FRUIT QUALITY IN CITRUS

Professeur Mohamed EL-OTMANI

Enseignant-chercheur, IAV Hassan II, Complexe Horticole d’Agadir,

BP: 728, Agadir, Maroc

Mobile: +212 661386216

Email: elotmani.mohamed@gmail.com

(Lima, Peru; 18-21 April, 2016)

le fruit d’agrumes

Mohamed El-Otmani

Développement fructifère

– Nouaison (cuaje; phase I: multiplication cellulaire)

– Chute physiologique (chute de Juin)

– Grossissement des fruits (phase II: gonflement des cellules de l’endocarpe):• Clémentines précoces: Juin-Sept.

• Clémentines tardives; Juin-Nov.

• Oranges demi saison: Juin-Nov.

• Oranges tardives: Juin-Février

- Maturation (phase III: changement biochimiques):

Clémentines précoces: Août-Sept.Clémentines tardives: Nov.-Déc.Oranges précoces: Oct.-Nov.Oranges tardives: Fév.-Mars

- Sénescence: vieillissement du fruit

Croissance du fruit de la floraison à la récolte

Phase I Phase II Phase III

Mohamed El-Otmani

Evolution et développement des fruits d’agrumes Exemple: Valencia late

Mohamed El-Otmani

Qualité des fruits d’agrumes

• Défauts récemment rapportés par le secteur agrumicole:

– Manque de calibre [surtout en année à été chaud (2012) ou en année à forte charge sur arbres (2013)] avec rejet de certains calibres (petits) par des marchés qui les acceptaient par le passé.

– Problèmes de présence de larves de cératite dans les fruits (?)

– Manque de goût chez les fruits surtout en début de campagne (précocité; déverdissage)

Mohamed El-Otmani

Qualité des fruits d’agrumes

• Défauts récemment rapportés par les clients à l’étranger ou par les producteurs:

– Manque de coloration spécifique à la variété

– Chute du calice (surtout en déverdissage prolongé)

– Fruits secs ou à granulation [en année à été chaud et sec (2012)]: fruits peu juteux.

– Présence de pépins

Mohamed El-Otmani

Normes de qualité des fruits d’agrumes imposées pour la clémentine marocaine

• Critères et normes:– Calibre selon destination: classes de calibres définies en

fonction du diamètre (Clémentine: Cal 6: 44mm; Cal 5: 47mm; Cal 4: 51mm; Cal 3: 55mm; Cal 2: 59; Cal 1: 64mm).

– Couleur de l’écorce typique de la variété– Vert filtrant pour le déverdissage (< 5jours). – Teneur en jus (> 40% et <55%pour clémentine).– Teneur en sucres [Extrait sec soluble] > 10% et < 14% pour

clémentines.– Teneur en acides [Acidité titrable (AT, %)]: > 0,8 en fin de

campagne.– Indice de maturité (ESS/AT): > 8 et < 14 selon la variété et

le stade de maturité.

Mohamed El-Otmani

Critères et normes de la qualité des fruits d’agrumes

• Autres critères:– Présence du calice sur fruits (> 95%):

• signe de fraicheur;

– Forme spécifique à la variété;

– Fermeté de l’écorce adéquate;

– Absence de symptômes de gaufrage, de boursouflement ou de water spot;

– Absence de graines (parthénocarpie, triploides, isolement, irradiation)

– Limites maximales de résidus de pesticides;

– Absence de corps étranger;Mohamed El-Otmani

Critères et normes de la qualité des fruits d’agrumes

• Autres critères:

– Absence de symptômes d’oléocellose;

– Absence d’attaques dues aux insectes (cératite, cochenilles);

– Absence de symptômes de maladies (Phytophthora, Penicillium, Geotrichum);

– Absence de marbrures ou de meurtrissures (tolérances);

– Absence de pépins (nombre selon marché, variété et disponibilité en fruit)

Mohamed El-Otmani

Fruit size as a criterion for fruit quality

• Depends on the variety;

• Certain varieties (clementines) naturally produce smallfruit and most markets do not accept size 4 and less for clementines for example;– To overcome this:

• chose the adequate variety for the target market;• Use disease-free planting material;• Use of vigorous rootstocks (Volkamer, Rough lemon, C. macrophylla

etc.);• Fruit thinning at end of June drop: hand thinning is costly and slow;• Foliar application of auxins at end of june drop: 2,4-DP (Corasil; 50

ppm); 3,5,6-TPA (Maxime; 15 ppm):• Optimize irrigation, fertilization and pest and disease control

