La qualità dei prodotti orticoli freschi: influenza dei fattori in pre-raccolta
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Review n. 16 – Italus Hortus 19 (1), 2012: 77-88
La qualità dei prodotti orticoli freschi: influenza dei fattori in pre-raccolta
Youssef Rouphael1*, Mariateresa Cardarelli2 e Francesco Giuffrida3
1
Department of Crop Production, Faculty of Agricultural Engineering and Veterinary Medicine,
Lebanese University, Beirut (Libano)
2
Dipartimento di Scienze e Tecnologie per l’Agricoltura, le Foreste, la Natura e l’Energia, Università
della Tuscia, Viterbo
3
Dipartimento di Scienze delle Produzioni Agrarie e Alimentari, Università di Catania
Ricezione: 06 febbraio 2012; Accettazione: 23 febbraio 2012
Quality of fresh vegetables: effects quality, mineral nutrition and growing systems (e.g.
of pre-harvest factors soilless culture), will be discussed. The review high-
lighted that vegetable quality is a product of the inter-
Abstract. Consumer interest in the quality of veg- action of genetic, climatic, and cultural factors. Finding
etable products has increased in recent years. the best combinations of those factors to maximize
Regular consumption of vegetables has been linked vegetable quality according consumer demand will be
to a reduction of some diseases, since vegetable is a a challenge. The use of novel cultural practices and
source of an array of phytochemicals, which are development of new genetic lines to enhance the
appreciated for their beneficial health effects. quality of vegetables are the main directions that
Vegetable quality is a complex issue with different research should take in the near future. Integrated
means depending to the target customer group. quality production and management must be consid-
Quality has both a product- and a consumer-depen- ered as a global target to reach.
dent dimension. From the first perspective, quality
attributes are inherent in a product and can be objec- Key words: cultural practices, grafting, health-relat-
tively quantified, whereas a consumer orientation, ed compounds, vegetables.
which defines quality in terms of user satisfaction, is
much less tangible and less quantifiable concept. This
review will be focused only on product-oriented quality Introduzione
and objective criteria for its evaluation. Standard for
quality assessment of fresh vegetables are estab- Se in passato l’obiettivo principale delle coltiva-
lished in Europe and North and Central America. zioni orticole era la massimizzazione della produzio-
However, they take into consideration mostly external ne, oggi la moderna orticoltura non può prescindere
quality attributes (e.g. size, shape, color, absence of dalla qualità. Al pari di ogni altro prodotto destinato
defects and decay, critical concentrations of pesti- all’alimentazione, la qualità degli ortaggi è comune-
cides and nitrate), whereas very important internal
mente definita come “l’insieme delle caratteristiche o
quality attributes such as texture, flavor and health-
promoting compounds are not considered.
degli attributi che condizionano l’idoneità a soddisfare
Environmental conditions, crop management and una determinata esigenza”. Tale definizione, formula-
physiological factors may modify the vegetable quali- ta dall’European Organization for Quality Control
ty. The purpose of this paper is to review the recent lit- (1976), fa riferimento sia all’aspetto soggettivo che
erature dealing with the main pre-harvest factors that oggettivo della qualità (La Malfa, 1988). Quest’ultimo
can modify the quality of vegetables and, in particular, riguarda le caratteristiche proprie del prodotto, mentre
the physical properties, flavor, and health–related l’aspetto soggettivo è legato all’utilizzazione dello
compounds. First of all, the importance of the geno- stesso. Le caratteristiche che assumono maggiore
type and grafted plants selection, the optimization of rilievo in rapporto alla natura e alla destinazione degli
the environmental conditions and the advantages and ortaggi utilizzati allo stato fresco sono quelle nutrizio-
disadvantages of protected environments in compari- nali, organolettiche, igienico-sanitarie e commerciali
son to open field cultivation concerning product quality
(fig. 1) (La Malfa, 1988). Recentemente, nel giudizio
will be outlined. Then, the effects of the optimization of
agricultural practices, in particular water quantity and
di qualità vengono considerate non solo le caratteristi-
che del prodotto stesso ma anche la modalità di produ-
zione e il contesto in cui si inserisce il processo pro-
*
joerouphael@yahoo.com duttivo, assumendo così un connotato più ampio (qua-
77Rouphael et al.
Fig. 1 - Principali caratteristiche che definiscono la qualità degli ortaggi in misura diversa in rapporto alla destinazione del prodotto.
Fig. 1 - Main characteristics influencing vegetable quality in relation to product consumption.
lità etica e ambientale). A seguito delle mutate abitu- di difetti e deterioramenti) nonché i limiti delle con-
dini alimentari, negli ultimi anni particolare interesse centrazioni di pesticidi e nitrati, mentre non sono com-
è stato rivolto alle caratteristiche nutrizionali degli presi alcuni aspetti importanti che contribuiscono
ortaggi. Essi, infatti, sono considerati una fonte inso- enormemente alla definizione del profilo di qualità
stituibile di acqua, fibre, sali minerali, vitamine e di come, ad esempio, le componenti aromatiche (zucche-
numerose sostanze bioattive, come ad esempio: i glu- ri, composti volatili o acidi organici) e la presenza di
cosinolati delle Brassicaceae; i carotenoidi di pepero- composti ad azione salutistica.
