT obtained an accredited quality control system according to the ISO/IEC 17025 standard. The accredited scope covers the measurements of quality attributes of fruits and vegetables. Also the validation tests for the determination of vitamin C were continued. This year the fine tuning of SmartfreshTM,1-methylcyclopropene on Conference pears was part of the GEP research.

27

28


Blutsschade beperken: metingen elektronische vrucht Bij de oogst, sortering en het transport ondervinden groenten en fruit veel schokken. Te grote schokken kunnen aanleiding geven tot geblutste vruchten. Om schokken te registreren en een idee te krijgen van blutsschaderisico gebruikt het Vlaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwproducten (VCBT) een elektronische vrucht. Kritisch kijken naar machines leidt vaak tot eenvoudige goedkope aanpassingen die de productkwaliteit spectaculair verbeteren. In het verleden werden vooral fruitsorteerlijnen getest maar de laatste jaren test VCBT steeds meer tomaten- en paprikasorteerders. We zetten de ervaring van de paprikaoogstmachines en –sorteerders op een rij.

De elektronische vrucht als kunstmatige appel, tomaat of paprika De elektronische vrucht (IRD, Techmark, Inc., Lansing, Michigan, USA) is ontwikkeld om op een nauwkeurige manier schokken te registreren die vruchten of groenten ondervinden tijdens het verhandelen. In de vrucht zit een versnellingsmeter die de schokken opmeet, een microprocessor die de data registreert en de berekeningen uitvoert en een oplaadbare batterij. Hierdoor kan de elektronische vrucht, die een appel, tomaat of paprika nabootst in de keten, de data registreren zonder koppeling aan de computer. De vrucht is in staat om de maximale versnellingen van de schokken te analyseren.

Blutsschade opgemerkt bij de paprika’s? Oogst-, transport- en sorteermachines ondergaan een test… Meestal test VCBT een machine of transport wanneer er klachten van schade zijn bv. blutsschade op de tomaten of paprika’s. Vaak vermoedt een teler wel waar de problemen zich situeren nl. in het transport, de oogst of bij de sortering. De test bestaat erin om de elektronische vrucht enkele keren het volledige traject te laten volgen. Vooraf worden de kritische punten in het traject al vastgelegd. De opgemeten schokken

kunnen meteen na de test uitgelezen worden. Er is onmiddellijk te zien waar in het traject de grootste schokken voorkomen en of deze al of niet aanleiding geven tot blutsschade. VCBT heeft hiervoor zelf blutsgrenzen vastgelegd op basis van eigen onderzoek en literatuuronderzoek. Als schokken zich boven de grens bevinden, kunnen ze aanleiding geven tot blutsschade. Alle geregistreerde schokken die onder de grens liggen zijn aanvaardbaar. Wanneer we nu weten waar in het traject de schade optreedt, zal meteen na de metingen getracht worden om samen met de teler kleine technische verbeteringen aan te brengen. Te denken valt aan: borstelrollen afstellen, zachte materialen aanbrengen,… De teler kent zijn machine het best, zijn inbreng is vaak erg belangrijk. Nadat dit is gebeurd, zal de test opnieuw doorlopen worden, hopelijk met een beter resultaat. Op die manier is meteen duidelijk welk effect de aanpassing heeft gehad op het blutsschaderisico in het traject. Soms zijn deze kleine aanpassingen onvoldoende en moet de machinefabrikant er worden bij gehaald voor een ingrijpender aanpassing. Uiteraard zal ook hierna nog eens getest worden.

Oogstmachines voor paprika Om paprika’s te oogsten gebruiken vele telers een oogstkoker of een oogstgoot (Figuur 1). Tijdens de val uit de oogstkoker

Figuur 2: Impacten (schokken) gemeten bij de val van paprika’s uit oogstkoker in de oogstcontainer. Figuur 1: Opstelling van een oogstgoot in een oogstcontainer voor paprika.


Foto: Veiling Hoogstraten

vallen de vruchten eerst tegen een mousse en dan in de container. De bodem van de container is uitgerust met schokdempend materiaal. Bij tal van metingen zien we dat de meerderheid van de schokken onder de blutsgrens liggen maar wel hoge absolute waarden hebben (rond 150 G). Een voorbeeld van een dergelijke meting van de val uit de oogstkoker in de oogstcontainer is weergegeven in Figuur 2. Vergelijkbare resultaten bereikt men met de oogstgoot. Omdat de schokken onder de blutsgrens liggen is het risico op bluts schade klein. Dit heeft ondermeer te maken met het schok absorberende materiaal op de bodem van de container. Enkele schokken situeren zich wel boven de blutsgrens dus deze vormen wel een risico voor blutsschade. Het schokabsorberend materiaal is van groot belang.

Sorteerlijnen voor paprika Kritische punten van een paprikasorteerlijn zijn zeer verge lijkbaar met andere sorteerlijnen. Één van de meest kritische punten is het uitgieten van de oogstcontainers, vergelijkbaar met het ledigen van fruitpalloxen. Hierbij moet vermeden worden dat vruchten sterk over elkaar gaan rollen waardoor ze van grote hoogte kunnen vallen. Verder zijn er de ver schillende hoogteverschillen in de sorteerlijn die de vrucht moet overbruggen zoals de val van één transportband op andere met een hoogteverschil. Ook de val op de rollen (vaak hard materiaal) en de val op verenkelaar kan blutsschade geven. Tenslotte is er de kritische stap van de val in en uit de cupjes en nadien de val in de kist waar schade kan optreden. Uit tal van metingen is gebleken dat eenvoudige aanpassingen

aan een sorteerlijn het blutsschaderisico goed kunnen beperken: • Bij de aangegeven kritische onderdelen van de sorteerlijn kan nagekeken worden of de harde plaat onder de transportband kan weggewerkt worden ter hoogte van het hoogteverschil. • Ook zou er met plastic flappen kunnen worden gewerkt om de val te kunnen breken bij de hoogteverschillen • Belangrijk is om dempende zachte materialen te gebruiken. • Ook de snelheid van de banden is een factor die invloed heeft op blutsschade. Hoe trager hoe beter voor de blutsschade. • Het is ook steeds raadzaam om de hoogteverschillen tussen de banden zo klein mogelijk te houden. Eerder 10 dan 20 cm afhankelijk van de gebruikte materialen. • Ter hoogte van de val van de vruchten in de sorteercupjes is het noodzakelijk om de verenkelaar en de borstelrol goed op elkaar af te stemmen: de vrucht moet midden in het cupje vallen.

Heeft u interesse? De technologische adviesdienst van het VCBT biedt de metingen met de elektronische vrucht gratis aan voor telers die aange sloten zijn bij een Belgische tuinbouwveiling. Andere klanten kunnen gebruik maken van deze dienst tegen betaling. De metingen geven een goed idee of sorteerlijnen of andere machines goed zijn afgesteld. De meeste kritische punten voor blutsschade tijdens sortering en transport kunnen op deze manier gemakkelijk opgespoord worden.


Determining bruise damage of bell pepper sorting and harvesting material. Bruise damage is an important external disorder of fruits and vegetables. In sorting and packaging lines fruits are submitted to impacts which can cause bruise damage. The VCBT uses an electronic fruit to test different kinds of sorting lines with respect to bruise damage. The electronic fruit measures the peak accelerations and the durations of the accelerations during the sorting and harvesting process. Both these parameters are a measure of bruise damage. The highest accelerations are found when fruits fell on hard surfaces so applying softer materials can prevent bruise damage. Also the height of the fall-breaking brushes seems to be important to control bruise damage. To minimize the impacts during harvesting (e.g. bell pepper) it is important to use the right cushioning and fall-breaking material at the critical points.

29

30


Onder zoek naar de e t hy leen pr oductie bij r ijpende t omat en De rijping van climacterische vruchten zoals o.a. tomaat en appel gaat gepaard met de productie van een grote hoeveelheid ethyleen door de vrucht. Het hormoon ethyleen regelt het rijpingsproces en zorgt er ook voor dat zijn eigen productie versterkt wordt. Dit wordt de autokatalytische ethyleenproductie genoemd. In dit onderzoek gaan we dieper in op de onderliggende biochemie van de ethyleenbiosynthese en kijken we naar de ganse ethyleenpathway. Door gebruik te maken van de ethyleeninhibitor 1-MCP (1-methylcyclopropeen) kan het ethyleenmetabolisme uitgeschakeld worden en kan er nagegaan worden welke componenten van de pathway afhankelijk zijn van de ethyleenproductie zelf of juist niet. Behandeling van tomaten met 1-MCP 1-MCP ofwel 1-methylcyclopropeen is een gasvormige stof die bindt met de ethyleenreceptoren van de plant. Hierdoor kan het hormoon ethyleen zelf niet meer binden met de receptoren, en wordt er dus geen (of een verzwakt) signaal opgevangen. 1-MCP wordt in Vlaanderen reeds commercieel toegepast bij de bewaring van appels om de rijping zo lang mogelijk uit te stellen. Bij tomaat heeft deze toepassing geen praktisch nut, tenzij men meer fundamentele kennis van het ethyleen-metabolisme beoogt. Hiervoor werden volgroeide groene tomaten (= “mature green”) geoogst. Deze vruchten hebben de eigenschap dat ze nog verder afrijpen onafhankelijk van de moederplant. Door gebruik te maken van dit type vruchten kan de vruchtrijping alsnog bestudeerd worden zonder een gans serrecompartiment te begassen met 1-MCP. De behandeling met 1-MCP gas werd uitgevoerd in luchtdichte containers. Vervolgens werden de vruchten verder opgevolgd gedurende de verdere rijping bij shelflife condities (18°C en 80% relatieve vochtigheid). Figuur 1 toont het karakteristieke rijpingsverloop van niet-behandelde en behandelde tomaten. Vruchten die met 1-MCP behandeld waren rijpten minder snel en minder intens. Er werd geen rode kleur (lycopeen) aangemaakt. Het is duidelijk dat de 1-MCP behandeling de kleurverandering tegenwerkt, en dat deze vruchten ook langer hard blijven. De vruchtkwaliteit (hardheid en kleur) wordt dus verstoord door de 1-MCP behandeling. Figuur 2 toont de ethyleenproductie van de controle en de 1-MCP behandelde vruchten. De controle

vruchten vertonen een normaal climacterisch verloop. Dat wil zeggen dat de ethyleenproductie sterk stijgt tijdens de rijping, en weer afneemt tijdens het tweede deel van de rijping en tijdens de bewaring. De 1-MCP behandelde vruchten vertonen een verminderde en vertraagde ethyleenproductie. Dit is het gevolg van een geremde autokatalytische productie ten gevolge van het blokkeren van de ethyleenreceptoren door 1-MCP. Moleculaire en biochemische analyse van de ethyleenafhankelijkheid Om meer fundamentele kennis op te doen betreffende de ethyleenbiosynthese wordt er dieper ingegaan op de ganse ethyleen pathway. Door middel van verscheidene analytische en moleculaire technieken kunnen deze verschillende meta– bolieten en eiwitten in kaart gebracht worden. De laatste stap in de ethyleenbiosynthese pathway is de omzetting van de ethyleenprecursor ACC (1-aminocyclopronane-1-carboxylic acid) in ethyleen door het eiwit ACC-oxidase. Figuur 3 toont de veranderingen van deze stap op eiwitniveau. Zo ziet men een toename van het ACC-oxidase eiwit (gemeten via Westernblot) tijdens de normale rijping, maar niet tijdens de door 1-MCP verstoorde rijping. Het ACC-oxidase eiwit neemt weer af tijdens de bewaring. Onderaan Figuur 3 is de ACC-oxidase in-vitro activiteit weergegeven. Deze activiteit is perfect ge correleerd met de hoeveelheid ACC-oxidase eiwit opgemeten via Western-blot. Hieruit valt te concluderen dat de auto katalytische ethyleenproductie volledig verstoord is en effectief

Figuur 1: Karakteristiek rijpingsverloop van tomaten geoogst tijdens het mature green stadium. Bovenaan: normale rijping van de controle vruchten. Onderaan: vertraagde en geremde rijping van vruchten behandeld met 1-MCP. De vruchten werden opgevolgd tijdens de rijping (breaker, orange, red) en tijdens de naoogstbewaring (red+4, red+8, red+12).