• Other varieties have a large size problem (Ortanique):– Reducing water and fertilizers during fruit growth stage can

helpMohamed El-Otmani

Qualité des fruits d’agrumes: gustativité

• Question de gustativité des fruits plutôt que de normes absolues (surtout pour variétés précoces ou issues de climats chauds ou produites sur des porte-greffes vigoureux:

• Extrait sec (sucres; E)• Acidité du jus (A)• Rapport E/A: goût? E et A vont en sens inverse au cours de la

maturité;– Clémentine: > 8 alors qu’il était de 7 avant 2013

» Exemples: E/A = 8: E = 9% et A = 1,12%; E = 12 et A = 1,5

» E/A = 10: E = 9 et A = 0,9; E = 13 et A = 1,3

Des fruits ayant un même rapport E/A peuvent être évalués différemment par le consommateur quoiqu’ils satisfont les exigences objectives.

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Qualité des fruits d’agrumes: gustativité

• Question de gustativité des fruits plutôt que de normes absolues:– Ceci résulte du fait que les récepteur de la langue perçoivent les

acides et les sucres différemment.

– Aussi, le pays de destination peut évaluer le goût différemment (exemple: européens vs. Asiatiques)

– En plus, d’autres composés entrant dans composition du fruit contribuent à la définition du goût des fruits: pigments, arômes, alcools, aldéhydes etc.

D’où le débat sur la question des indices de maturité à utiliser sur fruits (raisins, agrumes etc.) depuis plusieurs années dans plusieurs pays (Nouvelle Zélande, USA): nouvelle norme ou indice de maturité appelé « BrimA » adoptée.

Mohamed El-Otmani

BrimA: un nouvel indice de maturité adopté sur oranges en Californie

• Travaux de Obenland et al. (2003-2006) en CA:– Sur plusieurs variétés de navel, plusieurs régions et stades de

maturité;

– Une portion des fruits individuels a été analysée pour leur couleur, teneur en sucres (Extrait sec soluble; %), acides (%), volatiles;

– Les valeurs de E, A, E/A et BrimA ont été obtenues avec

BrimA = E – k.A avec k constante variant selon le type d’agrumes.

Pour les navels, k = 4 (BrimA = E – 4A)

La couleur de la peau et l’indice BrimA ont été les mieux corrélés avec les scores relatifs à la saveur, la douceur et l’aigreur des fruits.

Pour d’autres considérations, la formule adoptée sur oranges navels en CA:

BrimA = (E - 4A) x 16,5Mohamed El-Otmani

Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits

• Le Materiel Végétal

– La variété (précocité/ tardivité)

Mohamed El-Otmani

Couleur de l’échantillon

C1 C2 C3 C4 C5

Jus (%) 51 49 50 47 49

Acidité (A %) 0,87 0,87 0,95 0,92 0,91

ESS (%) 11,1 10,6 10,6 10,1 9,6

ESS/A 12,86 12,17 11,25 10,98 10,55

- Le stade de maturité à la récolte:Effet stade de maturité sur les Paramètres de la qualité de jus de la variété Bruno greffée sur Citrus Macrophylla (15/10/2014)

Mohamed El-Otmani

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20Maturity Index (TSS/A)

30

35

40

45

50

55

60Juice content (%)

El Yamani C. volkameriana

El Yamani C35

Primasouss C. volkameriana

Primasouss C. Carrizo 0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

Aci

dit

é (%

)

Acidity (A; %)

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Total soluble solids (TSS; %)

El Yamani C. volkameriana

El Yamani C35

Primasouss C. volkameriana

Primasouss C. Carrizo

Le porte greffe: Effect of rootstock and grove on changes in fruit juice content, acidity, (A) soluble solids (ESS) and maturity Index (ESS/A) for Nadorcott under the Souss region of Southern Morocco

Mohamed El-Otmani

0,5

0,7

0,9

1,1

1,3

1,5

1,7

24-Oct-08 24-Nov-08 20-Déc-08 10-Jan-09

Aci

dit

é (%

)

Date de prélèvement

6

789

10

11

121314

24-Oct-08 24-Nov-08 20-Déc-08 10-Jan-09

Extr

ait

sec

solu

ble

(%)