ne, carota, spinaci e pomodoro; i polifenoli di car- In considerazione della crescente importanza che il
ciofo, cipolla, cavolo broccolo; le saponine di fagiolo consumatore attribuisce alla qualità nella scelta degli
e pisello; i terpeni di carote, pomodoro e sedano. ortaggi per il consumo fresco, è stata realizzata una
Questi metaboliti secondari, pur non essendo indi- rassegna che ha avuto lo scopo di analizzare i fattori
spensabili nella dieta alimentare, sono oggi fortemen- in pre-raccolta che in misura maggiore possono con-
te ricercati dal consumatore poiché possono contribui- tribuire al miglioramento della qualità dei prodotti
re a prevenire l’insorgenza di patologie di diversa ori- orticoli sotto l’aspetto nutrizionale, organolettico e
gine (fig. 2) (Gruda, 2005). Nonostante l’importanza igienico-sanitario. In particolare, si farà riferimento
delle caratteristiche nutrizionali, l’apprezzamento da alla selezione di appropriati genotipi e portinnesti,
parte del consumatore non risulta ancorato a tali carat- all’ottimizzazione delle condizioni ambientali (luce e
teristiche di difficile quantificazione. Per i prodotti da temperatura), alla coltivazione in serra rispetto al
destinare alla trasformazione industriale, invece, la pieno campo, alla razionalizzazione di alcune pratiche
composizione chimica assume un significato ben defi- agronomiche come l’irrigazione, la nutrizione minera-
nito ai fini della valutazione. le e l’uso dei sistemi di coltivazione fuori suolo.
Alcuni criteri oggettivi per definire la qualità degli
ortaggi destinati al consumo fresco sono stati definiti e Genotipo
riconosciuti in Europa e negli Stati Uniti attraverso il
Codex Alimentarius della FAO e dell’Organizzazione La scelta della cultivar rappresenta un fattore deci-
Mondiale della Sanità (Gruda, 2005). Tuttavia, tali sivo nel determinare il risultato produttivo di una col-
standard prendono in considerazione parametri este- tura. Fino al recente passato, i programmi di migliora-
riori (dimensione, forma, colore, freschezza, assenza mento genetico avevano l’obiettivo di sviluppare ibri-
78Qualità dei prodotti orticoli freschi
Konuru (2005), analizzando 40 varietà di pomodoro,
hanno riscontrato che il contenuto in licopene è più
alto nel pomodoro ciliegino, seguito da quello a grap-
polo e da quello a frutto rotondo di elevata pezzatura.
Anche le cultivar con bacca arancione possiedono un
elevato contenuto di carotenoidi e di vitamina A,
superiori a quelli delle cultivar rosse, mentre le culti-
var gialle hanno una quantità di licopene fino a dieci
volte inferiore alle cultivar rosse (Hart e Scott, 1995).
La differente qualità nutrizionale rispetto alla colo-
razione dell’ortaggio è stata analizzata anche in carota
prendendo in considerazione radici arancioni, viola,
gialle e bianche (Alasalvar et al., 2001). I risultati
Fig. 2 - Prodotti del metabolismo secondario con azione antitumo- hanno evidenziato un più elevato contenuto di compo-
rale tipici di alcuni ortaggi.
Fig. 2 - Secondary metabolites with anticancer action of some sti volatili nelle carote bianche rispetto a quelle aran-
vegetables. cioni e alle viola e gialle mentre la presenza di α- e β-
carotene è risultata massima nelle carote viola, seguite
dalle carote arancioni e, per ultime, da quelle gialle
di con elevate capacità produttive e tolleranti ai prin- (tracce di carotene) e da quelle bianche (assenza del
cipali stress di natura biotica e abiotica; il prodotto pigmento). Anche nel peperone la presenza di carote-
doveva inoltre avere un buon aspetto esteriore, essere noidi ha mostrato un’elevata variabilità in rapporto al
idoneo alla manipolazione e possedere un’elevata genotipo (Howard et al., 2000).
shelf life (Dorais et al., 2008). Pertanto, sono state Nel complesso si evidenzia come la scelta della
sviluppate negli anni un numero limitato di varietà cultivar rappresenti un fattore che contribuisce signifi-
coltivate con caratteristiche qualitative specifiche che cativamente alla definizione delle proprietà organolet-
tuttavia oggi non sempre rispondo alle mutate esigen- tiche e nutraceutiche degli ortaggi.
ze del consumatore sotto il profilo qualitativo (es.
aspetti nutraceutici e organolettici) (Dorais et al., Innesto
2008). Di conseguenza, il contenuto di sostanze legate
al sapore e all’aspetto salutistico nel prodotto comin- L’innesto in orticoltura rappresenta una tecnica
ciano a incidere sulle scelte degli agricoltori e delle molto diffusa in diverse parti del mondo per far fronte
ditte sementiere. Per il pomodoro, ad esempio, sono soprattutto a problematiche di tipo fitosanitario (Lee
oggi disponibili diverse tipologie di bacca (ciliegia, et al., 2010) ed a stress abiotici quali salinità, alcali-
dattero, grappolo rosso, insalataro) di diverso colore nità, carenza di nutrienti, stress termici, stress idrici,
(verde, rossa, gialla, arancione, rosa, marrone, nera) e presenza di alte concentrazioni nel suolo di contami-
con elevata concentrazione di molecole benefiche per nanti organici e metalli pesanti (Colla et al., 2010a,b;
la salute (licopene ed altri carotenoidi) (Ronen et al., Rouphael et al., 2008; Savvas et al., 2010; Schwarz et
2000; Thompson et al., 2000). Numerosi autori hanno al., 2010). Con riferimento agli effetti dell’innesto
anche evidenziato la possibilità di incrementare il sulla qualità degli ortaggi i risultati sono contrastanti
livello di antiossidanti nel pomodoro modificando la (Rouphael et al., 2010). Ad esempio, è stato osservato
via biosintetica dei flavonoidi e di altri composti che i frutti di cocomero provenienti da piante innesta-
fenolici (Schijlen et al., 2004); inoltre, sono stati sele- te su portainnesti di Lagenaria spp. (Yetisir et al.,
zionati pomodori con elevato contenuto in antociani 2003) e di Cucurbita maxima × Cucurbita moschata
(Jones et al., 2003). è stato riscontrato che le bacche (Huitrón-Ramírez et al., 2009) presentano una consi-
di piccole dimensioni hanno tendenzialmente un con- stenza più elevata, rispettivamente, del 24 e 27% di
tenuto più elevato di vitamina C ed inoltre l’elevato quelli provenienti da piante non innestate. Risultato
rapporto superficie/volume favorisce il contenuto di analogo è stato osservato su melone innestato sull’i-
flavonoidi, essendo presenti soprattutto nella buccia. brido interspecifico di zucca ‘P360’ (Cucurbita maxi-
Dalla letteratura si evidenzia che i carotenoidi sono ma Duchesne × Cucurbita moschata Duchesne)
maggiormente presenti nelle varietà da industria e (Colla et al., 2006a).