Figuur 2: Ethyleenproductie (nmol/h kg) van de controle en de 1-MCP behandelde vruchten.

ethyleen nodig heeft als stimulator voor meer ethyleen productie. Een aantal andere metabolieten, iets verder terug gelegen in de pathway, schijnen minder last te hebben van de 1-MCP behandeling. S-adenosyl-L-methionine (SAM) en 5’-methyl thioadenosine (MTA) vertonen een stijging tijdens de rijping bij de controle vruchten. Bij de 1-MCP behandelde vruchten is er ook een stijging waarneembaar, maar deze is veel minder uitgesproken. Hieruit kunnen we besluiten dat de concentratie van SAM en MTA gedeeltelijk beïnvloed wordt door de hoge autokatalytische ethyleenproductie en gedeeltelijk onafhanke lijk van ethyleen, zoals bijvoorbeeld door een ontwikkeling gedreven toename. Uit dit 1-MCP experiment kan men besluiten

Figuur 3: Bovenaan: Western-blot toont de aanwezigheid van het ACC-oxidase eiwit (net boven 37 kDa). Onderaan: ACC-oxidase in-vitro activiteit van de controle en de 1-MCP behandelde vruchten.

dat bepaalde componenten van het ethyleenmetabolisme afhankelijk zijn van de eigen ethyleenproductie en dat de componenten van de recyclagecyclus (verbonden aan de ethyleenpathway) minder afhankelijk zijn van deze auto katalytische ethyleenproductie. In toekomstige studies worden nog meer onderdelen van de ethyleenpathway geanalyseerd en wordt er een wiskundig model opgesteld dat het effect van 1-MCP op de ethyleenhuishouding kan voorspellen.

Figuur 4: S-adenosyl-L-methionine (SAM) en 5’-methylthioadenosine (MTA) concentratie van de 1-MCP behandelde en controle vruchten.

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door IWT-Vlaanderen (doctoraatsbursaal SB/08-81210). Tevens wordt ook Pittoma N.V. van Dhr. G. Pittoors oprecht bedankt voor het leveren van plantmateriaal.

Investigation of the ethylene biosynthesis pathway of ripening tomatoes. The ethylene biosynthesis pathway was investigated by means of an 1-MCP experiment. Mature green harvested tomato fruits were treated with 1-MCP and stored under shelflife conditions. It was clear that 1-MCP treated fruits showed a reduced and delayed ethylene production level, and that color and firmness changes were minimal. Additionally it was shown that the important ethylene forming enzyme (ACC-oxidase) was reduced in content and activity. On the other hand, some of the other ethylene pathway metabolites (SAM and MTA), were shown only partially ethylene dependent. This makes us conclude that certain parts of the ethylene pathway are only triggered by ethylene itself, while other components are somehow ethylene independent.

31

32


Meten van appelkwaliteit met spatiaal verdeelde spectroscopie en hyperspectrale beeldvorming Het VCBT gebruikt NIR-spectroscopie reeds voor het bepalen van de kwaliteit en het oogsttijdstip van vruchten. Bij deze meettechniek wordt nagegaan in welke mate een lichtstraal wordt uitgedoofd door interactie met het biologisch weefsel. Het opgemeten spectrum is een soort vingerafdruk die informatie bevat over de chemische samenstelling (absorptie) en de microstructuur (verstrooiing) van de vrucht. In de klassieke benadering wordt de informatie over de microstructuur ruwweg weggefilterd om betere voorspellingen te bekomen voor de chemische samenstelling (bv. suikergehalte). Aangezien de microstructuur verantwoordelijk is voor de hardheid van de vrucht, zou het interessanter zijn als we deze informatie ook konden gebruiken om de hardheid niet-destructief te meten. De resultaten hiervoor vielen in erste instantie tegen. Om ook voor deze kwaliteitsparameter goede resultaten te bekomen, wordt in dit onderzoek dieper ingegaan op de interactie tussen licht en vruchtweefsel. Er wordt gebruik gemaakt van lichttransportmodellen en innovatieve meetconcepten die toelaten om beter inzicht te krijgen in de microstructuur van het fruitweefsel, die verantwoordelijk is voor de textuur. Spatiaal-verdeelde-spectroscopie • de techniek Spatiaal verdeelde spectroscopie (SRS) is een innovatieve techniek die toelaat om het spectrum van het gereflecteerde licht op te meten op verschillende afstanden van de invallende lichtbundel. Deze verschillende metingen bevatten de infor matie over de lichtverstrooiing en absorptie bij een bepaalde golflengte in verschillende verhoudingen, wat een scheiding van beide mogelijk maakt. Om de spectra op verschillende, nauw keurig bepaalde posities te kunnen opmeten, wordt hierbij gebruik gemaakt van een speciale meetprobe, waarin meerdere optische vezels samengebracht zijn (Figuur 1). Hiermee kan dus de spatiale verdeling van de reflectantie worden opgemeten. Dichtbij de invallende lichtbundel zal het reflectantiespectrum voornamelijk informatie bevatten over het weefsel aan het oppervlak (bv. appelschil), terwijl het spectrum opgemeten voor grotere lichtbron-detector afstanden meer informatie zal bevatten over dieper gelegen weefsels. Door de spatiaal-verdeelde reflectantiespectra te combineren met lichttransportmodellen, kunnen de optische eigenschappen van de appels (schil en vruchtvlees) worden bepaald. Deze optische eigenschappen (gereduceerde verstrooiingscoëfficient en absorptiecoëfficient) kunnen dan gebruikt worden als indicatoren voor de kwaliteitsattributen van appels. Uit de verstrooiings-eigenschappen kan informatie worden afgeleid over de microstructuur van de vrucht (bv. hardheid).

Figuur 1: Principe van spatiaal verdeelde spectroscopie door middel van een meetprobe met optische vezels.

De absorptie-eigenschappen kunnen worden gelinkt aan de chemische eigenschappen van de opgemeten vrucht. Op die manier kunnen de concentraties van enkele belangrijke componenten worden afgeleid (bv. suikergehalte). • de testopstelling en -resultaten Er werd een opstelling ontwikkeld die toelaat om spatiaalverdeelde spectroscopische metingen uit te voeren in het 400 - 1000 nm bereik. Deze opstelling omvat een speciale meetprobe bestaande uit een belichtingsvezel en meerdere nauwkeurig gepositioneerde detectievezels, een spectrograaf, een digitale camera (CCD) en een computer voor het aansturen van het instrument en het uitlezen van de data (Figuur 2). In Figuur 3 is een typisch spatiaal-verdeeld reflectantieprofiel van een Braeburn-appel weergegeven. In dit profiel kan men een duidelijke absorptiepiek van chlorophyll (670 nm) en water (970 nm) waarnemen. Uit de opgemeten spatiaal-verdeelde reflectantieprofielen worden vervolgens de optische eigen schappen afgeleid door gebruik te maken van lichtpropaga tiemodellen. Hyperspectrale beeldvorming • de techniek Er werd een opstelling voor hyperspectrale verstrooiings beeldvorming in het 400-1000 nm bereik ontwikkeld voor het contactloos bepalen van de spatiaal-verdeelde reflectantie

Figuur 2: Een opstelling voor spatiaal-verdeelde spectroscopie.


profielen van biologische producten zoals groenten en fruit. Deze opstelling is geïllustreerd in Figuur 4. Deze opstelling werd reeds gebruikt voor het opmeten van de hyperspectrale ver strooiings patronen van Braeburn-appels. Hierbij werden zowel appels van een goede als een slechte cultuur werden beschouwd, net na de oogst en na opslag onder optimale omstandigheden gedurende 14 dagen. Voor elk van deze appels werd achteraf het gehalte aan de totaal oplosbare droge stof en de hardheid bepaald door middel van de destructieve referentiemethodes. Het doel van deze studie is om de relatie tussen deze kwaliteitseigenschappen en de met deze techniek opgemeten optische eigenschappen te achterhalen. In Figuur 5 is een hyperspectraal verstrooiingspatroon (1 spatiale dimensie) weergegeven dat opgemeten werd voor een Braeburn-appel. Op deze figuur is duidelijk waarneem baar dat de afname van de gereflecteerde intensiteit met toenemende afstand tot het belichtingspunt varieert in functie van de golflengte. Dit kan verklaard worden door variaties in de golflengte-afhankelijke optische eigenschappen. Zo zorgt de absorptie door het chlorofiel in de appelschil voor een duidelijk lagere reflectantie in het gebied rond 670 nm. • de testopstelling en -resultaten Er werd een opstelling voor hyper spectrale verstrooiings beeldvorming in het 400-1000 nm bereik ontwikkeld voor het contactloos bepalen van de spatiaal-verdeelde reflec tan tie profielen van biologische producten zoals groenten en fruit. Deze opstelling is geïllustreerd in Figuur 4. Deze opstelling werd reeds gebruikt voor het opmeten van de hyperspectrale verstrooiingspatronen van Braeburn-appels. Hierbij werden zowel appels van een goede als een slechte cultuur werden beschouwd, net na de oogst en na opslag onder optimale omstandigheden gedurende 14 dagen. Voor elk van deze appels werd achteraf het gehalte aan de totaal oplosbare droge stof en de hardheid bepaald door middel van de destructieve referentiemethodes. Het doel van deze studie is om

Figuur 3: Een typisch spatiaal-verdeeld reflectantieprofiel van een Braeburn-appel.

Figuur 4: Een opstelling voor hyperspectrale verstrooiingsbeeldvorming.

de relatie tussen deze kwaliteitseigenschappen en de met deze techniek opgemeten optische eigenschappen te achterhalen. In Figuur 5 is een hyperspectraal verstrooiingspatroon (1 spatiale dimensie) weergegeven dat opgemeten werd voor een Braeburn-appel. Op deze figuur is duidelijk waarneem baar dat de afname van de gereflecteerde intensiteit met toenemende afstand tot het belichtingspunt varieert in functie van de golflengte. Dit kan verklaard worden door variaties in de golflengte-afhankelijke optische eigenschappen. Zo zorgt de absorptie door het chlorofiel in de appelschil voor een duidelijk lagere reflectantie in het gebied rond 670 nm. Toekomst Deze hier gepresenteerde eerste resultaten van dit onderzoek tonen aan dat spatiaal-verdeelde spectroscopie aan de hand van een contact-probe of met behulp van hyperspectrale verstrooiingsbeeldvorming heel wat potentieel heeft voor een snelle, nauwkeurige en contactloze kwaliteitsbepaling van agrarische producten. Dit zal in de toekomst verder onderzocht worden.

