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Universidade do Estado de Mato Grosso

Campus Universitário Renê Barbour Departamento de Engenharia de Alimentos

Barra do Bugres 2010

Universidade do Estado de Mato Grosso

Campus Universitário Renê Barbour Departamento de Engenharia de Alimentos

Respiração Pós- Colheita de frutos e hortaliças.

Barra do Bugres 2010

Trabalho realizado pelos alunos Emille Magalhães, Keila Souza, Letícia Duarte e Rafael Faria, orientados por: Prof. Drt° Fabrício Schwanz da Silva e Prof. Drt° Alexandre Gonçalves Porto; referente a disciplina de Processamento de Produtos Vegetais, do 5° semestre de Engenharia de Alimentos.

A pós-colheita de frutos e hortaliças é um tema que ultimamente tem despertado o interesse nacional. Há inúmeros fatores que justificam esse interesse; mas afora os fatores econômicos há também que se estudar os danos e as causas de tais, já que é interessante que seja mantida a qualidade do produto quando o mesmo está desligado de sua origem. O Brasil é um dos maiores produtores de frutas do mundo, em torno de 35 milhões de toneladas/ano; mas apesar disso, apenas 1% deste volume é exportada e apresenta cerca de 30% de perdas em póscolheita, um dos maiores índices de perda (KLUGE et al, 2002).

O principal processo fisiológico que continua ocorrendo após a colheita é a respiração; que nesse período se dá devido às reservas de substratos acumuladas no período de crescimento e maturação dos vegetais. Segundo (KLUGE et al, 2002) a respiração consiste na decomposição oxidativa de substâncias complexas presentes nas células (como amido, açúcares e ácidos orgânicos) em moléculas simples (CO2 e H2O) com produção de energia. A taxa respiratória está, em geral, diretamente ligada a taxa de deterioração de um produto colhido e a temperatura a que ele é exposto influencia diretamente na respiração; sendo que o aumento da temperatura eleva a sua taxa respiratória diminuindo assim a sua vida pós-colheita (vida de prateleira). Para ANDRADE (2006) a taxa respiratória de uma fruta depende de seu grau de desenvolvimento. E, quanto a isso, as frutas são classificadas em climatéricas e não climatéricas.

O objetivo desse trabalho é realizar uma análise e uma revisão bibliográfica da respiração no período pós-colheita, tomando como base a literatura disponível e apresentando, para uma ideal ilustração e comprovação do tema, uma série de teses e trabalhos realizados no segmento.

1. RESPIRAÇÃO

A respiração é o principal processo fisiológico que continua ocorrendo no período pós-colheita, já que o vegetal não está mais ligado a sua origem; é necessário, então, que ele use de suas reservas de substratos, acumulado durante o crescimento e a maturação. Segundo CHITARRA&CHITARRA (2005), a atividade respiratória é influenciada pela composição do fruto completamente formado e pelas alterações químicas que ocorrem durante a fase de maturação. Para os autores, a respiração resulta em modificações profundas das substâncias que participam destas alterações (proteínas, glicídeos, lipídeos, ácidos orgânicos, vitaminas minerais, hemicelulose e pectinas), sendo que podem ser altamente indesejáveis do ponto de vista da qualidade; em condições não controladas, estas mudanças podem levar rapidamente á senescência, e os tecidos tornam-se muito susceptíveis ao ataque de microorganismos e à perda de umidade. Sendo assim, é fato que o controle da respiração é uma condição essencial para obtenção de condições adequadas de armazenamento dos produtos perecíveis.

A respiração consiste na decomposição oxidativa de substâncias complexas presente nas células, como polissacarídeos, açúcares simples, ácidos orgânicos, proteínas e lipídeos em moléculas simples como CO2 e H2O com produção de energia (KLUGE et al, 2002.). Segundo os autores, a respiração não é só importante para produção de energia, pois a partir dos compostos intermediários existentes ao longo da cadeia respiratória, outras substâncias importantes são sintetizadas como, por exemplo, vários compostos fenólicos, incluindo fitoalexinas, que são substâncias sintetizadas para combater o ataque de fungos causadores de podridões, e lignina, envolvida na cicatrização de ferimentos. Pode ocorrer também a síntese de tanino, importante componente de qualidade de algumas frutas, como é o caso do caqui (KLUGE et al, 2002.).

