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Market Characteristics of Banana Hybrids Resistant to Black Sigatoka By: Catalina Obando Salas Ms. Student. Ph.D Fernando Pérez Muñoz President, Graduate Committee

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Market Characteristics of Banana Hybrids Resistant to Black Sigatoka

By: Catalina Obando SalasMs. Student.

Ph.D Fernando Pérez MuñozPresident, Graduate Committee

CONTENT

1. INTRODUCTION2. ACTUAL SITUATION3. PRIMARY GOAL4. SECONDARY OBJECTIVES5. MATERIALS AND METHODOS6. RESUME TEST TABLE7. BANANA VARIETIES IN STUDY8. PRELIMYNARY RESULTS

INTRODUCTIONBanana and plantain production

for fiscal year 2006-2007 represented 27% of the total agricultural production in Puerto Rico.

These crops with better quality are cultivated in 6 municipalities around the island.

INTRODUCTIONThe local production is

threatened by fungus Mycosphaerela fijensis, discovered in the island on 2004, (Ortiz-Alvarado & Díaz, 2005)

This fungus causes a disease known as Black Sigatoka.

ACTUAL SITUATIONIn an effort to maintain local

production, the USDA Tropical Agricultural Research Station (TARS) initiated a three year project to evaluate the agronomic characteristics of several banana hybrids resistant to Black Sigatoka.

PRIMARY GOALEvaluate the market fresh

characteristics of banana hybrids (Musa Acuminata), to determine their potential use.

SECONDARY OBJECTIVESCharacterize the ripening behavior

of hybrids under storage at 20oC.Determine the shelf life of hybrids

using non microbiological tests and to compare them against commercially available varieties.

Determine fat and moisture absorption of hybrids during processing.

MATERIALS AND METHODOSFruit sampling: Banana hybrid samples are obtained

from the TARS facility in Isabela, harvested fruits are stored at 20oC until evaluated

Non Microbiological shelf life test: The following test are performed

every four days until overripe to three samples randomly picked from the pool of the fruit.

Non Microbiological Shelf Life Test

a) Maturity Index Determination: This test assess the changes in appearance of the fruit during storage using the seven points scale (hedonic scale). (three samples are evaluated).

Non Microbiological Shelf Life Test

b) Peel and pulp color: Measurement made on the middle of the fruit and the pulp of the fruit using a Hunter Lab Mini Scan XE configured for 2o observer and D65 illuminant. (three samples are evaluated)

c) Cut strength: Measurement performed using a Texture Analyzer TA-XT2.Configured to measure force in compression, using the light knife blade perspex instrument. (three samples are evaluated twice)

LIGTH KNIFE BLADE PERSPEX

Non Microbiological Shelf Life Test

e) pH: Measurement of the acidity of the product.

The measurement is performed using a portable pH meter from Fischer Scientific. (three samples are evaluated twice)

e) Brix: Total soluble solids are determined with a Palm Abbe Digital Refractometer. Two measurements for each sample.

Non Microbiological Shelf Life Test

Mechanical Properties: Performed on three samples on days 1, 10 and 20 using the Texture Analyzer equipped with an steal cylinder to inflict different levels of damage.

10-P STEALCILINDER

Non Microbiological Shelf Life Test

a) Impact

The test attempts to estimate the effect of the impact resulting from dropping the fruit from a given height (Velásquez, 2006) to inflict the damage level.

Test ConditionFall Height (ft)

Equivalent Velocity (m/s)

A5 6

B 10 8

C15 10

Non Microbiological Shelf Life Test

b) Stack height

This test attempts to estimate the degree of damage resulting from stacking bananas.

Test Condition

Stack Height (fruits)

Force (kilograms)

A 10 1.5

B 20 3.0

C 30 4.5

Non Microbiological Shelf Life Test

Respiration Rates:Nine samples, weighed and placed into

each of five 1-gal. glass jars. Jars are hermetically sealed with a cap

equipped with a septum for headspace sampling and stored at 20ºC for one hour.

A 10 ml syringe is inserted into the septum and the collected air sample analyzed using a gas analyzer (Servomex Food Package Analyzer) to measure the O2 and CO2 concentration.

PROCESSING CHARACTERISTICS

From the days 0, 8, 14 and 21 three samples are randomly picked from the pool to the following tests:

a) Pulp yield: Using a laboratory scale, each picked sample is weighed with peel and afterwards the pulp is weighed.

b) Moisture absorption: A portion of the sample is cut in a half and both pieces are weighed.

One of the pieces is placed in boiling water (100oC) for ten minutes, removed, drained cooled and weighed again.

Both pieces are placed in a oven at 100oC for 24 hours, removed from the oven, cooled and weighed.

PROCESSING CHARACTERISTICS

c) Fat Absorption: A portion of the sample is cut in a half and both pieces are weighed.

One of the pieces is dipped in oil heated to 375oF, for five minutes , removed, drained cooled and weighed again.

To determine the fat content is used the XT14 Fat extractor (Ankom).

MATERIALS AND METHODOS

Glycemic Index: The method (Englyst et al 1999) is reproducible by HPLC.

The method is based in the extraction of the portion of rapidly available glucose (RAG).

There is evidence to suggest that the glycemic response is likely to be dose dependent for amounts <50 g RAG.

MATERIALS AND METHODOSStarch Content: this test is

carried out using an enzymatic kit (Biovision).