Figuur 5: Hyperspectraal verstrooiingsprofiel (1 spatiale dimensie) opgemeten op een Braeburn-appel.

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door de Europese Unie (Onderzoeksproject InsideFood FP7-226783).

Spatially-resolved spectroscopy (SRS) and hyperspectral scatter imaging for apple quality measurement Spatially-resolved spectroscopy (SRS) and hyperspectral scatter imaging are investigated for non-destructive quality inspection of apples by separation of the information on the chemical composition from that on the microstructure. These techniques combine multiple spectroscopic measurements at different source-detector distances on the apple surface with light propagation models to determine the optical properties of the apple tissue. The wavelength-dependent optical properties (reduced scattering and absorption coefficients) derived from the spatially resolved reflectance profiles are then used to estimate the chemical compostion and microstructure properties of apples (i.e. sweetness and firmness) non-destructively.

33

34


CFD-optimalisatie van naoogstbehandelingen in de koelruimte Voordelen van naoogstbehandelingen in koelruimten zijn ondermeer een mogelijke dosisreductie van fungiciden, een reductie van de invloed van externe factoren (klimaat, geografie, gewasstructuur) bij de behandeling wat leidt tot een grotere betrouwbaarheid, een drastisch lagere impact op het milieu en ecosystemen en minder risico op resistentie bij de doel-organismen. Bij naoogstbehandelingen wordt ook slechts het fruit behandeld dat zal bewaard worden. Een gepaste naoogstbehandeling gebeurt uniform over de koelcel en voorkomt hoge residuwaarden na de bewaring. Thermonebulisatie is een recente techniek die dit beoogt.

Een multischaal model

Effect van luchtcirculatie op thermonebulisatie

De dichte stapeling van vruchten in de kist bepaalt mee hoeveel lucht er kan doorheen bewegen, en daarbij aansluitend, hoeveel partikels er waar zullen afgezet worden. Ook het ontwerp van de kist zelf, met name de spleten, beïnvloedt de doorstroming van de kist. Om hiermee rekening te houden werd een multischaal model van de kist opgesteld.

Met thermonebulisatie worden fijne deeltjes via een aerosol generator in de koelruimte geblazen en verdeeld via de luchtcirculatie. De correcte toepassing moet rekening houden met het koelcelontwerp, het luchtcirculatiesysteem, het stapel patroon, het ontwerp van de kisten en de stapeling van het fruit in de kist. In dit onderzoek werd een CFD-model ontwikkeld van fungicidebehandelingen met thermonebulisatie en ver geleken met metingen die werden uitgevoerd door pcfruit. Figuur 1 toont de luchtcirculatie in een koelcel van pcfruit waarin een palletkist met appels werd geplaatst. De lucht snelheid ter hoogte van en in de kist is vrij laag ten opzichte van de snelheid aan de koelbatterij. De overeenstemmende verdeling van de fungiciden wordt in Figuur 2 gegeven. Er is relatief weinig indringing van de aerosolpartikels in de kist. Wanneer de luchtcirculatie wordt gestopt, wordt de depositie in de kist aanzienlijk verhoogd (Figuur 3). Niettemin is de verdeling over de kist in dit geval veel minder uniform dan in het geval van luchtcirculatie (Figuur 4).

In dit model, wordt op basis van een stochastische discrete elementenberekening (DE) de kist gevuld met sferische vruchten. Dit virtueel model van de kist wordt vervolgens gebruikt om de lucht- en partikelstroming in de kist te berekenen met CFD. Op grotere schaal berekent het model de luchtstroming in de volledige koelcel. De huidige computerkracht laat vandaag toe deze berekeningen uit te voeren voor een volledig gevulde pallox (zie Figuur 1). De berekening maakt gebruik van een Euleriaans-Lagrangiaans model waarbij de trajecten van enkele duizenden individuele partikels worden berekend.

Figuur 1: Luchtcirculatie in een koelcel van pcfruit: (links) in de volledige cel, (rechts) in de kist.

Figuur 2: Verdeling van aerosolpartikels in een koelcel (links) en een kist appels (rechts) bij continue luchtcirculatie.


Optimalisatie van thermonebulisatie in koelruimten

Thermonebulisatietoestel voor onderzoek.

We vinden telkens een grotere afzetting bovenaan in de kist dan onderaan. Luchtcirculatie helpt om dit te verbeteren. Deze observaties werden tevens bevestigd in een volledig gevulde koelcel. De hoogste depositie werd telkens vastgesteld bij het laagste luchtcirculatievoud, en omgekeerd.

Figuur 3: Verdeling van aerosolpartikels in een koelcel (links) en een kist appels (rechts) zonder luchtcirculatie .

Voor een aantal koelcellen op de veilingen werden berekeningen uitgevoerd om na te gaan hoe de uniformiteit van de behandeling kan worden beïnvloed. We onderzochten een intervalbehandeling waarbij actieve luchtcirculatie werd afge wisseld met stilstaande ventilatoren. Afhankelijk van de grootte en vorm van de koelcel werd een uniformiteit tussen 37 en 48% vastgesteld (waarbij 100% perfect uniform is). Wanneer dan de positie van de generator wordt geoptimaliseerd, kan de uniformiteit aanzienlijk worden verbeterd tot een niveau dat beter is dan 60%.

Figuur 4: Depositie op verschillende lagen in de kist bij continue luchtcirculatie (volle lijn), of zonder luchtcirculatie (ondebroken lijn).

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door IWT-Vlaanderen (project landbouwkundig onderzoek 060720), Veiling Haspengouw, Belgische Fruitveiling en Veiling Borgloon.

CFD optimization of postharvest treatments in cool rooms Thermonebulisation fogging systems for postharvest fungicide treatments of fruits is a recent development. To investigate the distribution of fungicide particles from thermonebulisation fogging systems, CFD based multiscale model was used. At the smallest scale, the flow and deposition inside loaded individual boxes was predicted using a combined discrete element (DE) and CFD modelling. At larger scale, a loaded cool room model that predicts the fate of fungicide particles was developed. The modelling was based on an Eulerian-Lagrangian multiphase flow model. The effect of air ventilation rate and ventilation interval on deposition of fungicide was investigated. Within individual boxes, the highest deposition was observed on the top product and the lowest on the bottom product. The highest fungicide deposition was observed during fogging without ventilation while the lowest deposition corresponded to fogging with the highest ventilation rate. Good agreement was found between measured and predicted results of deposition of fungicide particles.

35

36


Invloed van pluktijdstip op bruinverkleuring in appel he t eiwitpr of iel nader bekeken Tijdens de lange bewaring van appel kan er heel wat fout lopen met de kwaliteit. Zo zijn er diverse interne defecten gekend die gekarakteriseerd worden door bruinverkleuring van het vruchtweefsel. De mate waarin deze bruinverkleuring optreedt is cultivar-, partijen seizoen afhankelijk en wordt veroorzaakt door zowel teeltgerelateerde als naoogstfactoren. De economische impact van het optreden van bruinverkleuring in appel is groot: verliezen kunnen oplopen tot 40% van de vruchten. De cultivars Braeburn en Kanzi zijn van alle commerciële cultivars in België het meest gevoelig. Het is geweten dat pluktijdstip de gevoeligheid voor bruinverkleuring sterk beïnvloedt tijdens de daarop volgende bewaring. De vraag is of deze vatbaarheid reeds zichtbaar is in het eiwitprofiel van deze appels bij de oogst. De verkregen resultaten zullen gerelateerd worden aan de effectieve bruinverkleuring van appel na lange bewaring.

Bepaling van het eiwitprofiel Braeburn appels werden op drie verschillende tijdstippen geoogst in de boomgaard van het Proefcentrum Fruitteelt, in Sint-Truiden: twee weken vóór de optimale oogstdatum, op de optimale oogstdatum zelf en twee weken na de optimale oogstdatum. Appelstalen werden onmiddellijk na oogst ingevroren in vloei bare stikstof. Andere appels werden onder bruin-inducerende condities zes maanden in bewaring geplaatst om nadien de effectieve bruinverkleuring te bestuderen. De eiwitten werden uit de ingevroren stalen geëxtraheerd en gedigesteerd tot kleinere eiwitfragmenten (peptiden).

Deze extracten werden vervolgens geanalyseerd middels een hoogtechnologische LC/MS/MS techniek (SYNAPT systeem van Waters; Figuur 1). De stalen werden in 7 gescheiden fracties opgemeten waarbij de peptiden werden gekwantificeerd en geïdentificeerd.

Resultaten: bepaling van eiwitclusters Op grond van een eerste analyse konden reeds 168 eiwitclusters bepaald worden die geïdentificeerd werden door minstens 2 peptiden. Deze clusters werden gevisualiseerd met Cytoscape (Figuur 2). Aan de hand van dit programma kan op een eenvoudige manier zichtbaar gemaakt worden welke peptiden (rode vormen) zorgen voor de identificatie van welke eiwitten (witte vormen). Door de gekleurde lijnen kan je onmiddellijk zien hoe zeker de identificatie is (groene lijnen: identificatie met zeer hoge zekerheid; oranje lijnen: identificatie met matige zekerheid en rode lijnen: identificatie met lage zekerheid). Hierbij worden ook eiwitten aan elkaar gelinkt wanneer ze eenzelfde peptide bevatten, waardoor clusters van isovormen ontstaan. Een voorbeeld van een cluster is deze van fructosebifosfaat aldolase (figuur 3), een enzym dat een belangrijke rol speelt in de glycolyse. In deze cluster zijn 4 isovormen aanwezig, die door 1 of meerdere peptiden met elkaar verbonden zijn.

Figuur 1: Waters SYNAPT™ Massa Spectrometrie Systeem.


Invloed van pluktijdstip

Toekomstperspectieven: biomerkers

Uit de data, verkregen uit de SYNAPT, kunnen we ook afleiden wat de invloed is van het pluktijdstip op het eiwitprofiel van appel. Met behulp van statistische methoden kan berekend worden welke eiwitclusters meer of minder tot expressie komen wanneer de appels vroeger of later geplukt worden. Later zullen ook eiwitprofielen opgesteld worden van bruine en gezonde appels, waardoor we in staat zullen zijn de link te maken tussen pluktijdstip en bruinverkleuring.

In dit onderzoek zal ook nagegaan worden welke invloed bepaalde teelten bewaarfactoren hebben op de bruin verkleuring in appel. De proteïnen die uit deze experimenten bepaald worden, kunnen in een later stadium toegepast worden als biomerker voor het vroegtijdig herkennen van bruinverkleuring tijdens de bewaring en voor het selecteren van partijen op hun gevoeligheid voor het optreden van deze bewaarstoornis bij oogst.