Segundo CHITARRA&CHITARRA (2005), a respiração é o processo relacionado com a oxidação predominantemente de substancias orgânicas nas mitocôndrias e com sistemas enzimáticos das células. Para os autores, ocorre em três fases:

quebra ou hidrólise de polissacarídeos em açucares simples;

oxidação dos açúcares a acido pirúvico (ciclo gliolítico);

Transformação aeróbica do acido pirúvico e outros ácidos orgânicos em CO2, água e energia (ciclo de Krebs).

2. ATIVIDADE E PADRÕES RESPIRATÓRIOS

A taxa respiratória é um fator determinante do potencial de vida de prateleira das frutas no período pós-colheita. De modo geral, quanto mais uma fruta respira, menor será sua vida útil. Segundo KLUGE et al, (2002), as frutas podem ser classificadas em climatéricas e não climatéricas, em função do padrão respiratório. Para os autores, as frutas não climatéricas apresentam um declínio constante na faixa de respiração em função do tempo, ao passo que as climatéricas apresentam, ao final do período de maturação (no amadurecimento), um período de aumento marcante na taxa respiratória e produção de etileno. Esta etapa é denominada climatério, ou período climatério.

O climatério pode ser definido como um período da ontogenia de certos frutos, durante o qual uma série de mudanças bioquímicas é iniciada por produção autocatalítica de etileno, marcando a transição entre o desenvolvimento à senescência, envolvendo um aumento na respiração e condução ao amadurecimento (RHODES, 1971 apud CHITARRA&CHITARRA, 2005). O aumento da taxa respiratória é um evento secundário e depende dos níveis de etileno (CHITARRA&CHITARRA, 2005). Para os autores, muitos outros eventos também ocorrem no climatério, tais como o aumento do RNA e da síntese de proteínas bem como trocas na permeabilidade celular. Desse modo, pode-se atribuir ao termo climatério, o total de mudanças que ocorrem nessa fase critica do fruto, que é desencadeada pelo etileno, sendo que uma dessas mudanças é o aumento na taxa respiratória.

Segundo KLUGE et al, (2002), desde que colhidas no seu estádio ideal, as frutas climatéricas são capazes de completar o seu amadurecimento quando destacadas da planta, enquanto que as não climatéricas devem ser colhidas quando atingem a completa qualidade comestível. Não existem diferenças fundamentais entre os dois grupos de frutos quanto ao mecanismo de amadurecimento (CHITARRA&CHITARRA, 2005). Para os autores, os frutos não climatéricos apresentam amadurecimento mais lento, necessitando de mais tempo para completar o processo, sem demanda súbita na demanda de energia; já nos frutos climatéricos os eventos ocorrem rapidamente e com grande demanda de energia, responsável pela súbita ascensão na taxa respiratória.

Como exemplos de frutos climatéricos podem citar: ameixa, maçã, pêssego, nectarina, pêra, caqui, kiwi, feijoa, damasco, mirtilo, marmelo, maracujá, mamão, manga, banana e abacate. Como exemplo de frutos não climatéricos temos: uva, limão, laranja, abacaxi, morango, figo, framboesa, cereja e amora.

CHITARRA&CHITARRA (2005) ainda define um quociente respiratório

(QR), que é a relação entre o volume de CO2 desprendido e o volume de O2 consumido pelo fruto no processo de respiração pós-colheita. Segundo os autores o Q.R. pode prever a natureza do substrato orgânico utilizado no processo respiratório, e também é utilizado na indicação da integridade da reação e grau de processo aeróbico ou anaeróbico. O Q.R. é igual à unidade quando os açúcares estão sendo utilizados como substratos; valores maiores que a umidade são indicativos de que substratos com maior teor de O2, como ácidos orgânicos, estão sendo utilizados na respiração (CHITARRA&CHITARRA, 2005). Para os autores, quando o Q.R. é inferior à unidade, diferentes modificações no processo respiratório podem estar ocorrendo, tais como:

Uso de substrato com relação C:O inferior à das hexoses;

Oxidação incompleta, com interrupção no nível de compostos intermediários do ciclo de Krebs;

O CO2 produzido pode estar sendo utilizado em processos de síntese, como, por exemplo, na carboxilação do piruvato para formação de acido oxalacético.

3. FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESPIRAÇÃO

3.1. Temperatura

De modo geral, a velocidade das reações biológicas de um produto colhido aumenta de duas a três vezes para cada 10°C de aumento da temperatura (KLUGE et al, 2002). Segundo CHITARRA & CHITARRA (2005), a atividade respiratória é reduzida pelo uso de baixas temperaturas e o uso de temperaturas mais elevadas normalmente aumenta a taxa de respiração e pode suprimir a atividade respiratória. Os distúrbios nos frutos são visíveis em temperatura muito baixa ou muito elevada, podendo ocorrer, por exemplo, de o fruto não amadurecer, ocorrendo escurecimento dos tecidos, que podem ser característica de danos pelo frio ou pelo excesso de calor.

