Nachernte und Qualität

Im Arbeitsbereich Nachernte und Qualität werden die Einflüsse verschiedener Lagervarianten auf die Qualitätserhaltung und das Auftreten von Nachernteschäden bei Obst und Gemüse untersucht. Dazu werden verschiedene Obst- und Gemüsesorten, häufig auch Neuzüchtungen oder alte Sorten, direkt nach der Ernte bei unterschiedlichen Temperaturen,  unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit und kontrollierter Atmosphäre (erhöhter Kohlendioxidgehalt, reduzierter Sauerstoffgehalt) auch über längere Zeiträume (6-8 Monate) gelagert. Im eigenen Phytotron und Gewächshaus können benötigte Versuchspflanzen (Karotten, Tomaten und Rettich bis hin zu afrikanischem Blattgemüse) unter kontrollierten Bedingungen kultiviert werden.
Zur Reduzierung von Nachernteschäden (z.B. durch Gloeosporium oder Penicillium expansum bei Äpfeln) besteht die Möglichkeit, erntefrisches Obst oder Gemüse vor der Lagerung in einer Pilot-Heißwassertauchanlage zu behandeln.

Die Effekte der unterschiedlichen Behandlungen (Heißwasserbehandlung, unterschiedliche Lagertemperaturen und Atmosphären) auf die Qualität und Lagerfähigkeit der Produkte werden durch Anwendung  konventioneller und moderner analytischer Verfahren charakterisiert. So wird bei Äpfeln zunächst eine Bonitur durchgeführt, d.h. visuell geprüft, ob und in welchem Ausmaß äußere und innere Schäden wie Schalenbräune und Fruchtfleischverfärbungen auftreten. Zusätzlich werden wertgebende Inhaltsstoffe wie z.B. Vitamine, Zucker, Stärke, Gesamtphenole und Gesamtsäure als konventionelle Qualitätsparameter zum Zeitpunkt der Einlagerung und nach Ende der Lagerung  bestimmt. Ergänzend werden Enzymaktivitäten und Festigkeit gemessen.

Zur  umfassenden Charakterisierung der Produkte wird die moderne Methode der Metabolom-Analyse (Metabolomics) eingesetzt, die es erlaubt, mit nur einer einzigen Analyse mehrere Hundert Metaboliten gleichzeitig zu erfassen. Der umfassende Blick auf die verschiedenen Klassen von Inhaltsstoffen – z.B. Zucker, Aminosäuren, organische Säuren, Phytosterole, Fruchtwachse oder Phenole – ermöglicht ein tieferes Verständnis der Zusammenhänge, die der Fruchtqualität zugrunde liegen. Mithilfe von Metabolomanalysen ist es z.B. möglich,

• sorten- oder herkunftsabhängige Unterschiede im Metabolitenprofil zu erkennen,
• den Einfluss der Lagerungsbedingungen auf die Zusammensetzung der Früchte zu bewerten,
• die molekularen Vorgänge bei der Entstehung von Lagerkrankheiten zu untersuchen,
• die Reaktion der Früchte auf einen Befall mit Schadpilzen nachzuvollziehen oder
• ggf. Marker für eine erhöhte Pilzresistenz bei bestimmten Sorten zu identifizieren.

Metabolom-Analysen werden mithilfe von modernen analytischen Trennverfahren durchgeführt. Im Institut für Sicherheit und Qualität bei Obst und Gemüse kommt hierfür insbesondere die umfassende zweidimensionale Gaschromatographie zum Einsatz.