Figuur 3: Fructose-bifosfaat aldolase cluster.

Figuur 2: 168 proteïnenclusters gevisualiseerd in Cytoscape.

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door IWT-Vlaanderen (project landbouwkundig onderzoek 080527) en de VBT-veilingen

Influence of picking date on browning disorder of apple: a proteomics approach During long term storage of apple (Malus x domestica Borkh.), physiological disorders may occur. One major group of internal disorders is characterized by flesh browning. The susceptibility to flesh browning is typically cultivar, batch and season dependent and is caused by a combination of preharvest and postharvest factors. The main objective of this experiment is to investigate how the proteome of apples differs with harvest date. This will be related to browning incidence after prolonged storage. After optimization of the peptide extraction and two-dimensional separation, until now 24439 peptides could be detected and 168 different protein families could reliably be identified.

37

38


Hogedoorvoeranalyse van aardbeikwaliteit: focus op rijping en verschillen tussen cultivars Aardbei is zowel nationaal als internationaal één van de meest populaire fruitsoorten. Toch hebben consumenten meer en meer kritiek op het smaakprofiel van de commerciële cultivars. Rasvernieuwing en kwaliteitsverbetering zijn dan ook essentieel voor de Vlaamse tuinbouwveilingen om de toekomst het hoofd te bieden. Sinds 2009 heeft het VCBT samen met de onderzoeksgroep MeBioS, K.U. Leuven en de proefcentra van Meerle (PCH, Tongeren (pcfruit) en Kruishoutem (PCG) een nieuw onderzoek opgestart over de ontwikkeling van een kennisgebaseerd kwaliteitssysteem voor aardbei. Ontwikkeling van nieuwe hogedoorvoermeettechnieken voor kwaliteit en de integratie ervan in veredelingsprogramma’s zijn hier een belangrijk onderdeel van. Een platform voor hogedoorvoeranalyses van kwaliteit De kwaliteit van aardbeien wordt bepaald door enerzijds externe kenmerken zoals kleur, vorm en schadeplekken als anderzijds interne kenmerken zoals textuur, smaak en aroma. De voorbije decennia hebben veredelaars zich vooral gericht op kenmerken zoals vorm en hardheid, ziekteresistentie en naoogsteigenschappen. Aroma en smaak kwamen hierbij dikwijls op de tweede plaats. Hierdoor voldoet de sensorische kwaliteit van de ontstane rassen niet meer aan de eisen van de consumenten. Hedendaagse kweekprogramma’s trachten nu de sensorische kwaliteit van aardbeien opnieuw te verbeteren en meer aandacht te besteden aan gezondheidsbevorderende stoffen zoals anthocyanen en ascorbinezuur (vitamine C). Om de kwekers bij te staan in de ontwikkeling van nieuwe rassen met een verbeterde kwaliteit werd een instrumenteel platform ontwikkeld om op een snelle manier de kwaliteit van aardbeien te bepalen. Een enzymatisch biosensorarray werd op punt gesteld voor de opvolging van suikers (glucose, fructose en sucrose) en zuren (citroenzuur en appelzuur) en een snelle massaspectrometrische techniek (fast GC-MS) voor de bepaling van het aromaprofiel (Figuur 1).

Figuur 1: Fast GC-MS opstelling voor de aromabepalingen.

Daarnaast werd een hogedoorvoermethode ontwikkeld om de hoeveelheid antioxidanten en de concentraties vitamine C te meten. Samen met deze analyses werden ook klassieke metingen uitgevoerd van kleur, hardheid en hoeveelheid opgeloste stof. Het ontwikkelde meetplatform werd gebruikt om de belangrijkste veranderingen in aardbeikwaliteit tijdens de vruchtontwikkeling na te gaan. Daarnaast werd er ook getracht om de belangrijkste verschillen tussen een aantal aardbeicultivars weer te geven. Hiervoor werden van negen aardbeicultivars rijpingsseries van telkens 25 vruchten opgesteld van onrijp tot overrijp.

Veranderingen in aardbeikwaliteit tijdens de vruchtontwikkeling Kleur is één van de meest zichtbare kwaliteitsveranderingen tijdens de rijping van aardbei. De groene, onrijpe vruchten kleuren volledig rood naarmate de rijping vordert (Figuur 2). Deze verandering is het gevolg van de biosynthese en accumulatie van anthocyanen in de rijpe vruchten. Daarnaast is ook de hardheid een belangrijke indicator van de rijpings graad van de vruchten. Op gebied van smaak treedt er een verhoging op in zowel glucose-als fructoseconcentraties, waarbij de verhouding tussen beide suikers constant blijft. Uit Figuur 3 blijkt dat de gemeten hoeveelheid opgeloste stof (Soluble Solids Content, SSC) sterk samenhangt met de concentraties aan glucose en fructose en deze kan dus ook als een maat hiervoor gebruikt worden. De evolutie van de sucroseconcentraties tijdens de vruchtontwikkeling varieert sterk van cultivar tot cultivar. Waar de concentratie bij de ene cultivar een stijgende trend volgt, blijft ze constant of daalt ze bij de andere cultivar. De hoeveelheden citroenzuur en appelzuur vertonen een dalende trend tijdens de rijping. Het aroma van alle cultivars vertoont een gelijkaardige evolutie tijdens de vruchtontwikkeling. De onrijpe vruchten worden voornamelijk gekenmerkt door aldehydes en alcoholen, ver ant woordelijk voor de typische groene, grasachtige geur. Naarmate de rijping vordert, domineren vooral esters het


aromaprofiel en geven deze de vrucht zijn typische geur. Wat betreft de gezond heidsbevorderende stoffen wordt voor de meeste cultivars een daling in de hoeveel heid antioxidanten waargenomen terwijl de concentratie vitamine C constant blijft.

Figuur 2: Aardbei rijpingsserie.

Verschillen in kwaliteit tussen cultivars De negen onderzochte cultivars konden aan de hand van de gemeten kwaliteits kenmerken goed onderscheiden worden van elkaar. Het meest in het oog springende ras was Charlotte, dat gekenmerkt werd door hogere suikerconcentraties en enkele unieke aromacomponenten. Charlotte staat bij de meeste consumenten dan ook bekend als een iets zoeter ras met een vaak wat bombastische geur. Een ander interessant ras bleek Albion te zijn dat qua aroma gekenmerkt wordt door de aanwezigheid van zwavel componenten. De bijdrage van deze componenten tot de algemene sensorische impressie dient echter nog verder bestudeerd te worden.

Figuur 3: Multivariate analyse die het effect van rijping (zoals uitgedrukt in vruchtkleur) op aardbei kwaliteit weergeeft. De 9 cultivars worden weergegeven door het symbool zoals aangeduid in de legende en werden gekleurd volgens hun gemeten vruchtkleur (< 10 rood, overrijp; > 90 groen, onrijp). De aromacomponenten worden weergegeven door de zwarte symbolen waarvan de vorm varieert naar gelang hun chemische klasse (zie legende). De overige kwaliteitsparameters zijn in het blauw weergegeven.

Dit onderzoek wordt gefinancierd door het IWT-Vlaanderen (project landbouwkundig onderzoek 70585); de VBT-veilingen en pcfruit.

High-throughput analysis of strawberry quality: focus on ripening and inter-cultivar differences. Strawberries are both national as international a very popular fruit. However, consumers often criticize the sensory profile of the commercially available cultivars. Innovation in terms of the choice of cultivars and their quality is essential to build a strong position for the Flemish Horticulture. Since 2009 a new research programme was started as a collaboration with K.U. Leuven through MeBios, and the experimental stations from Meerle (PCH), Tongeren (pcfruit) and Kruishoutem (PCG). The development of a new high-throughput measurement platform and its integration into breeding programmes are an important part of it.

39

40


Et hy leen pr oductie bij Jonagold appels van oogs t t ot uits t alleven Het rijpingsproces van appel wordt, net zoals bij andere climacterische vruchten, gereguleerd door het hormoon ethyleen. Dit rijpingsproces gaat gepaard met het zachter, minder knapperig en vettig worden van de vrucht. Om de consument het hele jaar door kwaliteitsvolle appels te kunnen garanderen is het belangrijk dit proces te controleren. Deze controle begint bij oogst met het bepalen van het geschikte pluktijdstip. Vervolgens is bewaring bij geschikte gecontroleerde atmosfeercondities van cruciaal belang. Tenslotte biedt een behandeling met de ethyleenremmer 1-MCP (SmartfreshTM) de mogelijkheid om de rijping nog verder te remmen en vooral het uitstalleven te verlengen. Door een combinatie van deze drie factoren kan de ethyleenproductie onderdrukt en vertraagd worden waardoor de appels pas na een uitstalleven van twee weken, wanneer ze bij de consument komen, aan hun exponentieel rijpingsproces beginnen.

Ethyleenproductie bij de oogst De ethyleenproductie van appels werd gedurende een periode van 6 weken, gaande van 2 weken voor het optimale pluktijdstip tot 4 weken erna opgevolgd. Om de 2-3 dagen werden 10 appels geanalyseerd. Uit de ethyleenmetingen bleek (Figuur 1) dat gedurende deze periode de ethyleenproductie zeer laag was. Alle appels bevonden zich nog in het preclimacterische stadium. Pas 2 weken na het voor Jonagold aanbevolen pluk venster, werd er bij enkele appels een sterke toename in ethyleenproductie opgemeten. Door appels in een preclimacte risch stadium te plukken en in bewaring te brengen, zoals geadviseerd door het VCBT, kan het bewaarpotentieel maximaal worden benut.

Onderdrukking van de ethyleenproductie tijdens bewaring Voor het opvolgen van de ethyleenproductie tijdens bewaring werden er op drie pluktijdstippen appels geoogst: vroeg (2 weken voor het optimale pluktijdstip), optimaal (midden in het aanbevolen plukvenster) en laat (2 weken na het optimale

pluktijdstip). Na het inkoelen van de appels werden ze inge deeld in twee groepen. Eén groep diende als controle groep en de anderen werden commercieel behandeld met SmartfreshTM. Vervolgens werden de appels gedurende een periode van 9 maanden bewaard bij optimale CA-condities (1 °C, 1 % O2 en 3 % CO2) gedurende welke de ethyleen productie werd opgevolgd (Figuur 2). Het opvallendste effect is dit van de behandeling met SmartfreshTM. De controle groep ondervindt voor alle pluktijd stippen een toename in ethyleen productie ten opzichte van deze vlak na de oogst (tijdstip 0). De behandelde appels daarentegen vertonen een afname in ethyleenproductie en dit gedurende de ganse bewaarperiode. Binnen de controle groep is er ook een effect merkbaar van het pluktijdstip. De laat geoogste appels hebben niet enkel een grotere initiële ethyleenproductie dan de vroege en de optimale appels, deze neemt ook sterker toe doorheen de bewaring. Hetzelfde is merkbaar bij de optimaal geoogste appels ten opzichte van de vroeg geoogste appels, zij het in mindere mate.

Figuur 1: De ethyleenproductie bij oogst in functie van de plukdag.


