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ASPECTOS FISIOLÓGICOS DO DESENVOLVIMENTO DE FRUTOS E HORTALIÇAS Fruto Definição botânica de fruto: Fruto Maduro Fruta Hortaliças 2. DEFINIÇÕES E CLASSIFICAÇÕES IMPORTANTES Significa produto da terra que pode ser usufruído pelo homem ou pelos animais “Produtos comestíveis de árvores ou plantas, constituídos de semente e seu invólucro, especialmente quando suculento e polpudo” é um ou vários ovários desenvolvidos, com ou sem sementes, aos quais podem associar-se outras partes da flor. aquele que apresenta qualidade máxima e está pronto para o consumo, oferecendo uma sensação visual, olfativa e gustativa muito agradável Significa desfrutar, deleitar-se, apreciar É um fruto carnoso, comestível de sabor adocicado, utilizado habitualmente como sobremesa. É uma estrutura viva São agrupadas em três categorias: 1) sementes e vagens; 2) bulbos, raízes e tubérculos 3) flores, botões, caules e folhas Crescimento 3. TERMOS IMPORTANTES EM FISIOLOGIA PÓS-COLHEITA aumento irreversível de tamanho de um órgão ou organismo, acompanhado geralmente por um aumento de sua massa. Desenvolvimento: Metabolismo: Pré-maturação: Maturidade fisiológica: Maturação: Amadurecimento: Pré-climatério: Climatério: Pós-climatério: Senescência: caracterizado pelo crescimento e por mudanças na forma que ocorrem por meio de padrões sensíveis de diferenciação celular e morfogênese. Desenvolvimento corresponde à formação, crescimento e maturação conjunto de complexas reações bioquímicas de síntese e degradação sob controle genético com envolvimento de transferência de energia, que ocorre nas células vivas. Compreende duas fases: anabolismo (reações de síntese) e catabolismo (produção de energia). estádio que antecede a maturação. Inclui a metade do período entre floração e colheita. Caracterizado pelo aumento extensivo do volume, com o fruto não apto para o consumo. Esse estádio termina quando o desenvolvimento do fruto é aceitável, mas não ótimo para o consumo ocorre quando a fruta, ao ser colhida, evolui naturalmente para a maturação, que a torna adequada ao consumo (sabor, cor, textura, declínio da acidez, desaparecimento da adstringência), dependendo de suas próprias reservas para manterse metabolicamente ativa. o fruto emerge de um estádio incompleto, atingindo o crescimento pleno e máxima qualidade comestível, após mudanças seqüenciais em termos bioquímicos, fisiológicos e estruturais. Após a maturação não há mais aumento no tamanho do fruto. Normalmente são colhidos nesse estádio. Essa fase cessa quando se inicia a senescência do fruto. é a etapa final do estádio de maturação. O fruto apresenta-se completamente desenvolvido com estética, bem como qualidade comestível (sensoriais do sabor, aroma, cor e textura) antecede à produção elevada de etileno e atividade respiratória em alguns frutos. produção autocatalítica de etileno e da respiração, com rápido amadurecimento em alguns frutos (ex; bananas, mangas e tomates). declínio da produção de etileno e da respiração. Início da senescência. processo que se seguem à maturidade fisiológica ou horticultural e que conduzem à morte dos tecidos. Pode ocorre antes ou após a colheita dos frutos. A senescência aumenta a probabilidade de morte (desidratação ou invasão de microorganismos), porém não há evidências de que ela inclua a morte programada do tecido. Ela envolve reações de degradação, o que determina a pereciblidade do fruto. Na seqüência ocorre a liberação das sementes de seu invólucro natural. 4. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DOS FRUTOS E HORTALIÇAS Água: Carboidratos: Proteínas: Lipídeos: Ácidos orgânicos: Vitaminas e minerais: Voláteis: a maioria possui mais de 85% de água. O teor de umidade depende da disponibilidade de água no momento da colheita. É desejável que a colheita ocorra quando o máximo de água estiver presente, importante para a textura do produto. compreendem de 2 a 40% do tecido. Açúcares estão presentes nos frutos maduros e o amido em frutos e hortaliças imaturas. Principais: sacarose, glucose e frutose. Celulose, hemicelulose, substâncias pécticas e lignina, são carboidratos (fibra dietária) não digeridos os frutos e hortaliças frescas não são importantes fontes de proteínas (1 a 2%), respectivamente, e os legumes cerca de 5%. nos frutos e hortaliças cerca de menos de 1%. O abacate e a azeitona são exceções com 20 e 15% de óleo, respectivamente. os frutos e hortaliças apresentam altos níveis de ácidos orgânicos, geralmente armazenado no vacúolo. Ácidos predominantes: cítrico e o málico. vitamina C (ácido ascórbico) encontrada em baixas concentrações (acerola - 2%). Frutos e hortaliças podem ser boas fontes de vitamina A (estrutura do olho) e ácido fólico (anemia). Ferro e cálcio geralmente se encontram em forma bioindisponíveis. compostos com pesos moleculares inferiores a 250, importantes para o “flavor” e aroma dos frutos e hortaliças. Principais: ésteres, álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos e lactonas. Após a polinização e fertilização: Pode ocorrer partenogênese vegetativa: 5. DESENVOLVIMENTO FISIOLÓGICO DOS FRUTOS POLINIZAÇÃO - FERTILIZAÇÃO – FORMAÇÃO – CRESCIMENTO – MATURAÇÃO – SENESCÊNCIA. 5.1. Formação e crescimento ocorre um rápido crescimento do óvulo (semente) e do ovário (fruto) por meio de divisão celular. O desenvolvimento do fruto, independente, de seu tecido de origem necessita de um estímulo hormonal procedente do pólen, de um extrato do pólen ou das sementes em desenvolvimento; formação de frutos sem sementes, sem polinização e fecundação (ex. banana, abacaxi e laranja Baía); 6. MATURAÇÃO Principais mudanças que ocorrem durante a maturação: Etapa intermediária entre o final do desenvolvimento e o início da senescência do fruto. Processo normal e irreversível podendo, entretanto ser retardado. É uma seqüência de mudanças na cor, “flavor” e textura, tornando os frutos apropriados para o consumo “in natura” e/ou industrialização Desenvolvimento das sementes Mudanças na cor Mudanças na taxa respiratória Produção de etileno Mudanças na permeabilidade dos tecidos Mudanças na textura 7. AMADURECIMENTO É um evento dramático na vida de um fruto – ele transforma um órgão vegetal maturo fisiologicamente, embora não comestível em um produto sensorialmente atrativo (aparência, cor, sabor, aroma e textura agradáveis). Determina o término do desenvolvimento e o início da senescência de um fruto. É um evento irreversível. 8. SENESCÊNCIA Período subsequente ao desenvolvimento do fruto, durante o qual o crescimento cessou e os processos bioquímicos de envelhecimento substituem as trocas químicas do amadurecimento. São processos que conduzem à morte dos tecidos. A senescência aumenta a probabilidade de morte. Ela envolve reações degradativas, que determinam o aumento da pereciblidade do fruto. Nessa fase se observa a invasão de patógenos secundários seguida da liberação das sementes de seu invólucro natural, para garantir a continuidade da espécie 9. MATURIDADE FISIOLÓGICA É o estádio de desenvolvimento no qual uma planta ou parte dela possui os pré-requisitos básicos para utilização pelos consumidores em função de uma proposta particular (ex: tomate – mudanças na cor e textura podem ser colhidos no estádio verde maturo ou “breaker). 10. FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO A respiração é o processo metabólico mais importante em qualquer produtocolhido ou órgão vegetal. A taxa respiratória de um fruto ou hortaliça é medida: Frutos não- climatéricos: Frutos climatéricos: Exemplos: maçã, pêra, abacate, banana, melão, pêssego, A respiração envolve a oxidação enzimática de substratos orgânicos a dióxido de carbono, água e liberação de energia (calor e ATP). (CH2O)n + nO2 → nCO2 + nH20 + Energia A respiração pode ser aeróbica ou anaeróbica. como oxigênio consumido ou dióxido de carbono emitido, durante o