Potential of the lulo (Solanum quitoense) as new tropical fruit in Germany : Consumer acceptance and greenhouse cropping

Titelangaben

Messinger, Jana:
Potential of the lulo (Solanum quitoense) as new tropical fruit in Germany : Consumer acceptance and greenhouse cropping.
Bayreuth , 2019 . - XIII, 183 S.
( Dissertation, 2018 , Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften)

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Abstract

Fruit consumption and fruit trade is expected to increase rapidly in Europe; today’s interest is especially rising for the exotic, lesser-known, tropical fruits which are up to now niche products in Europe. Against this background, the concept of the innovative project “Klein-Eden” in Germany to cultivate and market such tropical crops is promising for the future. By using industrial waste heat as energy source for greenhouse cropping, Klein-Eden makes it possible and environmentally acceptable to introduce novel fruits to the Central European market. One of these is the lulo (Solanum quitoense Lam.), as yet cultivated and consumed mainly locally and regionally in Latin America. The lulo seems to unify several promising attributes for successful marketing and cultivation, e.g. special aroma and good nutritional value of the fruits. Thus the lulo was used in this thesis as model species. This thesis aims to assess the prospect of the lulo as an exotic tropical fruit for marketers and growers in Central Europe, with particular application in Klein-Eden, by evaluating lulo’s acceptance among consumers (Focus 1) and suitability for local greenhouse cropping (Focus 2). More specifically, five major research objectives were investigated on lulo, including five manuscripts: 1) degree of familiarity among consumers and consumer sensory acceptance, 2) antioxidative capacity of the fruits, 3) influence of photoperiod on fruit supply, 4) seasonal variation in quality of fruits, and 5) pollination success by Bombus terrestris. The consumer survey revealed that the lulo fruit was widely unfamiliar confirming that it is a novel, exotic fruit in Germany. The sensory acceptance among consumers was assessed to be overall high and lulo fruits are likely to be repeatedly consumed and (re)purchased. Firmness, colour, odour, juiciness, taste, sourness und sweetness were detected to be relevant attributes for consumer. Apart from sweetness, which was frequently assessed as being too low, all these attributes were liked by the majority of consumers. Furthermore, an important antioxidative capacity could be proven for lulo fruits. Taking all these findings into account, the lulo appears to be very attractive to consumers and have high commercial promise for German market.This assumption should be tested in follow-up studies. One critical factor challenging marketing could be the short shelf life of ripe lulo fruits. The sensory properties and antioxidant capacity were most favourable at fully ripeness, determined in this study to occur at fruit fall, but decreased already after four days of storage. This (currently) favours lulo as a niche product for direct marketing, as handled in Klein-Eden. Lulo fruits for direct marketing can be gainfully produced in greenhouses in Central Europe under natural light conditions and existent cultivation practices as demonstrated for the first time in these cultivation trials. Flower initiation and fruit set occurred throughout the year under seasonal variations in day length, though harvest begin was accelerated at long-days, and only two sowing dates provided near year-round fruit supply. Furthermore, greenhouse production provided fruits with an intense fruit aroma and a similar physico-chemical quality as reported in lulo fruits harvested in Latin America, even under short-day conditions in winter. However, this study showed that seasonal effects in fruit quality, particularly a decline in dry matter, firmness and sugar level during winter season, occurred under year-round fruit production in Germany. For fruit set in lulo pollination was crucial but pollination experiments gave clear evidence that the lulo can be successfully pollinated by the Eurasian Bombus terrestris in greenhouse cropping. B. terresitris adopted lulo flowers as pollen source, visited single flowers frequently, and as long as multiple visits were ensured, fruit set and seed set were as high as those resulting from cross-pollination by hand. The thesis gives first invaluable insights of lulo’s performance in Germany, Central Europe, and indicates that lulo is overall highly attractive for marketing and cultivation in greenhouses like Klein-Eden. The obtained results can be directly implemented in Klein-Eden, transferred to similar regional projects or give motivations and implications for many other actors in the (tropical) fruit sector in future. New research issues arose from this work assumed to be relevant for contributing towards promotion and commercialization of lulo, particularly phytomedicinal issues, extending shelf life and selecting an appropriate variety or cultivar for (greenhouse) cropping. The results of this thesis and possible follow-up studies will help, in long-term, to extend knowledge of lulo in general and to promote public awareness, familiarity, scientific attention and research investment also outside the homeland of lulo. This could drive research efforts, improvements and innovations in the so far underutilized lulo in the future.