Exponentiële toename van ethyleenproductie tijdens het uitstalleven Na bijna 9 maanden bewaring werden de CA-condities verbroken en werd het uitstalleven van de 6 groepen appels opgevolgd gedurende een periode van 15 dagen bij kamertemperatuur (Figuur 3). Net als tijdens de bewaring is er een opmerkelijk verschil tussen de controle appels en de behandelde appels. Na 8 dagen uitstalleven hebben de controle appels, ongeacht hun pluktijdstip, hun maximale climacterische ethyleenproductie bereikt. Bij de behandelde appels vertonen enkel de laat geoogste appels een aanzienlijke toename in ethyleenproductie, maar dit slechts na 15 dagen uitstalleven.

Figuur 2: De ethyleenproductie tijdens CA-bewaring in functie van het aantal dagen bewaring.

Besluit De toepassing van ethyleenremmers zoals SmartfreshTM resul teert in een duidelijke remming van de ethyleenproductie tijdens bewaring en tijdens het uitstalleven. Het pluktijdstip heeft een belangrijk effect op de initiële ethyleenproductie, op de toename van de ethyleenproductie tijdens bewaring en op de effectiviteit van SmartfreshTM tijdens het uitstalleven. Deze zichtbare effecten in termen van ethyleenproductie zijn het gevolg van de onderliggende effecten op de diverse interme diairen en enzymen betrokken bij de ethyleen bio synthese. In het beschreven onderzoek is dan ook dit volledige ethyleen biosyntheseproces in kaart gebracht. Deze gegevens zullen met behulp van wiskundige modellen volledig worden ge analyseerd om zo te komen tot een beter inzicht in het climacterisch gereguleerde rijpingsproces van appel.

Figuur 3: De ethyleenproductie tijdens het uitstalleven en functie van de tijd.

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door het agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie (IWT SB-71435).

The ethylene production in Jonagold apples, from harvest to shelf life. The ripening of apple and other climacteric fruit is regulated by the hormone ethylene. If we want to provide quality apples to the consumer all year round, it is important to suppress ripening by controlling the ethylene production rate. This can be done by a combination of the right picking date, the application of ethylene inhibitors (like SmartfreshTM) and correct controlled atmosphere storage conditions. In this project the ethylene biosynthesis (including the intermediates and involved enzymes) was followed during ripening, storage and shelf life. The results will be analyzed with mathematical models to gain better insight in the climacteric ripening process of apple.

41

42


3D-karakterisatie van de microstructuur van Braeburn in relatie tot bewaarproblemen Appel en peer worden vaak tot 10 maanden in CA-bewaring gehouden (Controlled Atmosphere). Het realiseren van een optimaal temperatuursregime en gassamenstelling zijn hierbij van groot belang. Bij sub optimale condities kan het vruchtweefsel bruin kleuren en holten vertonen. Dergelijk fruit is niet meer geschikt voor commercialisatie. Braeburn vertoont tijdens de bewaring een hoge gevoeligheid aan bruinverkleuring vanuit het centrum van de vrucht en in het vruchtvlees, en de vorming van holten (de zogenaamde Braeburn Browning Disorders, BBD). Het precieze ontstaansmechanisme van deze belangrijke interne defecten is tot op heden niet gekend.

Aantastingen van de interne vruchtkwaliteit Het ontwikkelen van inwendige schade gaat vaak gepaard met wijzigingen van de microstructuur van het vruchtweefsel. Bij bruinverkleuring (Figuur 1) gaan cellen kapot en bij holte vorming ontstaan zelfs gaten in de vrucht. Bij deze defecten zal de dichtheid van het weefsel dus telkens (lokaal) veranderen. Hierdoor kunnen deze interne kwaliteits veranderingen met behulp van X-stralen gedetecteerd worden. Voor dit onderzoek werden Braeburn appels geplukt op 27 oktober 2010, het optimale pluktijdstip voor langdurige bewaring (VCBT). De vruchten werden gesorteerd op grootte en bewaard bij 1°C. De gassamenstelling werd zodanig ingesteld dat interne defecten bij Braeburn geïnduceerd werden(1% O2, 5% CO2). Hoge-resolutie beelden van interne weefselstructuren met X-stralen micro-CT Dankzij hun relatief hoge energie kunnen X-stralen doorheen vele materialen dringen, waaronder ook biologische weefsels zoals hardfruit. Naargelang de eigenschappen van de weefsels (atomaire samenstelling, densiteit van de weefsels) absorberen deze de X-stralen in meer of mindere mate. Door deze differentiële absorptie kunnen inwendige structuren

gedetec teerd worden op een minimaal-invasieve manier. Bovendien kan door rotatie van het meetstaal in de X-stralenbundel het gehele volume gereconstrueerd worden (principe X-stralen Computed Tomography, CT). Bij voldoende hoge vergroting, kunnen zelfs individuele cellen gevisualiseerd worden door X-stralen micro-CT (resolutie op micro meterschaal). Voor dit experiment werden appels op 3 verschillende tijd stippen uit de CA-bewaring gehaald (28/10/2010; 14/12/2010 en 18/01/2011) en werden radiale, cilindrische stalen (diameter 6,5 mm) uit de vrucht geboord. Met een scalpel werden telkens deelstalen genomen op 3 representatieve posities in de vrucht (schil: X/R = 1, cortex-1: X/R > 0,65, cortex-2 0,35 < X/R < 0,65, met X = positie deelstaal, R = lengte cilindrische boorstaal). Vervolgens werden de stalen verpakt in folie om uitdrogen te voorkomen. Scans werden telkens uitgevoerd op een SkyScan 1172 micro-CT-systeem volgens een standaardprotocol zodat de resultaten onderling vergeleken konden worden. De eerste meting van de recent geoogste appels resulteerde in referentiebeelden (Figuur 2A) van een onaangetaste microstructuur, met geconnecteerde cellen (grijs) en luchtruimten (zwart). Reeds na een relatief korte bewaring in de bruin-inducerende CA-bewaring, ver toonden de vruchten macro scopisch bruine weefsels. Met micro-CT werd een gewijzigde microstructuur gedetecteerd met een be langrijke ver min dering van het poriënvolume (Figuur 2B). Na 2,5 maanden onder CA-bewaring werd op nieuw een drastisch ge wijzigde microstructuur van de bruine weefsels vastgesteld (Figuur 2C), ditmaal met onregelmatige holten.

Figuur 1: Dwarsdoorsnede doorheen Braeburn van appel bewaard onder optimale condities (A) en appel bewaard onder bruin-inducerende condities (B).


3D-inzicht in normale, bruine en holle weefsels Om de ontwikkeling van deze defecten te kwantificeren werden beeldverwerkingstechnieken toegepast op 3,5 mm3 deelvolumes. Bij segmentatie van de beelden werd elke pixel gelabeld als zijnde ‘weefsel’ of ‘porie’. De verhouding van deze 2 pixelpopulaties geeft een waarde voor de porositeit van het meetstaal (Figuur 3). Bij de eerste staalname van pas geoogste vruchten werden gemiddelde porositeiten van 19%, 20% en 15% bekomen voor meetstalen net onder de schil, en in cortexzones -1 en -2. Hoewel de verschillende vruchten van dezelfde boomgaard kwamen en verder identiek behandeld werden, is er een belangrijke natuurlijke variabiliteit in de microstructuur. Bij de 2de staalname, vertoonden vruchten onderworpen aan bruin-indu ceren de CA-behandeling inderdaad een afgenomen porositeit in het cortexweefsel, wat wijst op het verlies van celwandintegriteit, waardoor de celinhoud in de poriën terechtkomt. Naarmate de vruchten langer onder CA-condities gehouden werden, werden naast extreem lage, ook sterk verhoogde porositeiten vastgesteld in aangetaste weefsels, tot zelfs waarden van 35,1%. Dit wijst op het uitdrogen van de aangetaste weefsels. Dit effect werd het sterkst waargenomen in het centrum van de vrucht (cortex 2), onder de schil werden vooralsnog geen veranderingen in microstructuur vast gesteld. Staalnames en metingen worden tot het einde van het bewaarseizoen 2010-2011 verdergezet. Om een beter begrip te krijgen van de drastische wijzigingen in het porienetwerk, zijn daarnaast verdere 3D-analyses nodig. De beelden werden hiertoe reeds verwerkt tot 3D-modellen (Figuur 4). Zodoende kon een gedetail leerde visualisatie bekomen worden van de micro structurele veranderingen doorheen het bewaarseizoen, wat zal bijdragen tot het verklaren van zowel de oorzaak als de ontwikkeling van bruinverkleuring gedurende lange bewaring van hardfruit.

Figuur 2: Gereconstrueerde dwarsdoorsnede doorheen micro-CT meetstalen van Braeburn appel (cortex-2), gemeten na verschillende bewaarduren onder bruininducerende CA-condities (0 dagen (A); 48 dagen (B) en 82 dagen (C)). Diameter: 6,5 mm, pixelresolutie: 4,8 µm.

Figuur 3: Berekende porositeiten (%) voor de Braeburn meetstalen op 3 verschillende posities in de vrucht (schil, cortex-1, cortex-2) en voor 3 verschillende bewaarduren (0, 48 en 82 dagen) onder bruin-inducerende CA-condities.

Figuur 4: 3D-model van microstructurele organisatie van appelweefsel (cortex-2) na verschillende bewaarduren onder bruin-inducerende CA-condities (0 dagen (A); 48 dagen (B) en 82 dagen (C)). Diameter van volume: 1,2 mm.

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door IWT-Vlaanderen (doctoraatsbursaal SB/09-91469). en de Europese commissie (InsideFood - FP7-226783).

X-ray micro-CT of microstructure of Braeburn apples Braeburn apple samples were scanned using X-ray CT to investigate the changes in the microstructure during the storage season. After a short-term storage under brown-inducing conditions, the apples manifested internal browning (macroscopically), which could be related to drastic changes of the fruit’s microstructure, with decreased tissue porosities as low as 3,1%, indicating loss of cellular integrity. Later on in the storage season, the cortex tissue degraded, resulting in the formation of holes in the tissues, with increased porosities up to 35,1%. X-ray micro-CT is an exciting tool to study postharvest quality of fruits at high-resolutions. The data presented a detailed 3D structural insight into the fruit tissue and will help explain the origin as well as the development of browning during long-term storage of apples.

43

44


Dynamiek in de centr ale cels t ofwisseling Dankzij homeostase kunnen planten zich eenvoudig aanpassen aan veranderende omstandigheden en zijn ze zelfs in staat onder extreme omstandigheden te groeien. Om homeostase te kunnen realiseren moet het plantmetabolisme zeer flexibel zijn. Gezien het feit dat de kwaliteit (smaak, geur, kleur, textuur) van groenten en fruit direct afhangt van ditzelfde metabolisme, is het belangrijk onderzoek te doen naar hoe het meta bolisme zich aanpast aan de verschillende naoogstomstandigheden. Dit onderzoek beoogt de dynamiek van het centraal koolstofmetabolisme van tomatencellen, opgegroeid onder verschillende omstandigheden, te karakteriseren om zo beter inzicht te bekomen in het naoogstgedrag.