tendono a diminuire passando alla tipologia ciliegino, Il contenuto di carboidrati totali in frutti di coco-
a quella a grappolo e all’insalataro (Leonardi et al., mero provenienti da piante innestate su Lagenaria
2000; Dorais et al., 2001; Dorais, 2007). Kuti e siceraria (Mol.) Standl. è risultato inferiore a quello
79Rouphael et al.
nei frutti delle piante autoinnestate (Liu et al., 2006). del 13 e del 7% rispetto a quello dei frutti provenienti
Yetisir et al. (2003) hanno riportato che il contenuto dalle piante non innestate. Analogamente, Huang et
di solidi solubili nei frutti di cocomero è fortemente al. (2009) hanno osservato un incremento di vitamina
influenzato dal tipo di portinnesto utilizzato. Miguel C in frutti di cetriolo raccolti da piante innestate su
et al. (2004), Colla et al. (2006b) e Huitrón-Ramírez Lagenaria siceraria Standl. e Cucurbita ficifolia
et al. (2009), invece, non hanno riscontrato differenze Bouche. Oltre che il contenuto di vitamina C, l’utiliz-
statisticamente significative tra il contenuto di solidi zo di un ibrido interspecifico di zucca (Cucurbita
solubili dei frutti di cocomero provenienti da piante maxima Duchesne × Cucurbita moschata Duchesne)
innestate su ibridi interspecifici di zucca e quello come portinnesto ha determinato un incremento signi-
delle piante non innestate, mentre un incremento ficativo (+40%) del contenuto di licopene nei frutti di
significativo del contenuto di solidi solubili è stato cocomero (Proietti et al., 2008). Influenza positiva
accertato da Salam et al. (2002) nei frutti di piante dell’innesto sul contenuto di licopene e β-carotene è
innestate. Inoltre, il contenuto di solidi solubili in stato osservato anche su pomodoro coltivato in condi-
frutti di melone (Cucumis melo L. var. cantaloupensis zioni di stress salino (Fernández-García et al., 2004).
Naud) provenienti da piante innestate su ‘P360’ L’impiego dell’innesto può migliorare il valore
(Cucurbita maxima Duchesne × Cucurbita moschata nutrizionale del prodotto anche attraverso l’incremen-
Duchesne) è risultato inferiore a quello dei frutti di to del contenuto di alcuni elementi minerali. Rouphael
piante non innestate (Colla et al., 2006a). In cetriolo è et al. (2008) hanno riscontrato infatti che piante di
stata riscontrata una riduzione del contenuto di solidi cocomero innestate su un ibrido interspecifico di
solubili nel frutto di piante innestate su Cucurbita zucca (Cucurbita maxima Duchesne × Cucurbita
ficifolia Bouché (Lee et al., 1999) e un incremento moschata Duchesne) presentano frutti con concentra-
utilizzando come portinnesto il Sicyos angulatus L. zioni più elevate di K e Mg. Inoltre, Khah et al.
Sempre su cetriolo, Huang et al. (2009) hanno riscon- (2006) hanno osservato una maggiore concentrazione
trato che la qualità dei frutti provenienti da tre combi- di Ca in frutti di pomodoro provenienti dalla cv Big
nazioni d’innesto varia in modo diverso al crescere Red innestata su ‘He-Man’ rispetto a quelli ottenuti da
della salinità della soluzione nutritiva; in particolare, piante non innestate.
in assenza di NaCl il contenuto di solidi solubili è Infine non va trascurato l’effetto negativo che
minore nei frutti delle piante innestate su Lagenaria alcuni portainnesti possono indurre sulla qualità orga-
siceraria Standl. rispetto a quelli delle piante autoin- nolettica del prodotto per un’alterazione del sapore
nestate, mentre in presenza di 60 mM di NaCl il con- del frutto; in particolare, in melone è stato riscontrato
tenuto di solidi solubili nei frutti risulta più alto nelle nel frutto un retrogusto tipico di ‘zucca’ utilizzando
piante innestate. Matsuzoe et al. (1996) hanno osser- alcuni portainnesti di Cucurbita spp. (Traka-Mavrona
vato lievi variazioni del contenuto di carboidrati e et al., 2000).
acidi organici in frutti di pomodoro ‘Momotaro’ uti- I risultati sopra riportati evidenziano nel comples-
lizzando tre portinnesti di Solanum (S. sisymbriifo- so come un’accurata selezione delle combinazioni
lium, S. torvum, e S. toxicarium). Allo stesso modo, d’innesto possa avere un effetto positivo non solo
Khah et al. (2006) non hanno osservato differenze tra sulla resistenza alle avversità biotiche e abiotiche ma
il contenuto di solidi solubili di frutti di pomodoro cv anche sulla qualità del frutto.