curso de seu desenvolvimento, maturação, amadurecimento e senescência. apresentam uma maturação relativamente lenta, acompanhada de uma variação pouco significativa da respiração (laranja, tangerina, abacaxi, uva, morango, romã, caju, cereja, nêspera, carambola, melancia, pepino e cacau). apresentam um decréscimo em suas taxas de respiração durante o crescimento a após a colheita. Estes frutos só amadurecem satisfatoriamente (qualidade comestível e nutricional) quando estão ligados á planta. apresentam aumento rápido e significativo da respiração durante a maturação, coincidente com o amadurecimento. O climatério respiratório, bem como o complexo processo do amadurecimento, pode ir adiante enquanto o fruto está, ou não, unido à planta mãe. As etapas desse processo são: 1) pré- climatérico momento em que o fruto pode ser colhido (maturidade fisiológica); 2) mínimo climatérico; 3) aumento climatérico ou ascensão climatérica, onde ocorrem as mudanças mais significativas do amadurecimento; 4) pico climatérico (maturidade comercial) e 5) pós-climatérico onde para a maioria dos frutos (exceção do abacate) os processos de senescência e morte se iniciam. Principais fatores que afetam: 12.TRANSPIRAÇÃO Transpiração é a perda de água na forma de vapor, por meio de um órgão vegetal (estômatos, lenticelas, cutículas, pedúnculos e regiões de inserção do pedúnculo ao fruto). Perdas de umidade de 5 a 10% promovem um visível enrugamento, resultado da perda de turgescência dos tecidos. a) tamanho, relação superfície/volume, aberturas naturais (estômatos e lenticelas), região da inserção do pedúnculo, presença de ceras naturais e pilosidade; b) temperatura c) umidade relativa (DPV); A redução da transpiração pode ser por: a) evitar danos físicos e manuseio excessivo b) controlar DPV (UR alta e pré-resfriamento) c) utilizar ceras e filmes flexíveis. O etileno A qualidade comestível Sementes 13.1. Pigmentos 13.2. Carboidratos 13.3. Ácidos orgânicos 13.4. Compostos nitrogenados 13.5. Voláteis Ex: ésteres, éteres, cetonas, álcoois, 13.6. Fenólicos Ex: catequina, flavonóides 13.MUDANÇAS QUÍMICAS DURANTE A MATURAÇÃO induz eventos que os consumidores associam com o amadurecimento, onde o efeito atinge a condição de consumo. é determinada pelo “flavor” (sabor, aroma e textura) e não por idade fisiológica. são mais doces e mais macias num estádio imaturo, com o avanço da maturidade, os açúcares são convertidos em amido, teor de água decresce e a quantidade de material fibroso aumenta (ex: semente para consumo 70% teor de água; como semente quiescente – 15%). Alguns frutos também são consumidos como hortaliças, eles podem estar maduros (tomate, berinjela) ou imaturos (abobrinha, pepino). A degradação da clorofila se deve: pH ácido, sistemas oxidativos e ação de clorofilases No amadurecimento usualmente ocorre degradação de polissacarídeos (celulose, amido e pectina/açúcares: sacarose, glicose e frutose), alterando a textura e sabor do produto. Hidrolise do amido e solubilização das protopectinas. geralmente reduzem após a colheita e durante o amadurecimento à medida que são respirados ou convertidos a açúcares. Eles são uma fonte de reserva de energia no período de maior atividade metabólica que ocorre no amadurecimento. Durante a senescência, o nível de aminoácidos livres incrementa refletindo uma degradação de enzimas e redução da atividade metabólica. Os voláteis produzidos sofrem influência após a colheita: da cultivar, maturidade, estação, práticas culturais, manuseio, armazenamento, amadurecimento artificial e eventual método de preparação A oxidação de fenólicos ocorre devido a injúrias físicas e fisiológicas (impactos, abrasões, “chilling injury”, excesso de CO2), provocando o escurecimento enzimático 14. FATORES QUE AFETAM A FISIOLOGIA PÓS-COLHEITA DE FRUTOS E HORTALIÇAS A vida útil é influenciada a) Tipo de produto e genótipo b) Estádio de desenvolvimento na colheita c) Composição química a) Temperatura b) Composição atmosférica Adição de CO2 ao ar Em frutos climatéricos Em frutos não climatéricos c) Luminosidade d) Estresses É afetada por práticas agrícolas, variedade e irrigação e, fatores ambientais (duração e qualidade da luz, temperatura, umidade, etc.). pelo comprimento da estação de cultivo, taxa respiratória, ou quantidade de etileno liberada e, fatores genéticos. 