Centrale stofwisseling Met het oog op een optimaal behoud van kwaliteit en een zo lang mogelijke houdbaarheid van groenten en fruit worden deze doorgaans bewaard onder een lage zuurstof-, en een hoge koolstofdioxideconcentratie bij een lage temperatuur. Om de naoogstfase verder te kunnen optimaliseren is het essentieel om de controle en de dynamiek van het plant metabolisme bij de verschillende opslagcondities beter te begrijpen. Vanwege de complexiteit van het metabolisch netwerk van de plant, is het essentieel om zich hierbij te concentreren op specifieke aspecten van de centrale celstof wisseling aangezien die fundamenteel verantwoordelijk is voor het leveren van energie en de aanmaak van bouwstenen voor onderhoud, groei en het verdere secundaire metabolisme.

die van hun standaard groeimedium werden overgebracht naar een medium met 13C gelabeld glucose. De cellen werden gedurende 12 uur, iedere 2 uur bemonsterd om de inbouw van het 13C gelabeld glucose via het centrale metabolisme in de overige metabolieten met behulp van gaschromatografiemassaspectrometrie of kortweg GC-MS (Figuur 1) op te volgen. Metabolieten die rechtstreeks betrokken zijn bij het centrale metabolisme werden sterker gelabeld dan de metabolieten die verder verwijderd zijn van het centraal metabolisme. In Figuur 2 wordt getoond hoe barnsteenzuur uiteindelijk meer werd gelabeld (8%) dan glycine (4%). Barnsteenzuur is betrokken bij de citroenzuurcyclus en is hiermee rechtstreeks betrokken bij het centrale metabolisme terwijl glycine vanaf serine gesynthe tiseerd wordt via glyceraat en 3-fosfoglyceraat.

Fluxanalyse

De dynamiek Als studieobject om de dynamiek van de centrale celstof wisseling te bestuderen is gebruik gemaakt van tomatencellen

Naast het meten van veranderingen in de metabolietsamen stelling, is het belangrijk te onderzoeken hoe metabole stromen (fluxen) doorheen het metabolisch netwerk zich aanpassen bij

Figuur 1: Een chromatogram van metabolieten geëxtraheerd uit tomatencellen. Met behulp van GC-MS kunnen ongeveer 70 oplosbare metabolieten, bestaande uit vetzuren, suikers en aminozuren onderscheiden worden.


gewijzigde omstandig heden. Aanpassingen in deze fluxen weer spie gelen de functie van een bepaalde route binnen het netwerk. Zoals alle biologische activiteit af hankelijk is van de cel stofwisseling, bepalen dit soort aanpassingen uit eindelijk ook het fenotype van een organisme. Het meten van fluxen kan ons helpen de controle en regeling van het metabolisme beter te begrijpen.

Figuur 2: Tijdreeksen van glycine ( ❏ )

C-label accumulatie (boven) en metabolietconcentratie (onder) van barnsteenzuur ( ● ) en

13

Evenwichtsfluxen werden in een verkennend experiment opgemeten door tomatencellen op 13C gelabeld glucose te onderhouden en elke 24 uur te bemonsteren totdat isotopisch evenwicht werd bereikt. De cellen werden vervolgens geëxtra heerd en de eiwitten werden gehydrolyseerd zodat de afzonderlijke aminozuren vrijkwamen. GC-MS werd gebruikt om de aminozuren en de hoeveelheid 13C label in elk aminozuur te kwantificeren. Figuur 3 toont de accumulatie van 13C label in serine en glutaminezuur in functie van de tijd. Dit soort label data zal in de toekomst worden gecombineerd met adem halingsmetingen, substraatopname en -afgiftesnelheid van relevante intracellulaire metabolieten om zo de fluxen te berekenen doorheen de centrale celstofwisseling van tomaten cellen. Dit experiment zal dan worden uitgevoerd onder veranderende gascondities en temperaturen om zo inzicht te geven in hoe het centrale metabolisme van tomatencellen reageert op bv. dynamische naoogstbewaarcondities.

Figuur 3: Labelaccumulatie in eiwitgebonden glutaminezuur ( ▲ ) en serine ( ■ )

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door de K.U.Leuven, project DBOF/08/033 “Metabole netwerkmodellen voor virtuele organismen”.

Dynamics in the central plant cell metabolism Modelling of metabolism is important for understanding the complexity of the plant metabolic network to be able to successfully engineer new products and tailor postharvest conditions. Of primary concern is the role played by the metabolites and fluxes of the central metabolism in helping plants withstand stress conditions, as the central metabolism is key to the general quality aspects of fruits and vegetables. This research is focused on modelling how the central metabolism and other metabolites respond when plant cells are subjected to different stress conditions.

45

46


V ir tuele weef sels Fruitweefsels zijn erg heterogene verzamelingen van cellen. Nochtans bepaalt deze cellulaire architectuur in belangrijke mate het gedrag van de vrucht. De uiteindelijke cellulaire architectuur ontstaat door celgroei. Om de effecten van de cellulaire architectuur beter te begrijpen worden computermodellen van cellulaire weefsels ontwikkeld. Dit is mogelijk op basis van microscopische 2D- en 3D-meettechnieken. Computeralgoritmes van het werkelijke celgroeiproces kunnen echter bijdragen tot een beter inzicht in de celarchitectuur en bieden bovendien de mogelijkheid analoge weefselmodellen (virtuele weefsels) te genereren zonder gebruik van dure en complexe meetapparatuur.

Celgroeimodel

Weefselgenerator

De cel is een gesloten structuur omgeven door een celwand die de cel onder turgordruk houdt. De celwand is elastisch materiaal dat bij celgroei onder toenemende turgordruk tevens aan groeit. Een systeem van differentiaalvergelijkingen kan dit proces accuraat beschrijven voor een gegeven initiële ver deling van cellen. Dit model werd geïmplementeerd in Matlab en resul teert in realistische en stochastische fruitweefsels, bestaande uit cellen van verschillende vormen en groottes ontstaan door celgroei.

Het celgroeimodel kan gebruikt worden als een echte virtuele weefselgenerator. Figuur 1 toont de mogelijkheden van de software. Vertrekkend van een initiële stochastische cel ver deling, kan de weefselgenerator sterk verschillende weefsels produceren, afhankelijk van het gedefinieerde groei mechanisme. In dit geval wordt een bepaalde anisotropie aangelegd, waardoor het weefsel al dan niet in een bepaalde richting zal groeien. Tijdens de groei wordt de celgroei beïnvloed door de naburige cellen, waardoor een specifiek weefsel zal ontstaan.

Figuur 1: Virtuele weefselgenerator produceert realistische vruchtweefsels met verschillende eigenschappen


Analyse van weefsels Echte en virtuele weefsels worden in detail geanalyseerd voor hun morfologische eigenschappen. Celgrootte, -vorm en -oriëntatie worden statistisch beschreven. Op die manier kunnen de virtuele weefsels vergeleken worden met werkelijke weefsels. Op basis hiervan kan de weefselgenerator afgesteld worden om zo realistisch mogelijke weefsels te produceren. In Figuur 2 wordt de celvorm van werkelijk appelweefsel en virtueel weefsel vergeleken. Twee niveaus van anisotropie geven aanleiding tot sterk verschillende weefselkarakteristieken. In dit geval komt het weefsel met de sterkste anisotropie het best overeen met werkelijk weefsel.

Figuur 2: Statistische verdeling van de celvorm (aspect ratio) van virtueel en werkelijk appelweefsel

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door het Fond voor Wetenschappelijk Onderzoek (project FWO G.0603.08) en K.U.Leuven (project OT 08/023).

Fruit tissues are very heterogeneous at the micro scale and the cellular architecture determines to a large extent the behaviour and development of the fruit and their behaviour during postharvest storage. The cellular architecture is established during the growth of the fruit after fertilization. Understanding the development and the changes of the microstructure of fruits would be an important step to help explain and optimize fruit production and postharvest storage. Pome fruit tissue generators exist today but are based on digitized 2-D or 3-D images of the cellular architecture, which require experimental input in terms of microscopic images. Furthermore, the algorithms today do not provide insight in the reasons why a certain tissue structure develops. To close this knowledge gap, a cell growth-based algorithm is being developed using the biomechanics of plant cells in tissues to help explain the typical differences in cellular architecture found between different fruit species and cultivars.

47

48


Een 3D-multischaal model van gastransport in appel Inzicht in processen van gastransport en respiratiekinetiek van plantenweefsels is belangrijk voor het optimaliseren van de bewaring van fruit en groenten onder CA- (Controlled Atmosphere) bewaring. De micro-architectuur van plantenweefsels wordt bepaald door de organisatie van cellen en intercellulaire ruimten, en draagt in grote mate bij tot het gastransport in het plantenweefsel op micrometer schaalniveau. Het gastransport op microschaal kan niet zomaar naar volledige plantenorganen worden uitgebreid. De hoeveelheid van microstructurele details die deze modellen vertonen, ten opzichte van de grootte van de plantenorganen, zou een excessieve computerkracht vereisen. Het multischaal model paradigma biedt een alternatieve aanpak om de relatieve eenvoud van macroschaal continuüm modellen te combineren met de gedetailleerde microschaal modellen. In silico analyse zal gebruikt worden om gasuitwisseling in appels op verschillende schalen te onderzoeken. A

B

Opbouw van het model Een multischaal model werd opgesteld door de koppeling van de microstructuur en de macrostructuur via computer simulaties. Jonagold appel werd gekozen als modelsysteem. De 3D-microstructuur van appelweefsel werd bekomen door middel van synchrotron X-stralen tomografie, terwijl de geometrie van de hele vrucht verkregen werd door een X-stralen CT-scan van een intacte vrucht met een desktop apparaat (Figuur 1). Het microschaal model voor gasuitwisseling nam zowel diffusie van respiratiegassen in de intercellullaire ruimten in rekening, als permeatie doorheen de celwand en het celmembraan naar het cytoplasma. Een Michaëlis-Menten respiratiekinetiek werd gekoppeld aan het gastransport in de cellen. Een homogeen continuüm model werd toegepast voor het macroschaal model. Beide modellen werden gekoppeld via multischaal analyse waarin de resultaten die relevant zijn voor het macroschaal niveau gelinkt worden aan simulaties van het microschaal niveau door homogenisatie- en lokalisatieprocedures.

A

Figuur 1: X-stralen CT-beeld van een intacte vrucht (A) en een meetstaal van de cortex van de appel (B).

Multischaal analyse De microschaal simulatie berekende de schijnbare diffusiviteit van de microscopische meetstalen van cortexweefsel. Deze berekende diffusiviteiten werden vervolgens vergeleken met experimentele waarden bekomen door diffusiemetingen op schijfvormige deelstalen van cortexweefsel (Tabel 1). De waarde was afhankelijk van de grootte van de stalen. Met

B

Figuur 2: (A) Verdeling van O2-partieeldruk in een verticale doorsnede langs de verticale as van de vrucht, bewaard bij 20 kPa O2, 0 kPa CO2 en 20°C. De kleurschaal wijst op de partieeldruk (kPa). (B) O2- en CO2-concentratie in functie van de tijd in een gesloten container met Jonagold appel. Symbolen komen overeen met gemeten data, lijnen stellen simulatie voor. Blauwe en groene kleur stellen de O2- en CO2-concentratieprofielen voor met initiële condities 20 kPa O2, 0 kPa CO2 and 10°C. Rode kleur staat voor de CO2-concentratie met initiële condities 0 kPa O2, 0 kPa CO2 en 10°C.