Date de prélèvement

4

6

8

10

12

14

24-Oct-08 24-Nov-08 20-Déc-08 10-Jan-09

Ind

ice

de

mat

uri

té

Date de prélèvement

Bigaradier

Citrange Troyer

Citrange Carrizo

Citrus volkameriana

Citrus macrophylla

Bigaradier Gou Tou

Effet du porte-greffe et de la date de prélèvement sur la qualité des fruits du mandarinier Nadorcott

Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits: le porte-greffe

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Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits

• La densité de plantation:– Effet ombrage (retard de coloration)

– Effet radoucissant de la température (retard de maturation)

– Plantation mal aérée

– Maintien de l’humidité et de la turgescence des fruits (risque d’oléocellose; récolte tardive dans la journée)

– Favorable au développement de ravageurs et de maladie(cochenille farineuse)

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Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits d’agrumes en verger

• Le climat:– Insolation (coups de soleil):

• utiliser Kaolin sur arbres

– Température:• Élevées d’automne: retard de coloration pour

variétés précoce alors que les fruits sont mûrs• Certains pays (Bresil, Nigeria …) acceptent les

fruits verdâtres, d’autres non (EU, USA etc.)• Déverdissage à l’éthylène (20-23 °C; 1-3 ppm;

HR= 95%; CO2 < 2000ppm; max 5 jours; 8-10 ppm 2,4-D)

– Humidité de l’air

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Evolution des températures Min, Max et Moy. pour l’année 2012

Effet sur la conductance stomatique, la photosynthèse, la production, le calibre et la qualité interne des fruits (teneur en jus; acidité)

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Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits d’agrumes en verger

• Le climat:

– Vents (Brise-vents)

– Pluie

– Gel

– Grèle

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Effet température durant la phase de grossissement et de maturationdes fruits

- Croissance des fruits plus rapide aux températuresélevées (régions tropicales) pourvu que la nutrition hydrominérale soit satisfaisante et que les températuresne soient pas excessives (> 36°C fermeture des stomates);

- Réduction du grossissement accentuée par RH basseassociée au manque d’eau et aux fortes chaleurspouvant causer chute des fruits

- Les températures chaudes accélèrent la perte d’acidité des fruits;

- Sous climat chaud, les fruits accumulent les sucres plus rapidement et acquièrent leur maturity rapidement ;

- conséquent: - Tendance à la maturation précoce par rapport au planning

original.

- Fruits au goût insipide si stockage sur arbre prolongé ;Mohamed El-Otmani

Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits

• Les techniques de production– La fertilisation

• N: excès retarde la coloration; donne peau épaisse et rugueuse; augmente la teneur en jus mais diminue le rapport sucres/acidité;

• P: diminue l’acidité du jus et améliore le rapport E/A mais peut diminuer l’épaisseur de la peau;

• K: améliore le calibre des fruits; réduit le gaufrage ; améliore la teneur en sucre du jus et la qualité gustative des fruits.

• Mg: améliore la teneur en sucres et le calibre des fruits

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Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits

• Les techniques de production– La taille: opération essentielle pour le

développement optimal des fruits:• Éclairement de l’intérieur de la frondaison;

• Bon calibre des fruits;

• Meilleure qualité gustative des fruits;

• Meilleure couleur des fruits comparés aux fruits ombragés;

• Augmente l’efficience des traitements et apports nutritionnels;

• Perturbe le microclimat à l’intérieur de la frondaison, ce qui réduit le développement des ravageurs;

• Réduit les risques de transfert des pathogènes à la station de conditionnement (taille des jupes).

Mohamed El-Otmani

Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits

• Les techniques de production

– L’irrigation:

• Augmente le calibre des fruits;

• Augmente la teneur en jus des fruits;

• Peut augmenter le risque de développement de maladies sur fruits en verger et en post-récolte;

• Par la turgescence, augmente risques d’oléocellose et de meurtrissures sur fruits

• Peut avoir un effet de dilution des sucres et acides à la récolte

• Nécessité de diminuer les apports pour réduire le calibre chez certaines variétés (Ortanique)

Mohamed El-Otmani

Fruit blemishes

• Physical damage at picking and during postharvest handling

• Physical damage frominadequate conditions of storage and transportation (RH, ventilation, temperature, quality of roads etc.)