Big Red non innestata e innesta su ‘He-Man’
(Solanum lycopersicum L. × Solanum habrochaites Fattori ambientali
S.Knapp & D.M.Spooner) e ‘Primavera’ (Solanum
lycopersicum L.). In tabella 1 è riportato un riepilogo I fattori ambientali che maggiormente influenzano
degli effetti indotti dal portainnesto sul contenuto di la qualità degli ortaggi sono la luce e la temperatura
solidi solubili dei frutti di diverse specie ortive. Le mentre solo alcune indicazioni, non definitive, sono
variazioni del contenuto di solidi solubili nel frutto e disponibili circa l’effetto di alte concentrazioni di CO2
del loro rapporto con gli acidi organici, oltre ad e di elevata umidità dell’aria sulla qualità del prodot-
influenzare il valore nutrizionale del prodotto, modifi- to. Per quanto riguarda le colture da pieno campo, gli
cano la qualità organolettica. studi hanno descritto le variazioni del valore nutrizio-
L’innesto può alterare anche il contenuto di antios- nale degli ortaggi in funzione della posizione geogra-
sidanti nei frutti (tab. 2). Proietti et al. (2008) hanno fica e della stagione di crescita, con risultati spesso di
riscontrato che il deidroascorbato e il contenuto totale difficile interpretazione a causa dei numerosi fattori
di vitamina C nei frutti provenienti da piante innestate che intervengono durante il periodo di coltivazione e
di cocomero è risultato, rispettivamente, più elevato dell’epoca di raccolta. Quindi di seguito sono riporta-
80Qualità dei prodotti orticoli freschi
Tab. 1 - Effetti dell’innesto sul contenuto di solidi solubili nei frutti di diverse specie ortive.
Tab. 1 - Effects of grafting on soluble solids content of fruits in different vegetable crops.
Innestato vs
Coltura Portinnesto Riferimento bibliografico
non innestato
- Yao et al., 2003; Qian et al., 2004;
Lagenaria siceraria Standl. =z Liu et al., 2006; zYetisir et al., 2003
Citrullus lanatus
Yetisir et al., 2003; Miguel et al., 2004;
(Thunb.) Cucurbita maxima Duch. x =
Colla et al., 2006b; Huitrón-Ramírez et al., 2009;
Cucurbita moscata Duch. +v
Salam et al., 2002
Matsum e Nakai v
Cucurbita maxima Duch. e - Yetisir et al., 2003
Cucurbita moscata Duch.
Cucurbita maxima Duch. x -
Cucumis melo L. Colla et al., 2006a; Crinò et al., 2007
Cucurbita moscata Duch. =
Cucurbita ficifolia Bouché - Lee et al., 1999; Huang et al., 2009
Cucumis sativus L. Lagenaria siceraria Standl. + Huang et al., 2009
Sicyos angulatus L. = Lee et al., 1999
Solanum sisymbriifolium Lam. =
Solanum torvum Sw. = Matsuzoe et al., 1996
Solanum toxicarium Rich. =
Solanum lycopersicum
Solanum lycopersicum L. x
L. Solanum habrochaites S. Knapp & = Khah et al., 2006; Martorana et al., 2007
D.M. Spooner
Fernández-García et al., 2004; Khah et al., 2006;
Ibridi di Solanum lycopersicum L. = Martorana et al., 2007
-, =, + indicano rispettivamente variazioni negative, nulle e positive del contenuto di solidi solubili nei frutti di piante innestate rispetto a
quelli di piante non innestate.
te esclusivamente le informazioni relative all’effetto to che elevate intensità luminose favoriscono l’accu-
dell’intensità luminosa e della temperatura sui para- mulo di carboidrati e di sostanza secca nei frutti
metri qualitativi degli ortaggi, soprattutto nelle colti- (Weston e Barth, 1997); risultati simili sono stati
vazioni in ambiente protetto. riscontrati su lattuga, insieme all’aumento del numero
di foglie, del peso fresco e della quantità di acido
Luce ascorbico (Shinohara e Suzuki, 1981).
L’intensità luminosa può influire in maniera mar- Anche il colore dell’ortaggio, importante parame-
cata sulla qualità del prodotto (Weston e Barth, 1997). tro qualitativo, è correlato all’intensità luminosa,
Una radiazione luminosa di intensità insufficiente come confermato, ad esempio, dalla pigmentazione
determina infatti eziolatura dei tessuti vegetali ed più intensa del ravanello (Schreiner et al., 2002) e del
inoltre può indurre un maggior accrescimento della pomodoro (Dorais et al., 2001) coltivati in condizioni
parte vegetativa a discapito della parte edule (spesso di elevata luminosità. Ma la radianza può modificare
rappresentata dal frutto), con conseguente scadimento anche l’accumulo di nitrati nei tessuti vegetali deter-
qualitativo del prodotto. Inoltre, bassi livelli di irra- minandone un incremento soprattutto negli ortaggi da
dianza determinano una ridotta attività fotosintetica foglia (lattuga e spinaci) in presenza di limitata lumi-
con basso accumulo di zuccheri nei frutti e conse- nosità (Proietti et al., 2004). Tale accumulo rappre-
guente peggioramento della qualità nutrizionale e senta un evidente peggioramento della qualità nutri-
organolettica del prodotto (Pardossi et al., 2000). zionale a causa degli effetti nocivi sulla salute umana
Elevate intensità luminose associate ad elevate tempe- indotti dai nitrati. Inoltre, anche la qualità commercia-
rature inducono un incremento dell’attività fotosinte- le ne risulta compromessa poiché l’Unione Europea
tica e, quindi, un accumulo di monosaccaridi ha definito le concentrazioni limite ammissibili all’in-
(Huyskens-Keil e Schreiner, 2004). L’intensità lumi- terno dei tessuti vegetali (Santamaria, 2006), che sono
nosa della stagione di crescita influisce perciò sull’ac- state recentemente modificate con regolamento
cumulo di fruttosio nelle radici di ravanello 1258/2011 del 2 dicembre 2011, che variano con la
(Schreiner et al., 2002). In pomodoro è stato osserva- specie, la varietà, il periodo dell’anno in cui l’ortaggio
81Rouphael et al.