3.2. Composição atmosférica

O oxigênio, o gás carbônico e o etileno são gases fundamentais na taxa respiratória de produtos frutícolas (KLUGE et al, 2002). Segundo os autores, a taxa respiratória das frutas pode ser reduzida sob baixa disponibilidade de O2, como por exemplo, utilizando técnicas de armazenamento sob atmosfera modificada e controlada; ao mesmo tempo a elevação da concentração de CO2 também contribui para a redução da taxa respiratória; quanto ao etileno, o efeito de sua aplicação é variável com o padrão respiratório, o estádio de desenvolvimento, a temperatura e as condições de O2 e CO2.

Segundo CHITARRA & CHITARRA (2005), com base em resultados experimentais, são recomendadas condições adequadas de controle atmosférico para as diferentes espécies de frutos. Para os autores, em condições adversas, ocorre o aparecimento de sintomas de injuria, que se refletem principalmente por alterações no sabor, na cor, textura e características químicas do produto.

3.3. Estresse

O estresse usualmente causa aumento na taxa respiratória e a deterioração das frutas. Assim, a deterioração é acelerada por estresse químico (fumegantes e outros agentes tóxicos), físico (radiação, impacto, compressão e déficit hídrico) e biológico (doenças e pragas) (KLUGE et al, 2002).

A pós-colheita de frutos e hortaliças e os cuidados para a manutenção de sua qualidade é de extrema importância para sua vida útil de prateleira.

Através do presente trabalho, foram conhecidos como os vegetais continuam seu processo de respiração, seus problemas mais comuns que possam vir a prejudicar sua qualidade, e ainda como os mesmo conseguem continuar seu processo de maturação e desenvolvimento fora de sua planta-mãe.

CHITARRA, Maria Isabel Fernandes e CHITARRA, Admilson Bosco Póscolheita e hortaliças: fisiologia e manuseio. Lavras-MG: ESAL/ FAEPE, 1990.208 p.

ANDRADE, Édira Castello Branco de. Análise de alimento: uma visão química da nutrição / São Paulo: Livraria Varela, 2006. pg. 101.

KLUGE, Ricardo Alfredo; NACHTIGAL, Jair Costa; FACHINELLO, José

Carlos e BILHALVA, Aldonir Barreira. Fisiologia e manejo pós-colheita de frutas de clima temperado / São Paulo: Livraria e Editora Rural, 2002. pgs. 21 e 2, e 27 á 36.

Segue em anexo a apresentação de uma série de resenhas de teses e trabalhos realizados no segmento, com o objetivo de ilustrar o tema exposto no trabalho: respiração no período pós-colheita.

ANEXO 1

“UVA "NIÁGARA ROSADA" CULTIVADA NO SISTEMA ORGÂNICO E ARMAZENADA EM DIFERENTES TEMPERATURAS” de Alessandra M. Detoni; Edmar Clemente; Gilberto Costa Braga e Neuza Francisca M. Herzog.