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Quelques facteurs influant sur la qualité des fruits

• Les problèmes phytosanitaires:

– Maladies (virales, cryptogamiques, bactériennes)

– Ravageurs (mineuse, cératite, acariens,cochenilles)

– Présence de plantes adventices (hébergent acariens, escargots etc.)

Alternaria sur Orogrande

Mohamed El-Otmani

Utilisation des régulateurs de croissance pour améliorer la qualité des fruits d’agrumes

• Amélioration du calibre sur arbre: auxines (2,4-DP Corasil, 50 ppm); 3,5,6-TPA (Maxime: 15 ppm)

• Coloration des fruits en post-récolte: éthylène (1-3 ppm);

• Fermeté de l’écorce et retard de la sénéscence: gibbérellines à la véraison;

• Inhibition de l’abscission du calice sur fruits (surtout lors du déverdissage): auxines (2,4-D après récolte).

Mohamed El-Otmani

ANOMALIES PHYSIOLOGIQUES:Fruit splitting (Nova etc.)

• Foliar calcium applications (as Ca-nitrate at 1 to 2%) once a monthduring the fruit growth stage (Aug.-Nov.) reduced the incidence of the disorder by 50 to 70%

• Potassium applications (as K-nitrate at 1 to 2%) during this period alsoreduced the incidence of the disorder.

• Applications before color-break (Oct.) had more efficacy

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Fruit creasing (Nova etc.)

• Creasing incidence increased with delay of harvest;

• A clear negative correlation was obtainedbetween peel Ca and K contents and the incidence of creasing;

• Similarly K/Ca ratio increased with increasedcreasing indicating the existance of a K-Ca equilibrium where creasing is least

• 2 to 4 foliar applications of Ca (using Ca-nitrate at 1 to 2%) or K (as K-nitrate at 1 to 2 %) in combination with GA3 (at 10 ppm) during fruit growth (August-Nov.) reducedthe disorder by 30 to 40%.

• Applications before color-break (Oct.) hadmore efficacy;

• Fruit borne of South quadrant of trees have more crease than thos born on N quadrant (earlier maturation in South?)

Mohamed El-Otmani

Internal quality : the taste in postharvest storage(the case of mandarins such as Nadorcott)

• Peel tends to be thinner in long duartion storage (> 30 days)• Cold temperature storage (2-3 °C) reduces weight loss and

maintains fruit acidity compared to storage at higher temperatures(6-8 °C);

• Juice sugar content increases with temperature and duration of storage;

• Consequently, maturity Index (Sugar/acid) increases with storagetemperature and duration;

• Fruit stored at 7 °C releases its juice easier than fruit stored at 2 °C; • Accumulation of alcohools, ketones and aldehydes can be a major

problem in some mandarins:– Occurs at maturity and past maturity;– Causes off-flavors;– Is enhanced by exposure to room temperature after harvest;– Can be reduced/delayed by cold storage at 6 °C;– Is variety dependent.

Mohamed El-Otmani

Peel chilling injury in grapefruit: increasing severity with

increasing exposure time to cold temperature (Photo: Zacarias)

A B

CD

Cold temperature chilling injury on grapefruit

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Postharvest fruit rind browning in storage(Nadorcott)

• Browning is a disorder that appears on fruit after storage of fruit whether it is waxed or not;

• It appears more around the stem-end zone but can spread to whole fruit with discolorationtaking irregular shape;

• Small fruits develop more browning than large ones;

• Peel thickness is negatively correlated with peelbrowning;

• Browning of fruit on Volkamer lemon < Carrizo, Troyer < sour orange

• Peel Ca content is negatively correlated withpeel browning;

• GA 3 applied at 15ppm during fruit color-break increased peel thickness and firmness and reduced browning incidence in fruit stored for up to 3 months at 6 °C and 85% RH

Mohamed El-Otmani

Rind oleocellosis

• Rind oleocellosis (RO) is a disorderrelated to bursting of ring oil glands resulting in exudation of rind oils thatcause cell oxidation and rinddiscoloration;

• RO is graeter in turgid fruit harvestedearly in the morning compred to lessturgid fruit harvested later in the day;

• Reducing irrigation during the period of harvest reduces RO incidence;

• Harvesting fruit into buckets half-full with water reduces RO incidence on fruits

Mohamed El-Otmani

MERCI POUR VOTRE ATTENTION

Mohamed El-Otmani