Tabel 1: Schijnbare diffusiviteiten van O2 en CO2 in parenchymweefsel van Jonagold Aantal stalen

Staal (mm)

Do (m2 s-1)

Meting

8

22222.5

(1.01 ± 0.62) x 10-8 **

(3.51 ± 1.23) x 10-8**

Microschaal model

16

1.281.281.28

(4.60 ± 10.02) x 10-8

(5.85 ± 10.04) x 10-8

8

2.02.02.0

(2.43 ± 2.13) x 10-8

(4.07 ± 2.50) x 10-8

Stochastische simulaties

500

3.843.842.56

(2.06 ± 1.15) x 10-8*

(3.75 ± 1.10) x 10-8*


500

5.125.125.12

(1.37 ± 0.39) x 10-8*

(3.30 ± 0.29) x 10-8*


500

7.687.687.68

(1.41 ± 0.24) x 10-8*

(3.34 ± 0.2) x 10-8*

Cultivar

2

Dco (m2 s-1) 2

* Schijnbare diffusiviteit van stochastische simulaties voor een groter staal bevat random effectieve diffusiviteiten bekomen via 3D-microschaal simulatie ** Meting in radiale richting op relatieve positie (x/R) van 0.35 tot 0.65. ± Standaarddeviatie.

name de variabiliteit van de berekende schijnbare O2- en CO2diffusiviteiten werd bij grotere weefselstalen gereduceerd tot een grootteorde vergelijkbaar met de gemeten waarden. Het model liet toe om schijnbare diffusiviteiten te schatten gebaseerd op de simulaties van gastransport in de 3D-microstructuur, die de microstructurele topologie en stochastische eigenschappen mee in rekening brengt. De schijnbare O2- en CO2-diffusiviteiten van het weefsel werden berekend vanuit het microschaal model en in het macroschaal gasuitwisselingsmodel verwerkt. Het macroschaal model werd gebruikt om de gasuitwisseling van een hele vrucht in een afgesloten omgeving te voorspellen. Deze resultaten werden vergeleken met reëel gemeten waarden om het multischaal model te valideren (Figuur 2). Het multischaal model werd gebruikt om het lokale gastransport nabij het centrum van de vrucht te analyseren. De lokale gradiënten in gasconcentraties waren steiler in de cellen dan in de omgevende luchtruimten (Figuur 3). Een microschaal model is bijgevolg vereist om cellulaire metabolismen onder hypo xische en anoxische condities te analyseren en correcte intracellulaire concentraties te be rekenen. De Michaëlis-Menten waarde voor Km,O2 voor A

respiratie van intacte vruchten, die de respiratie in functie van zuurstofbeschikbaarheid beschrijft, is daarenboven een schijn bare parameter die afhangt van het gastransport in de vrucht, maar ook van de uitwendig toegepaste condities.

Besluit Een multischaal model is voorgesteld om de gasuitwisseling in planten te berekenen, gebaseerd op microschaal geometrie van het weefsel - of vice versa - om lokale concentraties in de cellen te berekenen op basis van macroscopische gasprofielen. Deze aanpak is haalbaar voor computerberekeningen van complexe biologische systemen zoals vruchten en biedt een accurate analyse van het celmetabolisme in appel onder hypoxische en anoxische (weinig of geen zuurstof) condities. Om de zuurstofrespons van planten en plantenorganen te begrijpen is dus niet enkel kennis over externe condities, dimensies, gasuitwisselingseigenschappen en cellulaire respi ratiekinetieken vereist, maar is ook informatie over de micro structuur essentieel. B

Figuur 3: Gesimuleerde intracellulaire O2 (A) en CO2 (B) concentratieverdeling in cortexweefsel nabij het centrum van de appel. Rechts staat de partieeldruk die berekend werd op basis van het macroschaal model. Op de corresponderende positie werden 6.7219 kPa O2 en 8.392 kPa CO2 toegepast. De andere zijden van de meetstalen werden impermeabel verondersteld. De kleurschaal duidt gasconcentraties aan (mol m-3)

Dit onderzoek wordt financieel ondersteund door de Onderzoeksraad van de K.U.Leuven (OT 08/023), F.W.O.-Vlaanderen (project G.0603.08), en het IWT-Vlaanderen (project landbouwkundig onderzoek 050633, IWT doctoraatsbursaal SB/09-91469). Quang Tri Ho is een postdoctoraal medewerker van het FWO-Vlaanderen. Synchrotron X-ray tomografie werd uitgevoerd aan het ESRF (Grenoble, France, experiment MA222). De auteurs danken Dr. Peter Cloetens voor technische ondersteuning van de experimenten.

Multiscale model of gas transport in apple A multiscale model is presented to calculate gas exchange in plants using the microscale geometry of the tissue, or vice versa, local concentrations in the cells from macroscopic gas concentration profiles. This approach provides a computationally feasible and accurate analysis of the cell metabolism in apple fruit during hypoxia and anoxia. Understanding oxygen response of plants and plant organs thus not only requires knowledge of external conditions, dimensions, gas exchange properties of the tissues and cellular respiration kinetics, but also of microstructure.

49

50


Infor matiever spr eiding Deelname aan symposia en congressen • 10/12/2009-10/12/2009 ‘Construction et Santé du Végétal: résultats marquants de recherches en Région Pays-de-la Loire’, Angers, Frankrijk • 21/1/2010-22/1/2010 ’Local Air Quality and its Interactions with Vegetation’. Climaqs. Antwerp, Belgium • 5/1/2010-7/1/2010 ‘International Advances in Pesticide application 2010’, Cambridge, UK • 30/3/2010-1/4/2010 ‘1st IIR International Cold Chain Conference’ Cambridge, UK • 23/5/2010-27/5/2010 ‘The Fifth International Symposium on Computational Wind Engineering (CWE2010)’. Chapel Hill, North Carolina, USA • 26/5/2010-28/5/2010 ‘20th Anniversary World Congress on Biosensors’. Glasgow,UK • 24/6/2010-26/6/2010 ‘FOODSIM’2010. International conference on simulation and modelling in the food and bio-industry 2010’. Braganca, Portugal • 27/6/2010-02/7/2010 ‘Gordon Postharvest Physiology Research Conference’ Tilton, NH, USA • 28/6/2010-2/7/2010 ‘20th International Conference on Plant Growth Substances’. Tarragona, Spain • 22/8/2010-27/8/2010 ‘International Horticultural Congress’. Lisbon, Portugal • 1/9/2010-3/09/2010 ‘1st International Strawberry Congress’, Antwerpen • 24/11/2010 ‘Nanotechnology in the food chain’. Brussels, Belgium

Voordrachten • Bewaring aardbeiplanten, 11/01/2010, aardbeitelers Hoogstraten. • Bewaring grootfruit, 24/02/2010, Groene Kring Limburg. • Een blik op appelen perenkwaliteit: van ver en van heel dichtbij..., 14/05/2010. Studiekring Guvelingen. • Qualité des pommes, 09/06/2010, Gawi • Vruchtkwaliteit, 09/06/2010, Gawi • Voordracht voor bio-winkeliers, 05/07/2010, Bioforum Vlaanderen vzw, Vlaams-Brabant • Voordracht voor bio-winkeliers, 26/07/2010, Bioforum Vlaanderen vzw, Limburg • Voordracht voor bio-winkeliers, 02/08/2010, Bioforum Vlaanderen vzw, Oost-Vlaanderen • Voordracht voor bio-winkeliers, 09/08/2010, Bioforum Vlaanderen vzw, Antwerpen • Voordracht voor bio-winkeliers, 16/08/2010, Bioforum Vlaanderen vzw, West-Vlaanderen • Evolutie rijping, plukdata en bewaaradviezen, 12/08/2010, Belgische Fruitelersorganisatie • Segmentatievergadering tomaat en paprika, 19/08/2010, LAVA • Plukdata, inzet en bewaring, 20/08/2010, Pomologische Vereniging Oost-Vlaanderen • Plukdata, bewaardadviezen, 26/08/2010, Veiling Brava • Plukdata, bewaardadviezen, 30/08/2010, Veiling Haspengouw • Plukdata, bewaardadviezen, 31/08/2010, Belgische Fruitveiling, nederlandstalige telers • Dates de cueillette et conseils de conservation, 31/08/2010, Belgische Fruitveiling, franstalige telers • Onderzoeksresultaten bewaaronderzoek Kanzi, 02/09/2010, Veiling Haspengouw • Presentatie schade aubergine, 29/09/2010, Mechelse Veilingen • Bewaring Kiwibes, 14/10/2010, Kiwibestelers Hoogstraten • Voordracht kwaliteit wintergroenten in de winkel, 14/10/2010, Makro Cash and Carry Belgium • Kwaliteit peer, 17/11/2010, Belgische Fruitveiling nederlandstalige telers Limburg

• Qualité poires, 17/11/2010, Belgische Fruitveiling franstalige telers • Kwaliteit peer, 24/11/2010, Belgische Fruitveiling Vrasene • Bewaring aardbeiplanten, 25/11/2010, Veiling Borgloon