Tab. 2 - Influenza di alcuni fattori in pre-raccolta sul contenuto di e in particolare delle radiazioni UV-B, determina un
sostanze nutraceutiche in pomodoro. accumulo di flavonoidi (Stewart et al., 2000). Risultati
Tab. 2 - Influence of some pre-harvest factors on nutraceutical
compounds in tomato. analoghi sono stati trovati su erba cipollina (Nitz et al.
2004) e spinacio (Heuberger et al. 2004).
Fattore ß-carotene Licopene Vitamina Flavoni
C
+ Temperatura
Temperatura = - La temperatura varia in funzione di numerosi fat-
- (>30°C;Qualità dei prodotti orticoli freschi
delle proteine e degli acidi nucleici, mentre i danni gli elevati ritmi di crescita in lattuga coltivata in serra
indiretti includono l’inibizione della sintesi e la degra- predispongono le piante alla comparsa di necrosi mar-
dazione dei pigmenti (Kays, 1999). è importante evi- ginali delle foglie (tipburn) (Frantz et al., 2004).
tare eccessi termici per non incorrere nel marciume
apicale dei frutti di pomodoro (Ho, 2004) e nella Sistemi di coltivazione fuori suolo
necrosi marginale del lembo fogliare di lattuga
(Saure, 1998). Rispetto ai nitrati, elevate temperature Nei sistemi di coltivazione fuori suolo, che rappre-
inducono un maggior accumulo di tali composti in sentano i mezzi più intensivi di produzione degli
lattuga (Van der Boon et al., 1990) e ravanello ortaggi, l’impiego di soluzioni a composizione e con-
(Nieuwhof, 1994). centrazioni note consente un puntuale controllo della
nutrizione idrica e minerale della pianta, con riflessi
Ambiente di coltivazione: serra vs pieno campo importanti sulla qualità del prodotto. I principali ele-
menti attraverso i quali è possibile influenzare in
In linea generale, la qualità degli ortaggi è favorita misura maggiore il profilo di qualità degli ortaggi col-
dalle condizioni di coltivazione di serra rispetto a tivati con sistemi fuori suolo riguardano le caratteristi-
quelle di piano campo (Bot, 2003). In ambiente pro- che e la gestione della soluzione nutritiva (Santamaria
tetto è possibile infatti un controllo più accurato dei e Valenzano, 2001). La conducibilità elettrica della
parametri microclimatici (luce, temperatura, umidità e soluzione nutritiva è probabilmente uno dei fattori che
CO 2 ) e dell’ambiente radicale (es. colture fuori maggiormente condizionano la qualità del prodotto.
suolo). Tuttavia, all’interno dell’apprestamento di Numerose ricerche, infatti, hanno riportato che l’uso
protezione si realizzano di sovente condizioni micro- di una soluzione moderatamente salina, per l’aggiunta
climatiche estreme che hanno un effetto negativo di NaCl o di nutrienti, migliora la qualità nutrizionale
sulla qualità dei prodotti. Alcune di esse riguardano la e organolettica del pomodoro grazie a un maggior
radiazione luminosa sia dal punto di vista quantitativo contenuto di solidi solubili e acidi organici (De
che qualitativo. La riduzione dell’intensità luminosa Pascale et al., 2001; Martorana et al., 2007). Inoltre,
dovuta al materiale di copertura può determinare, al crescere della salinità della soluzione si osserva in
infatti, in alcuni ambienti e periodi dell’anno una genere un incremento del contenuto di vitamina C,
maggior concentrazione di nitrati nelle foglie e il con- licopene e ß-carotene nei frutti (De Pascale et al.,
seguente scadimento della qualità nutrizionale, come 2001). Risultati simili sono stati riscontrati in pepero-
osservato da Santamaria (2006) su lattuga. Inoltre, ne (Colla et al., 2006c), melanzana (Savvas e Lenz,
all’interno di serre con copertura in vetro è stata 1994), sedano (Pardossi et al., 1999), cocomero
riscontrata un’assenza quasi totale di radiazione UV- (Trajkova et al., 2006) e zucchino (Rouphael et al.,
B (280-320 nm) (Nitz et al., 2004) con effetti negativi 2006). Fanasca et al. (2006), studiando l’effetto di
sulla biosintesi dei polifenoli (Schirrmacher et al., diverse proporzioni tra nutrienti (K/Ca/Mg) sulla qua-
2004). Tale effetto è stato confermato da Stewart et lità delle bacche di pomodoro, hanno osservato una
al. (2000) che hanno osservato come i pomodori otte- maggiore attività antiossidante e un più elevato conte-
nuti in pieno campo in Spagna e in Sud Africa presen- nuto di licopene in presenza di elevate concentrazioni
tino un contenuto di flavonoidi più elevato da quattro di K nella soluzione e una più alta attività antiossidan-
a cinque volte rispetto ai pomodori prodotti nelle te incrementando la concentrazione di Mg. Altri lavo-
serre in vetro inglesi. Allo stesso modo, il contenuto ri hanno evidenziato la possibilità di incrementare il
di flavonoidi nella specie ortiva da foglia Gynura valore nutrizionale del prodotto modificando il conte-
bicolor DC. prodotta in Germania è risultato molto nuto di specifici composti benefici per la salute
più elevato in piante coltivate in pieno campo rispetto umana al fine di ottenere ortaggi funzionali; ad esem-
alla serra. Anche il contenuto di glucosinolati in pio, in lattuga e spinacio è stato riscontrato che incre-
diverse Brassicaceae è stato inferiore nelle piante col- mentando la concentrazione del ferro nella soluzione
tivate in serra rispetto a quelle coltivate in pieno nutritiva a ridosso della raccolta aumenta il contenuto
campo con conseguente scadimento della qualità del nutriente nelle foglie (Inoue et al., 2000).