14.1. Fatores intrínsecos A taxa de deterioração (perecibilidade) de produtos após a colheita é geralmente proporcional à sua taxa respiratória. A taxa respiratória é normalmente muito alta durante os estádios iniciais de desenvolvimento e diminui com a maturação dos órgãos. Geralmente a taxa respiratória decresce com a redução no teor de umidade do tecido. 14.2. Fatores extrínsecos É o mais importante fator ambiental que afeta a vida pós-colheita de frutos e hortaliças. A germinação de esporos e a taxa de crescimento de patógenos são influenciadas pela temperatura. Ligada ao Chilling injury e Lei de Van’t Hoff – Q10 A redução de O2 e elevação de CO2 (atmosfera modificada e controlada e, ventilação restrita), podem retardar ou acelerar a deterioração de frutos e hortaliças, dependendo do produto, cultivar, idade fisiológica, nível de O2 e CO2, temperatura e duração da exposição. De modo geral, tanto a redução no teor de O2 como o aumento na concentração de CO2 reduz a taxa respiratória. prolonga o processo de maturação tanto em frutos climatéricos como em não climatéricos, dependendo da concentração CO e o etileno estimulam a taxa respiratória. Alterando seu pico de amadurecimento. O tratamento com etileno induz um aumento proporcional de respiração. Entretanto, não alterando o pico de amadurecimento. A exposição de batatas, à luz resulta no esverdecimento devido à formação de clorofila e solanina. Podendo também, levar a uma perda de vitamina C. Estresse físico estimula a taxa de respiração de frutos e hortaliças. Estresse hídrico – perda de água acima de 5% reduz a taxa respiratória, embora o murchamento e enrugamento tornem-se aparentes, reduzindo substancialmente o valor comercial do produto. Capítulo III: PERDAS PÓS-COLHEITA 4. TIPOS DE PERDAS As perdas podem ser: econômicas (redução no valor monetário), quantitativas (redução de peso devido à perda de água e de matéria seca) e qualitativas (padrões de qualidade subjetivos). A desordem fisiológica refere-se à degradação do tecido que não é causada por invasão de patógenos ou danos mecânicos. “chilling injury” é uma desordem fisiológica que pode ser observada em frutos, especialmente, aqueles de origem tropical e subtropical, após sua exposição a baixas temperaturas (< 15ºC), o que resulta na redução da sua qualidade, podendo chegar a sua perda total 5. CAUSAS DE PERDAS Causas primárias: afetam diretamente o alimento. Biológicas: decorrentes do consumo do alimento por roedores, pássaros, insetos, macacos, etc. Microbiológicas: danos por fungos e bactérias nosalimentos durante o armazenamento. Causando deterioração, defeitos e não aceitação do produto (ex: patulina, micotoxina (Penicillium expansum) em maças e peras). Químicas: contaminações acidentais ou não e constituintes químicos naturais dos produtos que alteram o sabor, aroma, textura ou valor nutricional. Reações bioquímicas: reações enzimáticas não desejadas que possam ocorrer durante o armazenamento. Mecânicas: injúrias mecânicas (cortes, abrasões, amassamentos, quedas). Físicas: temperaturas e atmosferas inadequadas causam danos e perdas. Fisiológicas: a respiração causa produção de calor, consumo de reservas e reações de deterioração. Psicológicas: intolerância, alergias, religião, etc. podem causar uma aversão (não consumo) de determinado produto. 