Schlüsselwörter
(Englisch)
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fruits, vegetables, fruit quality, apple, apricot, plum, tomatoe, non destructive methods, NIR, antioxidative potential, secondary metabolites
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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1. Die Qualität von Obst und Gemüse verändert sich ständig entlang der Prozesskette vom Produzenten zum Konsumenten. Um den hohen Standard von Schweizer Früchten und Gemüsen zu erhalten ist es deshalb wichtig, über geeignete Analyseverfahren zur Bestimmung der wesentlichen Qualitätsmerkmale zu verfügen. Die zahlreichen traditionellen Analysemethoden sind meist destruktiv und erlauben es nicht, den zeitlichen Verlauf der Qualitätsentwicklung am gleichen Objekt zu erforschen. Zerstörungsfreie Analysemethoden gestatten es, Qualitätseigenschaften von intakten Früchten und Gemüsen sowohl im Vorernte- als auch im Nacherntebereich zu erfassen und ermöglichen so den Akteuren, geeignete Massnahmen zur Entwicklung und Erhaltung einer optimalen Qualität zu treffen.
2. Seit einigen Jahren wird von verschiedenen Forschungsgruppen besonders die Nahinfrarot(NIR)-Spektroskopie als alternative zerstörungsfreie Bestimmungsmethode beschrieben. Eine gute Übersicht dazu gibt Nicolaï et al. (2007). Zwar bieten namhafte Hersteller von Sortieranlagen NIR-Module an. Zumindest in der Schweiz sind sie aber kaum verbreitet. Trotz einiger positiver Publikationen, was die Genauigkeit und Robustheit von NIR-Kalibrationen betrifft, haben NIR-Geräte in der Schweizer Frucht- und Gemüsebranche noch kaum den Weg in die praktische Anwendung gefunden, weder zur Unterstützung der Bestimmung des optimalen Reifezeitpunktes von Früchten, noch für die Qualitätskontrolle beim Warenein- oder -ausgang im Handel und in der Forschung. Das Projekt soll durch Gerätevergleiche und die Bereitstellung von Kalibrationen die diesbezüglichen Möglichkeiten evaluieren.
3. Dieses Projekt versteht sich auch als Werkzeug zur Unterstützung von ACW-Projekten, speziell in den Bereichen "Ernährung und Gesundheit" (P 01.13.03.17), "Früchte- und Gemüsetechnologie" (P 01.13.03.18), "Sensorik" (P 01.13.03.20). Aber auch andere ACW-Projekte sollen von der Infrastruktur und Erfahrung des Projektteams profitieren (Dienstleistungseinheit Analytik).
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Projektziele
(Deutsch)
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1. In Zusammenarbeit mit den Projektleitern P01.13.3.15 - P01.13.3.20 sollen die aktuellen Analysemethoden laufend optimiert und auf die Entwicklung von Schnell- und/oder Screeninganalysemöglichkeiten hin untersucht werden. 2012 Unterstützung des QualiRedFruit Projektes. (Mussziel)
2. Bis Ende 2013 soll die praktische Anwendbarkeit der NIR-Technologie mit kommerziell erhältlichen Geräten im Vorernte- und Nacherntebereich evaluiert werden. Im Vordergrund stehen die Hauptfrucht- resp. Gemüsearten an den Standorten Conthey und Wädenswil. (Mussziel)
3. Die Erfahrung und Fachkompetenz in der Anwendung der elektronischen Nase SmartNose zur Fingerprintanalyse von flüchtigen Stoffen aus Früchten und Gemüse sollen vertieft und durch Kombination mit ergänzenden Analysemethoden ausgebaut werden. Dazu soll jährlich eine Zusammenarbeit mit einem internen oder externen Partner vertieft bearbeitet werden. (Mussziel)
4. Analytik von sekundären Pflanzeninhaltsstoffen. Nach Bedarf und in Absprache mit den Projektleitern P01.13.3.15 - P01.13.3.20 soll jährlich eine Analysemethode erarbeitet, validiert und einsatzbereit sein. (Wunschziel)