nutrizionale e alterazione della qualità organolettica I sistemi di coltivazione fuori suolo consentono di
del prodotto (He, 1999). migliorare la qualità del prodotto anche attraverso la
Inoltre alcuni ortaggi coltivati in serra sono mag- riduzione di composti potenzialmente pericolosi per la
giormente sensibili alla comparsa di fisiopatie che salute umana. A tale riguardo, Gonnella et al. (2004)
comporta un forte scadimento della qualità merceolo- hanno osservato, che la sostituzione della soluzione
gica del prodotto. Ad esempio è stato riscontrato che nutritiva con acqua, tre giorni prima della raccolta, ha
83Rouphael et al.
consentito di ridurre ad un terzo la concentrazione di tra in condizioni di buona disponibilità idrica. Tale tec-
nitrati nelle foglie di lattuga. Questi risultati sono in nica è stata applicata con successo in pomodoro per il
accordo con quelli riportati da Martignon et al. (1994) quale, a partire dall’allegagione dei frutti, si è avuto un
su indivia e sedano. miglioramento del contenuto di solidi solubili e una
riduzione dei consumi idrici (Yang et al., 2012).
Irrigazione e qualità dell’acqua L’irrigazione con acque saline causa spesso la
riduzione della produzione ed un miglioramento delle
La maggior parte delle superfici coltivate ad ortive caratteristiche qualitative del prodotto. In pomodoro
è localizzata in ambienti caldo-aridi (es. Paesi del baci- (De Pascale et al., 2001), melone (Colla et al.,
no Mediterraneo), dove la scarsa presenza di acqua di 2006a), cocomero (Colla et al., 2006b), peperone
buona qualità limita fortemente la produttività e causa (Colla et al., 2006c) e zucchino (Rouphael et al.,
uno scadimento di alcune caratteristiche qualitative del 2006), l’uso di acque con elevata conducibilità elettri-
prodotto. L’impiego di strategie basate sulla riduzione ca ha comportato un incremento della sostanza secca
degli apporti idrici (deficit irrigation) permette di con- e del contenuto di solidi solubili nei frutti. A tali effet-
tenere i consumi di acqua e di incrementare la qualità ti positivi si aggiunge spesso un incremento relativo
del prodotto senza causare necessariamente un calo di sostanze nutraceutiche (tab. 2) legato alla riduzione
significativo della produzione (Miguel Costa et al., del contenuto idrico del frutto e all’attivazione del
2007). L’irrigazione deficitaria regolata (regulated metabolismo secondario responsabile dell’accumulo
deficit irrigation) è una tecnica di gestione dell’irriga- di composti ad azione antiossidante (es. carotenoidi in
zione che prevede la sospensione o la riduzione degli pomodoro). Tuttavia, lo stimolo sulla biosintesi di
apporti idrici in alcune fasi del ciclo colturale al fine di composti antiossidanti si riscontra spesso solo in con-
migliorare la qualità del frutto. Tale tecnica applicata dizioni di moderato stress salino. Il livello di salinità
su pomodoro coltivato in serra ha determinato un oltre il quale la biosintesi viene ridotta varia in rela-
miglioramento della qualità delle bacche raccolte dalle zione alla cultivar, alle condizioni di crescita e al tipo
piante sottoposte a deficit idrico controllato grazie alla di molecola bioattiva. De Pascale et al. (2001) hanno
maggiore concentrazione di zuccheri solubili e alla più osservato, infatti, su pomodoro che il contenuto mas-
alta intensità del colore (Pulupol et al., 1996); tuttavia, simo di carotenoidi totali e di licopene viene raggiun-
oltre al miglioramento del profilo qualitativo, è stato to quando la salinità è compresa tra 4,0 e 4,4 mS cm-1,
osservato anche un decremento della produzione. mentre il contenuto di acido ascorbico aumenta fino a
Mitchell et al. (1991) non hanno riscontrato riduzioni livelli di salinità di 15,7 mS cm-1. La salinità modifica
della produzione a seguito della sospensione dell’irri- inoltre la composizione minerale del tessuto vegetale.
gazione 50-75 giorni prima della raccolta del pomodo- Ad esempio, incrementando la salinità da 0,5 a 15,7
ro; anche il contenuto di solidi solubili non è variato in mS cm-1 mediante l’aggiunta di NaCl si osserva una
modo significativo per effetto della sospensione degli riduzione della concentrazione di P, K, Mg e Zn nei
apporti irrigui nell’ultima fase del ciclo colturale. frutti di pomodoro, per un effetto di antagonismo con
Dorji et al. (2005) hanno dimostrato che il deficit idri- Na e Cl (De Pascale et al., 2001) e un conseguente
co controllato su peperone coltivato in serra riduce peggioramento della qualità nutrizionale del prodotto.