5.2. Causas secundárias: referem-se à utilização de técnicas, tecnologias e manuseios inadequados. Principais: a) condições inadequadas de colheita, transporte, embalagem e manuseio incorreto; b) manuseio inadequado no carregamento e descarga e, contêineres inapropriados; c) falta da utilização da cadeia do frio no transporte e armazenamento; d) Sistemas de comercialização e/ou de processamento def 7. FATORES QUE AFETAM A MANUTENÇÃO DA QUALIDADE E A INCIDÊNCIA DE PERDAS PÓS-COLHEITA a) Qualidade inicial do produto • Todo produto fresco deve ter alta qualidade inicial a fim de que se tenha alta qualidade quando alcançar o mercado consumidor. • Limites de tolerância e padrões de classificação proporcionam a segurança de que apenas os frutos e hortaliças de qualidade aceitável iniciem a cadeia de comercialização. • A colheita deve ser realizada no ponto ótimo de maturidade. • A prevenção de deteriorações pós-colheita geralmente requer técnicas integradas que incluem tratamentos de proteção no campo ou pomar e tratamentos pós-colheita na casa de embalagem. • Previsões do potencial de deteriorações para um dado lote de fruto podem reduzir perdas nos produtos. b) Temperatura • A redução da temperatura (temp. ótima) no armazenamento refrigerado é provavelmente a maneira mais comum de se reduzir perdas pós- colheita. • Uma câmara fria projetada e manipulada retarda: a atividade respiratória, a atividade microbiana, o envelhecimento, mudanças na qualidade, perdas de umidade e consequentemente murchamento, crescimento indesejável, como o brotamento de raízes e tubérculos e a deterioração devido a microorganismos. • A “cadeia de frio” refere-se à manutenção da temperatura adequada durante toda a cadeia de comercialização. • O pré-resfriamento de produtos deve ser realizado o mais rápido possível após a colheita, visando o máximo os benefícios do armazenamento e baixas temperaturas. c) Umidade relativa • O controle da umidade relativa é tão importante quanto o controle da temperatura no ambiente pós-colheita. • A UR afeta a perda de umidade dos frutos e hortaliças e a atividade de organismos patogênicos. • UR alta favorece o crescimento de organismos patogênicos. • O déficit de pressão de vapor (DPV) é que determina a maior ou menor perda de umidade dos produtos frescos. • Para a maioria dos produtos perecíveis, a UR recomendada esta na faixa de 85 – 95%. • Hortaliças mantidas entre 98 – 100% conservam melhor a turgescência dos tecidos. • Alho, cebola e a abobrinha são exceções e devem ser armazenadas entre 70 – 75%. d) Atmosfera • As modificações no controle atmosférico se baseiam na redução dos níveis de O2 e elevação de CO2. • Frutos climatéricos respondem mais à manipulação atmosférica (maçã, banana, abacate e tomate) em comparação aos não climatéricos (cítricos e uva). • A combinação: refrigeração + controle atmosférico permite a comercialização de frutos praticamente todo o ano (ex: maçãs Mclntosh em refrigeração e atmosfera de 3% de O2 e 2 a 5% de CO2 podem dobrar o período de armazenamento). • Utilizando-se filmes poliméricos semipermeáveis ao O2, CO2 e vapor de água, a alteração atmosférica no armazenamento é obtida de forma simples e barata (atmosfera modificada). • A atmosfera controlada é utilizada para produtos de maior valor comercial, exigindo monitoramento rígido em câmaras herméticas. • O armazenamento hipobárico (pressões sub- atmosféricas) de produtos agrícolas pode ser realizado comercialmente. Entretanto, o alto custo do equipamento limita seu uso atualmente. e) Radiação • O uso de radiação ionizante na preservação de alimentos (peixes, mariscos, aves, frutos do mar, grãos e especiarias, além de frutos e hortaliças) tem sido aplicado com sucesso. • Vantagens: extensão da vida de prateleira, melhoria da segurança com redução de podridões e microorganismos patogênicos, infestação de insetos e parasitas, inibição de brotamento e amadurecimento, sem o uso de aditivos químicos. • Radiações mais importantes: ondas eletromagnéticas, incluindo os raios X e os raios γ (gama). • A irradiação de alimentos envolve, principalmente, a exposição do produto a uma câmara de raios gama, normalmente a partir de uma