Abstract in weiterer Sprache

Obstkonsum und -handel werden in Europa voraussichtlich rapide zunehmen. Vor allem exotische, tropische Früchte, die bisher noch wenig bekannt und Nischenprodukte in Europa sind, wecken das heutige Interesse. Angesichts dieses Trends, ist die Strategie von dem innovativen Projekt „Klein-Eden“, gerade solche Tropenfrüchte anzubauen und zu vermarkten, zukunftsträchtig. Klein-Eden nutzt industrielle Abwärme als Energiequelle für den Anbau tropischer Früchte unter Glas und macht es so möglich und ökologisch verträglich, gänzlich neue Früchte auf den mitteleuropäischen Markt zu bringen. Eine davon ist die Lulo (Solanum quitoense Lam.), die bislang primär lokal und regional in Lateinamerika kultiviert und konsumiert wird. Die Lulo hat gleich mehrere, für eine Vermarktung und Kultivierung vielversprechende Eigenschaften, hervorzuheben sind z.B. das besondere Aroma und der Nährwert der Frucht. Deshalb wurde sie als Modellart für diese Dissertation ausgewählt. Das Ziel dieser Dissertation ist es, das Potenzial der Lulo als exotische Frucht, sowohl für Händler als auch Erzeuger in Mitteleuropa, mit speziellem Fokus auf Klein-Eden, zu beurteilen. Dafür wurde die Verbraucherakzeptanz der Lulo (Fokus 1), sowie deren Eignung für den lokalen Gewächshausanbau (Fokus 2) untersucht und umfasst im Wesentlichen folgende fünf Forschungsthemen bzw. Manuskripte: 1) Bekanntheitsgrad und Verbraucherakzeptanz, 2) antioxidative Kapazität der Früchte, 3) Einfluss der Fotoperiode auf die Fruchtproduktion, 4) saisonale Unterschiede in der Fruchtqualität, und 5) Bestäubungserfolg durch Bombus terrestris. In einer Verbraucherumfrage bestätigte sich, dass die Lulo weitgehend unbekannt und damit eine neue, exotische Frucht in Deutschland ist. Die sensorische Akzeptanz bei Verbrauchern war insgesamt hoch. Relevante Fruchtattribute waren Festigkeit, Farbe, Geruch, Saftigkeit, Geschmack, Säure und Süße, die alle, abgesehen von der häufig zu gering empfundenen Süße, von der Mehrheit der Verbraucher gemocht wurden. Darüber hinaus ließ sich auch eine nennenswerte antioxidative Kapazität der Früchte nachweisen. Angesichts dieser Ergebnisse erscheint die Lulo-Frucht sehr attraktiv für Konsumenten und lukrativ für den deutschen Markt, was in Folgestudien überprüft werden sollte. Kritisch für die Vermarktung könnte jedoch die kurze Haltbarkeit reifer Früchte sein. Erst ab dem Zeitpunkt des Fruchtfalles erreichten die sensorische Qualität und die antioxidative Kapazität hohe Werte, die aber bereits nach vier Tagen Lagerung abnahmen. Das favori-siert (derzeitig) eine Direktvermarktung frischer Früchte, wie in Klein-Eden gehandhabt. Anbauversuche demonstrierten erstmals, dass Lulo-Früchte im Gewächshaus unter den gegebenen Lichtbedingungen und gängigen Anbaubedingungen in Mitteleuropa produziert werden können. Unabhängig von der Tageslänge blühte und fruchtete die Lulo ganzjährig, wenngleich der Erntebeginn an langen Tagen beschleunigt wurde, und nur zwei Aussaattermine ermöglichten eine nahezu ganzjährige Fruchtproduktion. Außerdem hatten im Gewächshaus produzierte Früchte, sogar im kurztägigen Winter, ein intensives Aroma und eine ähnliche physikalisch-chemische Qualität wie Lulo-Früchte, die in Lateinamerika geerntet wurde. Wie sich in der Studie zeigte, müssen jedoch saisonale Unterschiede in der Fruchtqualität, besonders eine Abnahme an Trockenmasse, Festigkeit und Zuckergehalt im Winter, beim ganzjährigen Anbau in Mitteleuropa berücksichtigt werden. Unter Gewächshausbedingungen sind für einen Fruchtansatz außerdem gezielte Maßnahmen zur Erhöhung des Bestäubungserfolges der Lulo notwendig. In Versuchen stellte sich klar heraus, dass sie im Gewächshaus erfolgreich mit der eurasischen Hummel Bombus terrestris bestäubt werden kann. B. terrestris nahm die Lulo-Blüte als Pollenquelle an, besuchte einzelne Blüten häufig, und so lange ein mehrfacher Besuch gegeben war, waren Frucht- und Samenansatz genauso hoch wie bei manueller Bestäubung. Die Dissertation gibt erste wertvolle Einblicke in das Potenzial der Lulo in Deutschland, Mitteleuropa, und verdeutlicht, dass diese Frucht attraktiv für eine Vermarktung und einen Anbau im Gewächshaus, wie in Klein Eden, ist. Die Ergebnisse können direkt in Klein-Eden praktische Anwendung finden, auf ähnliche regionale Vorhaben übertragen werden, oder Motivationen und Erkenntnisse für eine Reihe anderer Akteure im Fruchtsektor geben. Basierend auf der Arbeit ergaben sich neue Forschungsfragen, die zur Förderung und Kommerzialisierung der Lulo notwendig sind, insbesondere zu phytomedizinischen Aspekte, zur Verlängerung der Haltbarkeit und zur Auswahl geeigneter Varietäten und Sorten. Die Ergebnisse der Studie und möglichen Folgestudien können langfristig dazu beitragen, das Wissen über die Lulo zu erweitern und die öffentliche Wahrnehmung sowie die Bekanntheit und das Forschungsinteresse an der Lulo auch außerhalb des Heimatlandes zu fördern. Dies wiederum könnte Verbesserungen und Innovationen in der Lulo vorantreiben und helfen, ihr Potenzial auszuschöpfen.