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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Die Entwicklung von nicht-destruktiven Methoden zur Qualitätsbeurteilung von Früchten wurde in den letzten Jahren intensiv bearbeitet. Für die Analyse von Säften sind diese indirekten Bestimmungsmethoden schon weitherum akzeptiert und finden sowohl im Screening als auch in der Forschung bereits eine breite Anwendung (Nicolaï et al. 2007: Nondestructive measurement of fruit and vegetable quality by means of NIR spectroscopy: A review, Postharvest Biol. Tec. 46, 99-118). Gesamthaft bieten diese Methoden eine Vielzahl neuer Ansätze zur Erforschung der Dynamik von Veränderungen der Qualität während Wachstum, Reife und Lagerung (z.B. Feng et al. 2011: Assessment of Yellow-fleshed Kiwifruit Quality in Pre- and Postharvest Conditions Using a Portable Near-infrared Spectrometer, Hort Sci. 46(1), 57-63; Camps & Christen 2010: Non-destructive assessment of apricot fruit quality by portable visible-near
infrared spectroscopy, LWT 42, 1125–1131). Im Rahmen des AP2008-11 wurden an der ACW bereits einige interessante Erkenntnisse gewonnen (Gabioud et al. 2011: Comparison of two VIS-NIR instruments based on reflectance or interactance mode for fruit quality measurements, NIR 2011, 15th Int. Conf. on Near Infrared Spectroscopy, Cape Town, SA).
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Arbeitsvorgang/Stand der Arbeiten
(Deutsch)
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1. In regelmässigen Besprechungen mit den involvierten Projektleitern werden Vorgehen und Zeithorizont für die Methodenoptimierung definiert und überprüft.
2. Ein wichtiges Arbeitsinstrument für dieses Ziel ist das NIR-Drittmittelprojekt, das im Laufe des Jahres 2012 abgeschlossen ist. Eine Verlängerung wäre für ACW wünschenswert. In engem Kontakt mit Vertretern der Obstbau-Extension werden praxistaugliche Anwendungen der NIR-Technologie für die Reife- und/oder Qualitätsanalyse von Stein- und Kernobstfrüchten geprüft. Dieses Teilprojekt hängt wesentlich von der Verfügbarkeit eines tragbaren NIR-Gerätes und saisonalen Hilfskräften ab.
3. Auswahl eines geeigneten Projektes in Diskussionen mit den Projektleitern und dem Analytikteam. Als limitierend hat sich hier bereits die personelle Lücke durch den Weggang von Frank Hesford gezeigt. Die "Chemiker"-Sicht trug viel zum Erfolg früherer Teilprojekte bei.
4. Umfang und Tiefe der Untersuchungen werden durch die Verfügbarkeit von personellen Ressourcen (Ersatz Pensionierte, Hilfskräfte, Studenten, Praktikanten) begrenzt. Ansonsten gleiches Vorgehen wie bei 1.
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Kunden/Berichterstattung
(Deutsch)
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Die Projektziele gehen voll und ganz in die gewünschte Richtung der Kundenanregung aus dem Forum Obstbau: "Gesundheitswert von Obst helfen in den Vordergrund zu rücken (als positives Gegengewicht zu den ganzen Rückstandsdiskussionen)". Wer weiss, was in seinem Produkt drin ist, kann es auch vorteilhaft vermarkten. Allerdings kann man sich auf diesem Weg nicht allein durch Anwendung von bestehenden Methoden profilieren. Es ist auch ein Anteil "Inhaltsstoff-" und "Methoden-Forschung" nötig, was Geräte- und Methodenkompetenz voraussetzt. Diese aufzubauen und zu erhalten ist zeit- und ressourcenintensiv und steht oft in Konkurrenz zur Erwartung von kurzfristig verwertbaren Resultaten.
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