fonte de 60Co ou 137Cs. • A irradiação não promove nenhum efeito toxicológico em nenhum produto alimentício até a dose média de 30 kGy (nível máximo permitido para uso comercial), tal dose causa alto índice de destruição microbiana. • Pequenas doses de radiação promovem o controle do amadurecimento de frutos. f) Tratamentos químicos • Vários químicos: fungicidas, antibióticos, retardantes de senescência, absorventes de etileno, reguladores de crescimento, ceras, etc., tem sido usados para retardar perdas pós- colheita e manter o frescor após a colheita. • Infecções latentes como antracnose em bananas ou mangas, tratamentos pós-colheita tornam-se, às vezes necessários. • O sucesso do uso de químicos em pós-colheita depende da habilidade em alcançar o patógeno após a sua aplicação na superfície do hospedeiro, ou no caso de infecções latentes subepidermais, deve Ter algum poder de penetração. • Outra consideração importante é a respeito dos resíduos tóxicos. • Quanto ao método de aplicação temos: fumigantes; ceras e embalagens tratadas e imersões, pulverizações ou, ocasionalmente, pós. 9. FATORES QUE INFLUENCIAM O ARMAZENAMENTO RELACIONADO AO PRODUTO 9.1. Taxa respiratória • A respiração aeróbia envolve a via glicolítica, ciclo de krebs e a cadeia respiratória. • A respiração anaeróbia ou via fermentativa. • A temperatura é o fator primordial na regulação catalítica da ação enzimática, durante o armazenamento. • A taxa respiratória varia para cada produto, e mesmo para diferentes variedades de uma mesma espécie. • O controle da temperatura deve ocorrer imediatamente após a colheita (resfriamento retira o calor de campo) 9.2. Perda de água • A perda de água provoca o murchamento e o enrugamento dos produtos vegetais. • Para folhosas, perda de água em torno de 3% já inviabiliza o consumo. • Batatas e pêssegos são mais tolerantes à perda de água. • A perda de água provoca: enfraquecimento das células, tornando-as mais susceptíveis ao ataque de microrganismos, maior produção de etileno, perda de clorofila e conseqüentemente o amarelecimento inadequado. • A taxa de perda de umidade é influenciada pela relação área/volume do produto. 9.3. Deterioração por microorganismos • Para minimizar as condições de desenvolvimento de microorganismos o rápido manuseio e o resfriamento são essenciais (ex: Botrytis cinera - fungo cinza, Penicillium expansum - fungo azul, Alternaria aternata, Cladosporium herbarum e Monilinia fructicola - podridão marrom de frutos de caroço), continuam crescendo lentamente mesmo abaixo de 0ºC. Outros com Rhizopus stolonifera e Aspergillus niger, não crescem à temperatura abaixo de 5ºC. 9.4. Danos causados por etileno •O etileno pode induzir o amadurecimento em frutos e sintomas de envelhecimento. • Ex: 1 ppm pode causar a perda de cor em pepinos e folhosas; 0,02 ppm de etileno/6h em Kiwi danifica a textura. • Temperaturas baixas podem reduzir os danos do etileno sobre os produtos. • A ventilação periódica na câmara com as externo e utilização de materiais absorventes de etileno, minimizam os efeitos de concentrações maiores desse gás. • Em bananas, tomates e abacates cerca de 100 ppm por um a três dias são usados para o amadurecimento rápido. • Laranjas que não desenvolvem cor, expostas a dois ou cinco ppm de etileno por diversos dias, apresentam coloração devido aos carotenóides. 9.5. Danos mecânicos • Amassamentos, cortes, abrasões e outras injúrias causam perdas irreparáveis nos produtos. • Aumento na taxa respiratória, produção de etileno, liberação de calor, rápido amadurecimento, perda de água e redução da vida de prateleira, são induzidos pelas injúrias mecânicas. 