Original article

Evaluation of physicochemical characteristics of pomegranate (Punica granatum L.) fruit during ripening

Évaluation des caractéristiques physico-chimiques des fruits de Punica granatum L. pendant la maturation

Evaluación de las características físico químicas de los frutos de Punica granatum L. durante la maduración

¹ Dep. Hortic. Sci., Fac. Agric., Ferdowsi Univ. Mashhad, Mashhad, P.O Box 91757 - 1163, Iran
m_zarei_63@yahoo.com
² Ind. Sci. Res. Inst. Iran, PO Box 37575 - 111, Tehran, Iran

^∗ Correspondence and reprints

Received: 24 December 2009
Accepted: 9 August 2010

Abstract

Introduction. Pomegranate fruit is a good source of bioactive compounds. Although data about the importance of pomegranates in human nutrition has increased extensively in the last years, the fruit physical and chemical characteristics of some Iranian pomegranate cultivars during fruit ripening have not been investigated in detail yet. Therefore, the evaluation of physicochemical characteristics of pomegranate fruit cv. ‘Rabbab-e-Fars’ at three different stages, from fruit set to ripening, was the aim of the present study. Materials and methods. Fruit fresh weight and volume, and peel, aril, juice and seed percentage were measured as physical features and total soluble solids, pH, titrable acidity, ascorbic acid, total sugars, anthocyanins, phenolics and tannins, condensed tannins, and antioxidant activity in the juice were evaluated as the chemical properties. Results. The highest percentage of aril (57.86%) and juice (48.01%) and lowest percentage of peel (42.13%) and seed (10.49%) were observed in 140-day-old fruits. A significant increase in concentrations of total soluble solids and total sugars were recorded during fruit ripening. The ascorbic acid content decreased significantly, while the amount of total anthocyanins increased significantly with fruit maturity. Ripe fruit, which had a low titratable acidity (1.35 g·100 g^-1 of fruit juice), showed a correspondingly high pH (3.23). The levels of total phenolics, total tannins, condensed tannins and antioxidant activity declined significantly during fruit ripening. Conclusion. Our results provide important information on the changes in physical and chemical properties of pomegranate fruit during ripening, which is very useful for determination of the fruit quality.

Résumé

Introduction. Le fruit de Punica granatum est une bonne source de composés bioactifs. Bien que les données sur l’importance de ce fruit en nutrition humaine se soient bien développées durant ces dernières années, ses caractéristiques physiques et chimiques pendant la maturation n’ont pas encore été étudiées en détail pour certains cultivars iraniens. Par conséquent, nous avons évalué les caractéristiques physico-chimiques de grenades (cv. Rabbab-e-Fars) à trois étapes différentes de leur développement, de la nouaison à la maturation. Matériel et méthodes. Le poids à l’état frais et le volume du fruit et le pourcentage de peau, d’arille, de jus et de graines ont été mesurés en tant que caractéristiques physiques et les solides solubles totaux, le pH, l’acidité titrable, l’acide ascorbique, les sucres totaux, les anthocyanines, les composés phénoliques et les tannins, les tannins condensés et l’activité antioxydante dans le jus ont été évalués comme propriétés chimiques. Résultats. Le pourcentage le plus élevé d’arille (57.86 %) et de jus (48.01 %) et le plus bas pourcentage de peau (42.13 %) et de graines (10.49 %) ont été observés sur des fruits au stade de 140 jours après la nouaison. Une croissance significative de la concentration des solides solubles totaux et des sucres totaux a été enregistrée pendant la maturation du fruit. La teneur en acide ascorbique a diminué de manière significative tandis que la quantité d’anthocyanines totales a augmenté significativement avec la maturité de fruit. Le fruit mûr, qui a eu une faible acidité titrable (1.35 g·100 g^-1 de jus de fruit), a montré également un pH élevé (3.23). Les teneurs en composés phénoliques totaux, tannins totaux, tannins condensés et l’activité antioxydante ont diminué de manière significative pendant la maturation du fruit. Conclusion. Nos résultats fournissent des informations importantes sur les changements des propriétés physiques et chimiques du fruit de P. granatum pendant sa maturation; celles-ci sont très utiles pour la détermination de la qualité du fruit.

Resumen

Introducción. El fruto de Punica granatum es una buena fuente de compuestos bioactivos. A pesar de que en estos últimos años se hayan desarrollado bien los datos sobre la importancia de este fruto en cuanto a nutrición humana, aún no se han estudiado en detalle sus características físicas y químicas durante su maduración en ciertos cultivares iraníes. Por lo tanto, se evaluaron las características físico-químicas de las granadas (cv. Rabbab-e-Fars), en tres etapas diferentes de su desarrollo, desde el cuajado hasta la maduración. Material y métodos. Se midieron el peso en estado fresco, el volumen del fruto, así como el porcentaje de corteza, de arilo, de jugo y de semillas en tanto que características físicas; y, se evaluaron los sólidos solubles totales, el pH, la acidez total, el ácido ascórbico, los azúcares totales, las antocianinas, los compuestos fenólicos y los taninos, los taninos condensados y la actividad antioxidante en el jugo en tanto que propiedades químicas. Resultados. El porcentaje más alto de arilo (57.86%) y de jugo (48.01%) y el porcentaje más bajo de corteza (42.13%) y de semillas (10.49%) se observaron en los frutos en fase de 140 días después de cuajado. Se registró un crecimiento importante de concentración de sólidos solubles totales y de azúcares totales durante la maduración del fruto. El contenido de ácido ascórbico disminuyó de manera significativa, mientras que la cantidad de antocianinas totales aumentó significativamente con la madurez del fruto. El fruto maduro con una escasa acidez total (1.35 g·100 g^-1 de jugo del fruto) mostró asimismo un pH elevado (3.23). Los contenidos en compuestos fenólicos totales, taninos totales, taninos condensados y la actividad antioxidante disminuyeron significativamente durante la maduración del fruto. Conclusión. Nuestros resultados proporcionan informaciones importantes sobre los cambios de las propiedades físicas y químicas del fruto de P. granatum durante su maduración; éstas son muy útiles para determinar la calidad del fruto.