l’allegagione dei frutti ed incrementa del 20% il loro
contenuto in solidi solubili. Prove sperimentali condot- Fertilizzazione
te in pieno campo su cocomero hanno evidenziato che
la riduzione dell’irrigazione comporta un calo della Gli effetti della fertilizzazione sulla qualità del
produttività dal 15 al 36% senza modificare il contenu- prodotto variano in relazione all’elemento (tab. 2) e
to di licopene nei frutti (Bang et al., 2004). In cavolo alla sua forma chimica, al genotipo, alle condizioni
broccolo, la riduzione delle disponibilità idriche causa ambientali ed alle tecniche colturali. In condizioni di
un raddoppiamento del contenuto di glucosinolati scarsa disponibilità di azoto, è stato riscontrato un
(Paschold et al., 2000). incremento del contenuto di licopene, β-carotene,
Un’altra tecnica irrigua finalizzata al risparmio di fenoli e flavonoidi in bacche di pomodoro (Dorais et
acqua e al miglioramento della qualità del prodotto è al., 2008). Incrementando gli apporti di azoto in
l’irrigazione parziale della zona radicale (partial root- pomodoro, è stato osservato una riduzione del
zone drying). Essa prevede l’alternanza dell’irrigazio- 18–28% della vitamina C nei frutti, ma il decremento
ne su due metà dell’apparato radicale affinché, in è risultato inferiore quando l’azoto è stato applicato
modo che, alternativamente, una parte delle radici si sotto forma di nitrato o compost rispetto alla forma
trovi in condizioni di scarsa disponibilità idrica e l’al- ammoniacale (Montagu e Goh, 1990). Applicazioni
84Qualità dei prodotti orticoli freschi
eccessive di fertilizzante azotato su pomodoro vole della concimazione a base di zolfo sul contenuto
influenzano negativamente il contenuto di vitamina C, di glucosinolati, flavonoidi e derivati dell’acido idros-
zuccheri, solidi solubili, Ca e Mg, mentre favoriscono sicinammico in cavolo broccolo (Vallejo et al.,
l’acidità titolabile e il rapporto acidi:zuccheri, con 2003a,b). Il contenuto di glucosinolati è influenzato
conseguente riduzione della qualità del prodotto sia anche dalla disponibilità di microelementi ed in parti-
dal punto di vista nutrizionale che organolettico. colare risulta elevato in presenza di una buona dota-
L’effetto negativo di elevate disponibilità di azoto zione di Zn (Coolong et al., 2004).
sull’accumulo di sostanze fitochimiche può essere Nonostante si discuta molto della qualità degli
causato anche da effetti indiretti legati ad una maggio- ortaggi biologici in confronto ai convenzionali, la
re espansione dell’apparato fogliare che causa disponibilità di un numero ridotto di studi rigorosi
ombreggiamento dei frutti. Ruiz e Romero (1999) sull’argomento non consente di avere una compara-
hanno osservato l’accumulo di amminoacidi, proteine zione oggettiva tra i due tipi di prodotto (Pimpini et
e altri composti azotati nei frutti di cetriolo al crescere al., 2005; Dorais et al., 2008). Fra le caratteristiche
degli apporti azotati. La forma azotata influenza la distintive della coltivazione biologica vi è certamente
qualità nutrizionale del prodotto anche attraverso una la fertilizzazione. A questo riguardo, è stata eviden-
variazione della composizione minerale. L’utilizzo di ziata un’influenza diretta della concimazione organica
azoto sotto forma di ammonio causa infatti l’acidifi- sul contenuto di nitrati su numerose ortive da foglia
cazione della rizosfera con incremento dell’assorbi- che è stato sempre inferiore nei prodotti biologici
mento di Fe, Zn e Ca (Frossard et al., 2000); effetti rispetto a quanto osservato nei prodotti convenzionali;
opposti sono indotti dall’uso di azoto in forma nitrica. ciò in conseguenza della graduale disponibilità dell’a-
Una riduzione delle concentrazioni di P, K, Mg, Cu e zoto lungo il ciclo di coltivazione (Pimpini et al.,
Zn nel frutto è stata osservata utilizzando urea come 2005). Non sempre chiara appare, per contro, la rela-
fonte di azoto in confronto alla forma nitrica e ammo- zione fra nutrizione organica e contenuto di vitamine,
niacale. All’aumentare delle disponibilità di fosforo si minerali e metaboliti secondari. L’apporto di fertiliz-
osservano in genere incrementi di sostanze fitochimi- zanti in forma organica ha incrementato il contenuto
che come l’acido ascorbico, gli antociani, i flavonoidi di composti fenolici in pomodoro, mentre nessuna
e il licopene (Bruulsema et al., 2004; Lester, 2006). influenza è stata riscontrata in peperone (Chassy et
Trudel e Ozbun (1971) hanno riscontrato un incre- al., 2006). Zhao et al. (2007) non hanno osservato dif-
mento del contenuto di carotenoidi e licopene in ferenze nel contenuto di composti fenolici in lattuga
pomodoro aumentando la concentrazione di K nella concimata in modo convenzionale e organico. La
soluzione fino a 8 mM. variabilità dei risultati può essere correlata alla man-
Per quanto riguarda il metodo di applicazione dei canza di una relazione diretta di causa ed effetto fra
fertilizzanti, è stato accertato che in alcuni casi la con- fertilizzazione biologica e qualità degli ortaggi. Per
cimazione fogliare risulta più efficace di quella radi- esempio, Premuzic et al. (1998) hanno giustificato il
cale, soprattutto in presenza di fattori limitanti la fun- maggiore contenuto di Ca e vitamina C del pomodoro
zionalità dell’apparato radicale (es. salinità). Ad coltivato su suolo organico e irrigato solo con acqua,
esempio, in pomodoro è stato osservato che irrorando in confronto a quello coltivato in fuori suolo, con il
i frutti con soluzioni contenenti Ca e B si ha una minore contenuto di nutrienti (Mg e K) delle prime
ridotta incidenza di spaccature sul frutto ed è aumen- che ha determinato un minore accrescimento delle
tata di due volte la concentrazione di B e di 1,5 volte foglie e conseguentemente una maggiore incidenza di
quella di Ca rispetto ai frutti delle piante controllo radiazione luminosa sui frutti. Anche Dorais (2007)
(Dorais et al., 2004). è stato anche evidenziato che attribuisce il maggiore contenuto di licopene dei
concimazioni fogliari con soluzioni allo 0,1-0,3% di pomodori biologici rispetto a quelli ottenuti in fuori
Ca aumentano il contenuto di licopene fino a quattro suolo a effetti indiretti dovuti alla nutrizione organica
volte e quello di vitamina C fino a 1,5 volte rispetto ai (riduzione del LAI e del potenziale idrico nel suolo).
frutti di pomodoro non trattati (Subbiah e Perumal, L’impiego di biofertilizzanti contenenti microrgani-
1990). Per contro, elevate concentrazioni di Ca a smi utili offre un’altra possibilità per migliorare la
livello radicale hanno ridotto il contenuto di β-carote- qualità del prodotto. In particolare, numerose esperien-
ne e licopene nei frutti di pomodoro coltivati in fuori ze sono state condotte impiegando micorrize arbusco-
suolo per una contemporanea riduzione della biodi- lari. Tali simbionti hanno migliorato in alcuni casi la
sponibilità di K indotta dall’antagonismo con il Ca qualità del prodotto per un maggior contenuto di diver-
(Paiva et al., 1998). si elementi minerali, di solidi solubili e di composti ad
Recenti ricerche hanno riportato un effetto favore- azione antiossidante (es. Cardarelli et al., 2010).