9.6. Congelamento • A temperatura de congelamento é aquela na qual ocorre formação de cristais de gelo nos tecidos e pode variar com a cultivar e com as condições do cultivo. • Para produtos não suscetíveis a injúria pelo frio, o armazenamento é feito com temperatura superior a do congelamento. • O ponto de congelamento de frutos e hortaliças é levemente inferior a 0ºC. • Quanto a suscetibilidade a injúrias pelo congelamento temos: a) Grupo 1 – mais suscetível: aspargos, abacate, banana, bagas em geral, pepino, berinjela, limão, alface, lima, quiabo, pêssego, pimentão, ameixa, batata, abóbora e tomate. b) Grupo 2 – moderadamente suscetível: maçã, brócolis, repolho verde, cenoura, couve-flor, aipo, uva, cebola, laranja, salsa, pêra, ervilha, rabanete e espinafre. c) Grupo 3 – menos suscetível: beterraba, repolho maduro, tâmara e nabo. • O congelamento reduz o período de armazenamento, devendo, portanto, ser evitado. 9.7. Resfriamento • As injúrias ou distúrbios pelo frio (“chilling injury”) diferem do congelamento, por que não há formação de cristais de gelo nos tecidos, e sim desenvolvimento de distúrbios metabólicos. • Os produtos de origem tropical ou subtropical apresentam esse fenômeno quando expostos a temperatura inferior a 10 e 13ºC. • Produtos frutícolas de zona temperada são suscetíveis a temperaturas críticas mais baixas entre 5 e 10ºC. Sintomas: Caracteriza-se pelo enfraquecimento dos tecidos e que se tornam aparentes somente após a transferência do produto para temperaturas mais elevadas. • Principais sintomas: a) modificação da cor: interna ou externa (marrom a preto); b) “Pitting”: manchas aprofundadas na casca, em função da dessecação; c) amadurecimento irregular: coloração desuniforme ou anormal com perda de sabor e aroma. d) Aumento da deterioração: redução da resistência normal à invasão de microorganismos. Fatores determinantes da extensão da injúria 1) Temperatura e tempo de exposição: “Temperatura Mínima de Segurança” (TMS) ou “Lowest Safe Temperature” (LST), é a temperatura na qual devem ser mantidos os produtos para que a injúria seja evitada. • Produtos tropicais, a TMS varia de 8 a 12ºC; produtos de clima temperado, a TMS varia de 3 a 4ºC. 2) Estádio de desenvolvimento, amadurecimento e cultivar • Depende da espécie, e entre as espécies existe sempre uma injúria específica para cada cultivar. • Normalmente, o estádio pré-climatério apresenta maior sensibilidade (abacate, banana, manga, mamão e maçã). Durante o pico- climatérico também é problemático. Respostas fisiológicas e bioquímicas dos vegetais • Alterações da membrana: transição física da membrana do estado líquido cristalino (lipídios fluídos) para a estrutura gel-sólido, afetando as enzimas associadas às membranas (ATPase). • Produção de etileno: as baixas temperaturas podem induzir a produção de etileno. • Mudança na atividade respiratória: aumento da taxa respiratória após um período prolongado de exposição a baixa temperatura, pode ser indicativo de distúrbios metabólicos irreversíveis e acúmulo de intermediários oxidáveis. • Produção e utilização de energia: o que parece é que a diminuição na produção de energia não é a resposta primária do tecido vegetal sujeito a injúria pelo frio, existindo ainda muita controvérsia sobre esse sintoma. • Mudanças nas proteínas e atividade enzimática: observa-se que a síntese protéica geralmente torna-se sem efeito em tecidos sensíveis ao frio, durante o processo de frio. Os sintomas enzimáticos associados às membranas são afetados drasticamente. 6. EFEITO DA ALTERAÇÃO DA ATMOSFERA SOBRE O METABOLISMO DE HORTALIÇAS E FRUTOS “IN NATURA” • O aumento dos níveis de CO2 e a redução dos níveis de O2 podem retardar o amadurecimento dos frutos, reduzirem a taxa de respiração e de produção de etileno, e desacelerar várias alterações metabólicas ligadas ao amadurecimento, como o amaciamento dos frutos. • Níveis de CO2 acima do limite de tolerância podem causar injúria e níveis de O2 abaixo do limite de tolerância podem induzir a respiração anaeróbica (acetaldeído e etanol). • Os principais fatores envolvidos no sucesso da alteração dos níveis de O2 e CO2 são: a espécie, o cultivar, a concentração dos gases na atmosfera, a temperatura, o estádio de amadurecimento do produto e a concentração de etileno presente na atmosfera de armazenamento. 