A qualidade das uvas bem como sua conservação pode ser influenciada por inúmeros fatores desde o sistema de cultivo e as cultivares até as condições de colheita e pós-colheita; tanto quanto fatores como a respiração. O principal objetivo do trabalho apresentado foi avaliar de que forma a temperatura de armazenamento (1, 14 e 24ºC) em função do tempo (0, 7, 14, 21, 28 e 35 dias) interfere na qualidade pós-colheita da uva "Niágara Rosada" cultivada no sistema orgânico. Os autores citam que a uva "Niágara Rosada", juntamente com a “Isabel”, são variedades rústicas menos exigentes em tratos culturais e, por serem mais tolerantes às doenças fúngicas, estão bem adaptadas às condições de clima úmido, podendo ser cultivada no sistema orgânico, onde não são realizadas aplicações de defensivos químicos. Para que o trabalho fosse executado os autores utilizaram uvas "Niágara Rosada" cultivadas em um pomar comercial conduzido no sistema orgânico do município de Toledo-PR. A seleção dos cachos foi de acordo com a cor e ausência de defeitos, e após a seleção as uvas foram acondicionadas em caixas de papelão apropriadas e envolvidas em filme plástico de PVC (13µm), e posteriormente dispostas em câmaras B.O.D. previamente preparadas e posteriormente reguladas a 1ºC, 14ºC e 24ºC (± 2ºC). As determinações físicas e químicas foram realizadas em função do período de tempo (0, 7, 14, 21, 28 e 35 dias) e temperatura (1, 14 e 24ºC) de armazenamento das uvas; foram determinados o índice de degrana, a qualidade do engaço, o teor de sólidos solúveis totais, a acidez total titulável, pH, teor de ácido ascórbico e a atividade enzimática da polifenoloxidase e peroxidase; valendo-se dos instrumentos necessários para tal. Quanto à respiração, no período pós-colheita é possível que haja alterações no teor de ácidos orgânicos por conta da degradação oxidativa de alguns componentes da polpa decorrente do aumento da respiração. A diminuição da ATT no final do período de armazenamento a 24ºC pode ser decorrente desta degradação oxidativa. Os autores citam que os ácidos orgânicos estão entre os principais substratos de respiração da uva. Esta taxa de respiração depende, dentre alguns fatores, da temperatura de armazenamento, consistindo na degradação de substâncias como polissacarídeos, açúcares simples, ácidos orgânicos, proteínas e lipídios. Segundo os autores, o fator limitante para o armazenamento foi o elevado índice de degrana, porém, as uvas ainda possuíam qualidade para o consumo, por observar a manutenção do teor de sólidos solúveis totais (SST), acidez total titulável (ATT) e pH. Eles observaram que, dentre as avaliações químicas, o teor de sólidos solúveis totais, a acidez total titulável e o teor de vitamina C foram as únicas variáveis que apresentaram diminuição acentuada para as frutas armazenadas a 24ºC, resultando em um curto período de armazenamento. As frutas armazenadas a 14ºC não apresentaram grandes variações nas características químicas, mantendo uma boa qualidade para o consumo por até 28 dias de armazenamento. Dessa forma, os autores puderam concluir que a melhor temperatura para a conservação das frutas foi 1ºC, em que as uvas alcançaram 35 dias de armazenamento sem grande variação na qualidade para o consumo.

ANEXO 2

“EFEITOS DA EMBALAGEM E DA TEMPERATURA DE ESTOCAGEM NA QUALIDADE DE COUVE MINIMAMENTE PROCESSADA” de Claire Isabel Grígoli de Luca Sarantópoulos; Léa Mariza De Oliveira; César Silva Teles e Stefan Adrian Coppelmans.

A respiração é um fator que influencia no processo de senescência vegetal; o sistena de embalagem e a temperatura de armazenamento influenciam a estabilidade dos vegetais. Em virtude disso, o trabalho apresentado tem como objetivo principal, avaliar o efeito desses fatores na atmosfera modificada passivamente em embalagens plásticas seladas e conseqüente estabilidade de couve minimamente processada. A couve utilizada na pesquisa foi da variedade manteiga, selecionadas de acordo com o tamanho, aparência e integridade da folha; o produto foi fatiado em tiras e devidamente sanitizado. A couve minimamente processada foi divida em porções e dispostas em três tipos de embalagem: filme de PVC esticável, filme poliolefínico coextrusado Clysar AFG e filme microperfurado. Amostras de couve foram avaliadas aos 3, 7, 10 e 13 dias de armazenamento, em relação à composição de gases no espaço livre das embalagens (O2 e CO2) e quanto à qualidade sensorial da couve minimamente processada. Os autores ainda determinaram a taxa respiratória do produto para pode compará-la aos resultados dos experimentos, e puderam caracterizá-lo como de alta taxa respiratória com 280ml CO2/kg/hora de taxa respiratória. Os resultados indicaram um efeito significativo do aumento da temperatura na composição gasosa ao redor do produto, que resultou em menor vida-útil da hortaliça estocada a 10°C comparativamente a 5°C. Os diferentes filmes plásticos estudados geraram atmosferas diferentes no interior das embalagens, contudo, para uma mesma temperatura de estocagem, nenhum efeito significativo dos sistemas de embalagem estudados sobre a qualidade dos produtos foi verificado. A vida útil da couve a 5°C foi de 8 dias e para aquela armazenada a 10°C, apenas. Segundo os autores, uma redução na disponibilidade de oxigênio de 15 para 5%, a uma concentração de 4% de CO2 não teve efeito significativo na preservação da qualidade da couve fatiada, armazenada a 5°C. Os autores concluíram que para comercialização de couve fatiada, a utilização de filme esticável de PVC, com as características de permeabilidade apresentadas no estudo por eles realizado, é a opção de melhor custo benefício, frente aos filmes multicamadas poliolefínicos e filmes com microperfuração a laser.

ANEXO 3

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