85Rouphael et al.
Conclusioni BOT G.P.A., 2003. The solar greenhouse; technology for low
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BRUULSEMA T.W., PALIYATH G., SCHOFIELD A., OKE M., 2004.
In conclusione, la review evidenzia come la qualità Phosphorus and phytochemicals. Better Crops 88: 6–11
del prodotto sia notevolmente influenzata dai fattori C ARDARELLI M., R OUPHAEL Y., R EA E., C OLLA G., 2010.
pre-raccolta e quindi solo attraverso un’approfondita Mitigation of alkaline stress by arbuscular mycorrhizal in
zucchini plants grown under mineral and organic fertiliza-
conoscenza del ruolo che i fattori genetici, agronomici tion. J. Plant Nutr. Soil Sci. 173: 778–787.
e climatici possono avere sulle diverse caratteristiche C HARRON C.S., S AMS C.E., 2004. Glucosinolate content and
qualitative degli ortaggi è possibile ottenere dei pro- myrosinase activity in Rapid-cycling Brassica oleracea grown in
a controlled environment. J. Am. Soc. Hort. Sci. 129: 321-330.
dotti che rispondano alle esigenze del consumatore. CHASSY A.W., BUI L., RENAUD E.N.C., VAN HORN M., MITCHELL
Tuttavia, seppur numerose siano le informazioni sugli A.E., 2006. Three-year comparison of the content of antioxi-
effetti dei singoli fattori produttivi sulle diverse carat- dant microconstituents and several quality characteristics in
organic and conventionally managed tomatoes and bell pep-
teristiche qualitative del prodotto, limitate appaiono le pers. J. Agric. Food Chem. 54: 8244–8252.
conoscenze sugli effetti interattivi tra i diversi fattori. COLLA G., ROUPHAEL Y., CARDARELLI M., MASSA D., SALERNO
Tali informazioni potrebbero essere integrate in A., REA E., 2006a. Yield, fruit quality and mineral composi-
tion of grafted melon plants grown under saline conditions. J.
modelli meccanicistici in grado di prevedere l’evolu- Hortic. Sci. Biotechnol. 81: 146-152.
zione delle caratteristiche qualitative del prodotto al COLLA G., ROUPHAEL Y., CARDARELLI M., REA E., 2006b. Effect
variare dei fattori produttivi consentendo così di indi- of salinity on yield, fruit quality, leaf gas exchange, and min-
eral composition of grafted watermelon plants. HortScience
viduare, nelle diverse condizioni colturali, la combi- 41: 622-627.
nazione ottimale dei fattori produttivi in funzione di C OLLA G., R OUPHAEL Y. F ALLOVO C., C ARDARELLI M.,
specifici obiettivi della qualità del prodotto. GRAIFENBERG A. 2006c. Use of Salsola soda as a companion
plant to improve greenhouse pepper (Capsicum annuum) under
saline conditions. New Zeal. J. Crop Hort. Sci. 34: 283-290.
Riassunto COLLA G., ROUPHAEL Y., CARDARELLI M., SALERNO A., REA E.,
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nella dieta alimentare per le riconosciute proprietà grafting in vegetable crops grown under saline conditions.
benefiche sulla salute dell’uomo. Tali proprietà rien- Sci. Hortic. 127: 147-155.
trano in un concetto molto ampio di qualità che com- COOLONG T., RANDLE W., TOLER H., SAMS C., 2004. Zinc avail-
ability in hydroponic culture influences glucosinolate concen-
prende le caratteristiche del prodotto e del processo trations in Brassica rapa. HortScience 39: 84-86.
produttivo. Il lavoro si pone l’obiettivo di realizzare CRINò P., LO BIANCO C., ROUPHAEL Y., COLLA G., SACCARDO F.,
un quadro aggiornato sui fattori in pre-raccolta che in PARATORE A., 2007. Evaluation of rootstock resistance to
fusarium wilt and gummy stem blight and effect on yield and
vario modo influiscono sulla qualità dei prodotti orti- quality of a grafted ‘Inodorus’ melon. HortSci. 42: 521-525.
coli. In particolare, sono stati presi in rassegna il DE PASCALE S., MAGGIO A., FOGLIANO V., AMBROSINO P., RITIENI
genotipo, la tecnica dell’innesto, nonché le condizioni A., 2001. Irrigation with saline water improves carotenoids
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qualità. Particolare attenzione è stata posta alla gestio- DEMSAR J., OSVALD J., VODNIK D., 2004. The effect of light-
ne della coltivazione soprattutto in relazione a: irriga- dependent application of nitrate on the growth of aeroponi-
zione (quantità e qualità dell’acqua distribuita), ferti- cally grown lettuce (Lactuca sativa L.). J. Amer. Soc. Hort.
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lizzazione e sistemi di coltivazione (fuori suolo). DORAIS M., PAPADOPOULOS A.P., GOSSELIN A., 2001. Greenhouse
Infine, sono state evidenziate le possibilità di miglio- tomato fruit quality. Hortic. Rev. 26: 239-319.
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