6.1. Respiração a) Inibição da respiração • A elevação do CO2 e redução do O2 do ar atmosférico podem reduzir a taxa respiratória dos produtos. • A manutenção de um mínimo de 1 a 3% de O2 é necessária para evitar a respiração anaeróbica. • Níveis de CO2 entre 5 e 20% reduzem efetivamente a taxa respiratória na maioria dos produtos hortícolas. Altos níveis de CO2 podem causar injúria, que levam a um aumento da taxa respiratória. b) Produção de calor pela respiração • A respiração na AC ou AM sofre modificações quando comparada à respiração em atmosfera normal. 6.2. Produção e ação de etileno • Baixos níveis de O2 na atmosfera (5 a 7%) reduzem tanto a produção como a ação do etileno em cerca de 50%. A conversão de ACC para etileno não ocorre na ausência de O2. • O CO2 é considerado um inibidor não competitivo da ação do etileno, ele pode inibir a ação da ACC sintase, enquanto que a ACC oxidase pode ser estimulada ou inibida pelo CO2 (ex: maçãs maduras a 20% de CO2 ou 0,25% de O2 a 20ºC no armazenamento causou a imediata inibição da produção autocatalítica de etileno). 6.3. Amadurecimento • O maior benefício do uso de AM e AC é o retardamento do início do amadurecimento dos frutos (etileno). • Para frutos no estádio pré-climatérico, redução de O2 abaixo de 8% e o aumento de CO2 para níveis acima de 1% retarda o início do amadurecimento. • Concentrações de O2 inferiores a 1% induzem o aumento da produção de CO2. 6.4. Transpiração • Efeitos indiretos da AC podem ocorrer sobre a transpiração, devido a alta UR do ar em torno do produto. • Embalagens plásticas mantêm alta UR do ar e o turgor dos tecidos de frutos e hortaliças. 6.5. Alterações da coloração normal • São distúrbios por oxidações de substratos fenólicos pela ação de fenolases. • Em hortaliças minimamente processadas, esse aspecto é muito importante (ex: escurecimento de alface minimamente processado foi inibido por atmosfera de 3% O2 + 10% CO2). 6.6. Degradação de clorofila e de carotenóides • A degradação de clorofila é extremamente acelerada com a elevação da concentração de O2 acima de 21% e é retardada pelo aumento na concentração de CO2 de 0,03% para 15%. 6.7. Firmeza • A atividade de enzimas como as poligalacturonases ou celulases é responsável pela degradação das paredes celulares, o que causa a perda da firmeza ou amolecimento dos frutos,mesmo durante o armazenamento a frio. • AC e AM podem retardar o amaciamento (maçã) e induzir o aumento da firmeza em morango. 6.8. Aroma • Condições de 2,5% de O2 e 5% de CO2 (0 – 2ºC) retardaram o desenvolvimento de aroma em maçãs maduras e senescentes. • O armazenamento de maçã, pêra e ameixa com 0,25% ou 0,02% de O2 (0,5 ou 10ºC), pelo período de 3, 7, 14, 25 ou 35 dias, estimulou o desenvolvimento de aroma e gosto indesejáveis. 6.9. Sabores indesejáveis • O desenvolvimento de sabores indesejáveis em cenoura (isocumarina) é estimulado pela presença do etileno. • Cenouras armazenadas com nível de O2 de 1% tiveram redução de 50% no acúmulo de isocumarina. • Sabor indesejável pode surgir devido, principalmente, aos níveis inadequados dos gases CO2, O2 e etileno e da sensibilidade dos tecidos dos produtos em questão. 6.10. Quebra de dormência e crescimento • As AC e AM podem afetar os níveis endógenos dos reguladores de crescimento (auxinas, citocininas, giberelinas e etileno) afetando a capacidade de quebra de dormência em batatas e tubérculos. 6.11. Deterioração microbiana • O armazenamento sob AM/AC indiretamente reduz a suscetibilidade dos tecidos à infecção por patógenos. • Para níveis inadequados de gases, os produtos tornam-se mais suscetíveis a doenças. • De maneira geral, o uso de AM ou AC não controla efetivamente o desenvolvimento de microorganismos em produtos, retardam sim o amadurecimento e a senescência de frutos e hortaliças.
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