Publicaties Publicaties in de vakpers • Verlinden, B., Schenk, A., 2010. Jaarplanning VCBT 2010. Proeftuinnieuws 02: 38-39 • Bobelyn, E. 2010. Nabij-infarood, meet appelkwaliteit, ook na de oogst. Fruitteeltnieuws 23 (1), 20-21. • Bobelyn, E. en Schenk, A., 2009. Telers en VCBT kijken samen naar blutsschade. Mechelse Veilingen Info, februari 2010:7 • Bobelyn, E., Verlinden, B., Sauviller, C. 2010. Extra kalium bij rode paprika. Geen kleurverbetering ondanks hoger kaliumgehalte. Proeftuinnieuws 16 (6) 40-41. • Schenk, A., 2010. Groenten en fruit als uithangbord voor de winkel. Proeftuinnieuws 20 (7) 24-26 • Bobelyn, E. & Van de Poel, B. 2010. Ethyleenproductie van tomaat: netwerken op verschillende biologische niveaus. Proeftuinnieuws 11 (20) 8-9. • Tussentijdse resultaten rassenproef trostomaten doorteelt 2010. Zijn er rassen die ons al verrassen? 2010. Proeftuinnieuws 20 (12) 11-15. • Schenk, A., 2010. Nieuwkomers appel en peer bewaren zoals het hoort.. Fruitteeltnieuws (08) : 20-22 • Schenk, A., 2010. Een blik op appelen perenkwaliteit: van ver en van heel dichtbij... Fruitteeltnieuws (08) : 29-30 • Schenk, A., Verboven, P., Quang, T.H., Nicolaï, 2010. Gastransport in vruchten: beter begrijpen is beter bewaren. Fruitteeltnieuws (11) : 10-12 • Schenk, A., Bobelyn Els, 2010. Pluktijdstipbepaling op maat van Jonagold en Conference. Eburonews juli 2010: 12-14 • Schenk, A., Bobelyn Els, 2010. Pluktijdstipbepaling op maat van Jonagold en Conference. BFVision juli 2010: 12-14 • Schenk, A., Verboven, P., Tsige, A., Delele, A., Nicolaï, B., 2010. Onderzoek over Smartfresh-transport in koelcellen levert eerste praktische richtlijnen op. Fruitteeltnieuws 13: 8-10 • Bobelyn, E., Herremans, E., 2010. Röntgenopname van fruit: straks op elke sorteerlijn? Fruitteeltnieuws 13: 32-33 • Bobelyn, E., Wittemans, L., Van Gastel, L., Buysens, S. 2010. Rassenproef trostomaten doorteelt 2010. Hoge productie én goed kwaliteit: een moeilijke combinatie. Proeftuinnieuws, 17 (20) 17-22. • Bobelyn, E., Wittemans, L., Van Gastel, L., Buysens, S. 2010. Rassenproef losse tomaten doorteelt 2010. Vernieuwing op komst bij de vleestomaten. Proeftuinnieuws, 17 (20) 24-28. • Schenk, A., 2010. Plukdata en bewaarcondities van appels en peren anno 2010. Fruitteeltnieuws 17: 4-5 • Schenk, A., 2010. Inzet en bewaring van appels en peren anno 2010. Veilingklokje sept 2010: 12-14 • Sauviller, C., Van Herck, L., Bobelyn, E., Buysens, S. 2010. Rassenproef rode paprika 2010. Grofheid spelbreker bij rassenkeuze rode paprika. Proeftuinnieuws 18 15-18. • Sauviller, C., Van Herck, L., Bobelyn, E., Buysens, S. 2010. Rassenproef gele paprika 2010. Verschuiving van hoofdras? Proeftuinnieuws 18, 19-21. • Van Herck, L., Bobelyn, E., Buysens, S. 2010. Rassenproef groene paprika 2010. Morraine blijft hoofdras. Proeftuinnieuws 18, 22-21. • Schenk, A., 2010. Bewaarcondities appelen en peren anno 2010. BFVision. 16-17 • Schenk, A., 2010. Bewaring van aardbeiplanten in 10 stappen. Proeftuinnieuws 22-23: 58-60 • Schenk, A., 2010. Plukdata en bewaarcondities van appels en peren anno 2010. Belgische Fruitrevue 9/10: 2-3


Publicaties in tijdschriften met international leescomité

hoofdstukken in boeken

• Bobelyn, E., Serban, A., Nicu, M., Lammertyn, J., Nicolaï, B., Saeys, W. (2010). Postharvest quality of apple predicted by NIR-spectroscopy: Study of the effect of biological variability on spectra and model performance. Postharvest Biology and Technology, 55 (3), art.nr. 09-00319, 133-143. • Cybulska, J., Vanstreels, E., Ho, Q., Courtin, C., Van Craeyveld, V., Nicolaï, B., Zdunek, A., Konstankiewicz, K. (2010). Mechanical characteristics of artificial cell walls. Journal of food engineering, 96 (2), 287-294. • Delele, M., Verboven, P., Ho, Q., Nicolaï, B. (2010). Advances in mathematical modelling of postharvest refrigeration processes. In: Stewart Postharvest Review, 2 (1), 1-8. • Ho, Q., Verboven, P., Verlinden, B., Nicolaï, B. (2010). A model for gas transport in pear fruit at multiple scales. Journal of Experimental Botany. • Ho, Q., Verboven, P., Verlinden, B., Schenk, A., Delele, M., Rolletschek, H., Vercammen, J., Nicolaï, B. (2010). Genotype effects on internal gas gradients in apple fruit. Journal of Experimental Botany. • Melese Endalew, A., Debaer, C., Rutten, N., Vercammen, J., Delele, M., Ramon, H., Nicolaï, B., Verboven, P. (2010). Modelling pesticide flow and deposition from air-assisted orchard spraying in orchards: A new integrated CFD approach. Agricultural and Forest Meteorology, 150 (10), 1383-1392. • Melese Endalew, A., Debaer, C., Rutten, N., Vercammen, J., Delele, M., Ramon, H., Nicolaï, B., Verboven, P. (2010). A new integrated CFD modelling approach towards air-assisted orchard spraying. Part I. Model development and effect of wind speed and direction on sprayer airflow. Computers and electronics in agriculture, 71 (2), 128-136. • Melese Endalew, A., Debaer, C., Rutten, N., Vercammen, J., Delele, M., Ramon, H., Nicolaï, B., Verboven, P. (2010). A new integrated CFD modelling approach towards air-assisted orchard spraying-Part II: Validation for different sprayer types. Computers and electronics in agriculture, 71 (2), 137-147. • Mendoza, F., Verboven, P., Tri Ho, Q., Kerckhofs, G., Wevers, M., Nicolaï, B. (2010). Multifractal properties of pore-size distribution in apple tissue using X-ray imaging. Journal of Food Engineering, 99, 206-215. • Pedreschi, R., Hertog, M., Lilley, K., Nicolaï, B. (2010). Proteomics for the Food Industry: Opportunities and Challenges. Critical reviews in food science and nutrition, 50 (7), 680-692. • Polshin, E., Rudnitskaya, A., Kirsanov, D., Legin, A., Saison, D., Delvaux, F., Delvaux, F., Nicolaï, B., Lammertyn, J. (2010). Electronic tongue as a screening tool for rapid analysis of beer. Talanta, 81 (1-2), 88-94. • Ruiz-Altisent, M., Ruiz-Garcia, L., Moreda, G., Hernandez-Sanchez, N., Correa, E., Diezma, B., Nicolaï, B., Garcia-Ramos, J. (2010). Sensors for product characterization and quality of specialty crops-A review. Computers and Electronics in Agriculture, 74 (2), 176-194. • Tsige, A., Beaudry, R., Bulens, I., Delele, M., Ho, Q., Nicolaï, B., Verboven, P. (2010). Modeling the diffusion–adsorption kinetics of 1-methylcyclopropene (1-MCP) in apple fruit and non-target materials in storage rooms. Journal of Food Engineering, 102 (3), 257-265. • Van de Poel, B., Bulens, I., lagrain, p., Pollet, J., Hertog, M., Lammertyn, J., De Proft, M., Nicolaï, B., Geeraerd, A. (2010). Determination of S-Adenosyl-L-methionine in Fruits by Capillary Electrophoresis. Phytochemical Analysis, 20, 602-608.

• Ho, Q., Verboven, P., Verlinden, B., Herremans, E., Nicolaï, B. (2010). Multiscale modeling of transport phenomena in plant-based foods. In: Georgiadis M., Banga J., Pistikopoulos E. (Eds.), Process Systems Engineering: Volume 7: Dynamic Process Modeling, Chapt. 14 (pp. 469-492). Weinheim, Germany:. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.. • Polshin, E., Lammertyn, J., Nicolaï, B. (2010). Vibrational Spectroscopy Techniques in the Quality Assessment of Fruits and Vegetables. In: Li-Chan E., Griffiths P., Chalmers J. (Eds.), Applications of Vibational Spectroscopy in Food Science (pp. 421-437). The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex, PO19 8SQ, United Kindom:. John Wiley & Sons Ltd.

Mededelingen op congressen • Tsige, A., Verboven, P., Nicolaï, B., Delele, M., Schenk, A., Beaudry, R., Creemers, P. (2010). Modeling of diffusion-adsorption kinetics of 1-methylcyclopropene (1-mcp) in apple fruit and non-target materials in storage rooms. In Cadavez, V. (Ed.), Thiel, D. (Ed.), FOODSIM’2010. International conference on simulation and modelling in the food and bio-industry 2010. Braganca, Portugal, 24-26 JUNE 2010 (pp. 63-67). Ghent, Belgium: EUROSIS-ETI. • Atalay, Y., Witters, D., Vermeir, S., Vergauwe, N., Verboven, P., Nicolaï, B., Lammertyn, J. (2010). Modelling of Lab-on-a-chip devices for food quality analysis. . Simulation applied to food processes, quality, safety, and sustainability. Braganca, Portugal, 24-26 June 2010. • Melese Endalew, A., Jef, V., Ramon, H., Nicolaï, B., Verboven, P. (2010). Modelling air-assisted orchard spraying: a new CFD approach. In Blocken, B. (Ed.), . The Fifth International Symposium on Computational Wind Engineering (CWE2010). Chapel Hill, North Carolina, USA, 23-27 May 2010 (art.nr. 473). Chapel Hill, North Carolina, USA. • Melese Endalew, A., Ramon, H., Nicolaï, B., Verboven, P. (2010). Direct CFD simulation of air and particle flow within vegetation using plant structure models. In Wuyts, K. (Ed.), Samson, R. (Ed.), De Maerschalck, B. (Ed.), Kadrel, F. (Ed.), Janssen, S. (Ed.), Engelen, M. (Ed.), Local Air Quality and its Interactions with Vegetation. Climaqs. Antewerp, Belgium, 21-22 January (pp. 114-118). • Melese Endalew, A., Debaer, C., Rutten, N., Vercammen, J., Delele, M., Ramon, H., Nicolaï, B., Verboven, P. (2010). A complete CFD approach for prediction of pesticide deposition in orchards. In Balsari, P. (Ed.), Carpenter, P. (Ed.), Cooper, S. (Ed.), Glass, C. (Ed.), Magri, B. (Ed.), Mountford-Smith, C. (Ed.), Robinson, T. (Ed.), Stock, D. (Ed.), Taylor, W. (Ed.), Thornhill, E. (Ed.), van de Zande, J. (Ed.), Aspects of Applied Biology 99, 2010 International Advances in Pesticide application 2010, Aspects of Applied Biology: Vol. 99. International Advances in Pesticide application 2010. Cambridge, UK, 5-7 January (pp. 351-358). Warwick, UK: Association Applied Biologists. • Atalay, Y., Vermeir, S., Vergauwe, N., Verboven, P., Micholt, E., Nicolaï, B., Lammertyn, J. (2010). Design strategy for multi-analyte enzyme based assay in microfluidic lab-on-a-chip system. 20th Anniversary World Congress on Biosensors. Glasgow,UK, 26-28 May 2010.

Doctoraten • Atalay, Y., Lammertyn, J. (sup.), Nicolaï, B. (sup.), Verboven, P. (sup.) (2010). Model based design of electrokinetic lab-on-a-chip devices for bioassay development.

51

ja a rv er s l ag 20 1 0

De publicatie van dit jaarverslag werd mede mogelijk gemaakt door steun van het IWT-Vlaanderen (VIS-project 95021)

Vlaams Centrum voor Bewaring van Tuinbouwproducten Willem De Croylaan 42 • B-3001 Heverlee Tel. +32-16-32 27 32 • Fax +32-16-32 29 55 www.vcbt.be • [email protected] AN•HO design

52

www.vcbt.be

jaarverslag 2010 inhoud

Recommend Documents