Publicação online; 32 ref.; 10 tables; Summaries (En, Pt)

ABSTRACT - Visible and near infrared (VIS-NIR) spectroscopy is a non-destructive, fast, practical and reliable technique to determine maturity and quality attributes in apple fruit. However, the effects of cultivar and growing conditions on the predictive performance of the equipment must be determined before its commercial application in the apple industry. This study was carried out to evaluate the efficiency of a VIS-NIR portable spectrometer for fast and non-destructive determination of quality attributes in apples of the ‘Gala’ group (‘Maxi Gala’, ‘Royal Gala’, ‘Imperial Gala’ and ‘Galaxy’) harvested in three commercial orchards (corresponding to the production sites: Vacaria, Fraiburgo and São Joaquim) in Southern Brazil. At the commercial harvest and after three months of cold storage (1.5 ± 0.3 ºC and relative humidity of 92 ± 2%), fruit were assessed in terms of spectral data in the wavelength range between 310 and 1100 nm with a VIS-NIR portable spectrometer. After collecting the spectral data, fruit were submitted to physicochemical analysis of dry matter (DM), soluble solids content (SSC), flesh firmness and texture. The calibration models were developed using three sets of spectral and physicochemical data: (1) without separating by cultivar and orchard; (2): separating by cultivar, regardless of orchard; (3): separating by cultivar and by orchard. The calibration models were obtained by the partial least squares (PLS) regression technique. The accuracy of the calibration models for each dataset was evaluated in the validation step considering the values of the relative root mean square error of cross-validation (RMSECVr ≤ 10%). Models developed for each cultivar in each orchard (location) were more accurate and efficient to assess DM, SSC and flesh firmness, compared to the models developed for each cultivar, regardless of orchard, or without separating by cultivar and by orchard. Therefore, VIS-NIR spectrometer is a promising tool for the rapid and non-destructive analysis of quality attributes in ‘Gala’ apples. However, the equipment must be calibrated for each cultivar (‘Maxi Gala’, ‘Royal Gala’, ‘Imperial Gala’ and ‘Galaxy’) and growing condition (orchard) in order to obtain more precise analyses of DM, SSC and flesh firmness in the fruit.


INDEX TERMS - Apple quality; maturity; multivariate calibration; non-destructive analysis; ripening; spectroscopy.

RESUMO - A espectroscopia, na região do visível e do infravermelho próximo (VIS-NIR) é uma técnica não destrutiva, rápida, prática e precisa para determinar atributos de maturação e qualidade de maçãs. Contudo, o estudo sobre os efeitos de cultivares e do ambiente de cultivo no desempenho preditivo do equipamento é fundamental para a introdução desta tecnologia na cadeia produtiva de maçãs. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de um espectrômetro VIS-NIR portátil para a determinação rápida e não destrutiva de atributos de qualidade de maçãs do grupo ’Gala’ (‘Maxi Gala’, ‘Royal Gala’, ‘Imperial Gala’ e ‘Galaxy’) colhidas em três pomares comerciais (localizados nos municípios de Vacaria, Fraiburgo e São Joaquim) no Sul do Brasil. Na colheita comercial e após três meses de armazenamento refrigerado (1,5 °C ±0,3 ºC e umidade relativa do ar de 92% ± 2%), os frutos foram utilizados para a coleta de dados espectrais em comprimentos de onda entre 310 e 1.100 nm, com o auxílio de um espectrômetro VIS-NIR portátil. Após a coleta dos dados espectrais, os frutos foram submetidos às análises físico-químicas de massa seca (MS), sólidos solúveis (SS), firmeza de polpa e textura. Os modelos de calibração foram desenvolvidos utilizando três conjuntos de dados espectrais e de atributos físico-químicos: (1) sem separação de cultivar e pomar; (2) por cultivar, independentemente do pomar; (3) por cultivar e por pomar. Os modelos de calibração foram obtidos através da técnica de regressão por mínimo quadrado parcial (MQP). A precisão dos modelos de calibração obtidos para cada conjunto de dados foi avaliada na etapa de validação, considerando os valores relativos da raiz do erro quadrático médio de validação cruzada (REQMVCr ≤ 10%). Os modelos desenvolvidos, para cada cultivar e pomar resultaram em maior precisão e eficiência na determinação dos valores de MS, SS e firmeza de polpa, comparados com modelos obtidos com dados por cultivar, independentemente do pomar, e sem separação da cultivar e pomar. O espectrômetro VIS-NIR é uma ferramenta promissora para a análise rápida e não destrutiva de atributos de qualidade em maçãs ‘Gala’. No entanto, o espectrômetro deve ser calibrado para cada cultivar (‘Maxi Gala’, ‘Royal Gala’, ‘Imperial Gala’ e ‘Galaxy’) e para cada pomar de produção, para uma determinação mais precisa de MS, SS e firmeza de polpa dos frutos.



TERMOS DE INDEXAÇÃO - Qualidade da maçã; maturação, calibração multivariada; análise não destrutiva; amadurecimento; espectroscopia.