In the assay starch is hydrolyzed to form glucose and then oxidized to generate color (^max = 570 nm).

RESUME TABLE TESTProbe Measurement Instrument/Method

Non Microbiological shelf life test

Tests to be done every four days to three samples.

Maturity Index Determination Hedonic scale.

Peel and pulp color Hunter Lab Mini Scan

Cut strength

Texture Analyzer TA-XT2, configured to measure force in compression, using the light knife blade perspex instrument.

pH A portable pH meter from Fischer Scientific.

Brix Total soluble solids, determined with a Palm Abbe Digital Refractometer.

Mechanical Properties Test to be done the second

day of storage to three samples (total 6)

Impact Texture Analyzer TA-XT2, configured to measure distance in compression, at force of 1.48N.Using three different speed test 6, 8 and 10 (m/s)

Stack Texture Analyzer TA-XT2, configured to measure distance in compression using a three different forces 1.5, 3.0 and 4.5 kg.

Respiration Rates Tests to be done every

evaluation day.

Respiration Rate Nine samples, weighed and placed into each of five 1-gal. glass jars. Jars are hermetically sealed with a cap equipped with a septum for headspace sampling and stored at 20ºC for one hour. A 10 ml syringe is inserted into the septum and the collected air sample analyzed using a gas analyzer (Servomex Food Package Analyzer) to measure the O2 and CO2 concentration.

RESUME TABLE TESTProbe Measurement Instrument/Method

Processing Characteristics

Each testing day (0, 8, 14 and 21), three samples are randomly picked from the

pool of stored fruit

Pulp yield, moisture

absorption, fat absorption .

Pulp yield: Using a laboratory scale, each picked sample is weighed with peel and afterwards the pulp is weighed.Moisture absorption: The sample is cut in half and both fruit pieces are weighed. One of the pieces is placed in boiling water (100o C) for ten minutes, removed, drained, cooled and weighed again. Both pieces are placed in an oven at 100 o C for 24 hours, removed from the oven, cooled in a dissecator and weighed to make the mathematical relation.Fat absorption: the sample is cut in half and both fruit pieces are weighed, one of the pieces is dipped in oil, heated to 375oF, for five minutes. The sample is removed, drained, cooled and weighed To analyze fat content, the applicable AOAC Soxleth method is used, with the XT14 Fat Extractor (Ankom).

Glycemic Index Days 0, 14,21. The method is based in the extraction of the portion of rapidly available glucose, making a simulation of the digestion of the food for the organism.

Starch Determination Days 0, 14,21. This test is carried out using an enzymatic kit (Biovision). In the assay, starch is hydrolyzed to form glucose and then oxidized to generate color (^max = 570 nm).

Field Number Accession Type1 SH 3640 Dessert banana3 Yangambi Dessert banana

5 PA 03-22 Dessert banana/pome type

6 PA 12-03 Dessert banana/pome type

7 PV 03-44 Dessert banana/pome type

8 PV 42-320 Dessert banana/pome type

9 PV 42-53 Dessert banana/pome type

10 PV 42-81 Dessert banana/pome type11 FHIA-172 Dessert banana

12 FHIA-182 Dessert banana/pome type13 FHIA-232 Dessert banana14 Grand Nain Dessert banana15 FHIA-02 Dessert banana

17 TMB2x 9128-3 Diploid hybrid banana

19 FHIA-01 Dessert banana/pome type

Variety # 3(banana)‘Yangambi’

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mg O2 / Kg h mg CO2 / Kg h

0 5 7 10 12 14 17 19 21

Days

0.5

37.0

73.5

110.0

146.5

mg

CO

2 /

Kg

h

284.7

2694.9

5105.1

7515.4

9925.6

mg

O2

/ K

g h

variety # 3

mg O2 / Kg h mg CO2 / Kg h

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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantiltotal peel pulp

0 7 14 21

Days

12.4

38.4

64.4

90.4

116.4

We

igh

t (g

ram

s)

Variety # 3

total peel pulp

Yield

Respiration Rate

Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil

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0 3 5 7 10 12 14 17

Days

66.1

75.1

84.1

93.1

102.2

We

igh

t (g

ram

s)

Variety # 3

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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil% Brix pH

-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Days

5.0

8.5

12.0

15.5

19.0

22.5

26.0

% B

rix

4.55

4.70

4.86

5.01

5.16

5.32

5.47

pH

Variety # 3

% Brix pH

Loss Moisture

Brix and pH Relation.

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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil1.5 Kg 3.0 Kg 4.5 Kg

3 10 17

Days

1.04

6.94

12.84

18.74

24.64

Dis

tan

ce (

mm

)Variety # 3

1.5 Kg 3.0 Kg 4.5 Kg

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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil6mm/s 8mm/s 10mm/s

3 10 17

Days

0.00

2.50

5.00

7.50

10.00

Dis

tan

ce (

mm

)

Variety # 3

6mm/s 8mm/s 10mm/s

Stack

Impact

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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil

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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión EstudiantilL* a* b*

0 5 10 14 19 24

Days

-22.0

3.5

29.0

54.5

80.0

valu

eVariety # 3

L* a* b*Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil

Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil

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Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión Estudiantil Versión EstudiantilL* a* b*

-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Days

-10.0

10.6

31.2

51.8

72.4

93.0

valu

es

(fle

sh c

olo

r)

Variety # 3

L* a* b*

Peel Color

Pulp Color

QUESTIONS