Chlorophyll fluorescence emission and its relation to skin color and firmness during ripening of guava fruit

¹ Centro APTA de Engenharia e Automação, Instituto Agronòmica CP 26, 13201-970, Jundiaí SP, Brazil
² Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Ecofisiologia e Biofísica, Instituto Agronômico, CP 28, 13001-970, Campinas SP, Brazil
³ Departamento de Botânica, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 91501-970, Porto Alegre RS, Brazil
⁴ Departamento de Produção Vegetal, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo, CP 09, 13418-900, Piracicaba SP, Brazil

Corresponding author: rafael@iac.sp.gov.br

Received: 23 March 2004
Accepted: 23 August 2004

Abstract

Introduction. Chlorophyll fluorescence (chl-fluorescence) has been used in postharvest studies as a non-destructive technique for evaluating fruit ripening. Since there are no available studies using chl-fluorescence in guava fruit, the aim of this work was to verify the relations between chl-fluorescence parameters and fruit quality attributes, such as skin color and fruit firmness, and to measure the chl-fluorescence during ripening of guava fruit. Materials and methods. Firstly, maximal (F_m), minimal (F_o), variable (F_v), and variable to maximal [F_v/F_m] fluorescence yields, skin color (Hº) and fruit firmness were evaluated in guava fruit harvested at three ripeness stages: dark-green (I), light-green (II) and yellowish-green (III). Secondly, changes in the above chl-fluorescence parameters and Hº were measured during 7 days of ripening. Relations between the evaluated parameters were also studied. Results and discussion. The three ripeness stages were well segregated using the Hº, F_m and fruit firmness parameters. F_o was insensible to early changes in fruit ripening, maintaining relatively stable values until fruit firmness of 20 N. When considering changes in chl-fluorescence and Hº during ripening, there were no significant differences between guava fruit harvested at stages II or III. The [F_v/F_m] value decline was only evident on the fifth day of ripening, whereas F_v, F_m and Hº began to decrease on the first day. Regardless of [F_v/F_m], the relations between chl-fluorescence parameters and Hº tended to increase from ripeness stages I to III, with F_m having the highest correlation with Hº. The results show that chl-fluorescence can be used to evaluate the ripening and senescence of guava fruit, with F_m being a good ripening indicator.

Résumé

Introduction. La fluorescence de la chlorophylle (fluorescence-chl) a été utilisée dans des études après-récoltes comme technique non destructive pour évaluer la maturation du fruit. De telles études utilisant la fluorescence-chl chez la goyave n’existant pas, nous avons cherché à vérifier les relations liant la fluorescence-chl et certains paramètres de qualité du fruit, telles que la couleur de peau et la fermeté de fruit, et à mesurer la fluorescence-chl pendant la maturation de la goyave. Matériel et méthodes. Les rendements de la fluorescence maximale (F_m), minimale (F_o) et variable (F_v), et le rapport [F_v/F_m], la couleur de la peau (Hº) et la fermeté de fruit ont été tout d’abord évalués sur des goyaves récoltées à trois stades de maturité : (I) vert foncé, (II) vert clair et (III) vert jaunâtre. Dans un second temps, les changements de ces derniers paramètres de fluorescence-chl et de Hº ont été mesurés pendant 7 jours de maturation. Les relations entre les paramètres évalués ont été également étudiées. Résultats et discussion. Les trois stades de maturité ont été bien discriminés en utilisant les paramètres Hº, F_m et la fermeté de fruit. F_o a été insensible aux premiers changements de la maturation du fruit, maintenant des valeurs relativement stables jusqu'à ce que la fermeté du fruit atteigne 20 N. Aucune différence significative de fluorescence-chl et de Hº n’a été constatée entre les goyaves récoltées aux stades II ou III. Le déclin de la valeur [F_v/F_m] n’a été évident que le cinquième jour de la maturation, tandis que les paramètres F_v, F_m et Hº ont commencé à diminuer dès le premier jour. Indépendamment du rapport [F_v/F_m], les relations entre les paramètres de fluorescence-chl et Hº ont eu tendance à augmenter du stade de maturité I au stade III, F_m ayant la plus forte corrélation avec Hº. Les résultats montrent que la fluorescence-chl peut être employée pour évaluer la maturation et la sénescence de la goyave, le paramètre F_m étant un bon indicateur de maturation.