PRATICA 3 Transformações bioquímicas em frutas e vegetais pós-colheita

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TRANSFORMAÇÕES BIOQUÍMICAS EM FRUTAS E VEGETAIS PÓS-COLHEITA
1. OBJETIVO
Testar a presença de amido em frutas e vegetais. Observar as alterações bioquímicas pós-colheita de frutas e vegetais. Testar a influência da temperatura no amadurecimento e armazenamento de frutas.
2. DETECÇÃO DE AMIDO EM MAÇÃ, BANANA, BATATA E CHUCHU
O amido é a principal fonte de armazenamento de energia nas plantas e, por isso, está presente em raízes, frutos, tubérculos e sementes. O amido está em destaque, devido à sua utilidade em diversos produtos alimentares e não alimentares. Na indústria alimentícia, ele é usado como ingrediente que, além de ter valor nutritivo, melhora as propriedades reológicas dos produtos processados. Dependendo do tipo e da quantidade, ele pode facilitar o processamento, melhorar a textura e espessura, proporcionar aparência desejável e maior vida-de-prateleira ao produto.
Neste estudo, a presença de amido em maçã, banana, batata e chuchu foi determinada pelo método de Lugol. Uma solução de iodo foi aplicada nas superfícies cortadas das amostras e, observou-se a formação de um complexo azul/negro. A intensidade de cor do complexo, que indica a presença intensa (+++), média (++), leve (+) e nula (-) de amido, foi anotada na tabela 1.
Tabela 1. Detecção de amido em frutas e vegetais com reagente de Iodo-KI
	Amostra
	Intensidade de complexo amido-iodo
	Maçã
	-
	Banana
	+++
	Batata
	+++
	Chuchu
	+
Pode-se observar na figura 1 que a batata e a banana adquiriram a coloração mais intensa, evidenciando a presença significativa de amido. O resultado da batata está dentro do esperado já que ele é uma das fontes mais importantes de amido em todo o mundo. Com relação à banana, a quantidade de amido presente está diretamente relacionada com o estádio de maturação no qual se encontra o fruto. A banana, por ser um fruto climatérico, possui um alto teor de amido no estádio pré-climatério, que depois é degradado no período climatério em açúcares. Portanto, pode-se dizer que a banana no momento da análise ainda estava em processo de maturação.
De acordo com à literatura, o chuchu apresenta um baixo teor de amido em matéria fresca. Portanto, sua coloração ao reagir com o Lugol, apresentou uma coloração mais clara, o que indica que ele não é fonte significativa de amido. Com relação à maçã, observou-se que não houve formação do complexo azul/negro. Este resultado, pode estar associado ao estádio de maturação em que se encontrava a fruta, já que ao longo do seu amadurecimento o amido presente na maçã tende a ser convertido em glicose e a frutose, ou seja, no momento da análise a maçã não contém amido em quantidade significativa.
Com o amadurecimento, o teor de amido diminui devido à ação de diversas enzimas como as α-amilases (E.C 3.2.1.1), β-amilases (E.C 3.2.1.2), α-1,4 e α-1,6 glicosidades (E.C 3.2.1.3), fosforilases (E.C 2.4.1.1) e enzimas desramificadoras, que catalisam a degradação do amido em açúcares solúveis: primeiro forma-se maltose (dissacarídeo) e depois glucose e frutose (monossacarídeos), e por conseguinte a coloração devida à reação de amido com iodo também diminui. Porém, com mais tempo de maturação o teor de açúcar começa a diminuir porque a maior parte do amido já foi convertida em açúcares simples e as frutas climatéricas continuam usando glucose para a respiração celular.
Ou seja, o estádio de maturação em que se encontrava a fruta aliado ao baixo teor de amido já existente na fruta madura pode ser propiciado o aparecimento da cor azul/negro intenso o leve. Além disso, a intensidade da coloração está diretamente associada a conformação estrutural do amido, formado por dois polímeros da glicose (amilose e amilopectina). As cadeias lineares em forma helicoidal da amilose propiciam um melhor encaixe a molécula de iodo ocasionado uma coloração azul/negro mais intensa, enquanto na estrutura ramificada da amilopectina ocorre uma interação menor com iodo resultando em uma coloração vermelho-violáceo menos intensa.
 
	Figura 1. Reação colorimétrica pelo teste de Lugol para detecção de amido nos alimentos de origem vegetal: A) Maçã; B) Banana; C) Batata e D) Chuchu
3. EFEITO DO ARMAZENAMENTO DA BANANA NANICA VERDE COMERCIAL E DA BANANA NANICA MADURA COMERCIAL À BAIXA TEMPERATURA
Nesta parte, foi avaliado o efeito da temperatura de armazenamento em bananas verdes e maduras. Cada amostra foi colocada em um saco de papel e armazenada, tanto em temperatura ambiente quanto na geladeira, por 1 semana. As alterações observadas durante o tempo de armazenamento das bananas são mostradas na tabela 2.
Observa-se que as condições de amadurecimento nas quais os frutos são submetidos interferem diretamente na sua qualidade final, pois afetam várias fases do metabolismo, tais como mudança na cor da epiderme, teor de açúcar e firmeza de polpa.
Tabela 2. Transformações bioquímicas na coloração de bananas armazenadas à baixa temperatura e à temperatura ambiente
	
	Dia 0
29/08
	Dia 1
30/08
	Dia 2
31/08
	Dia 3
01/09
	Dia 4
02/09
	Dia 5
03/09
	Dia 6
04/09
	Dia 7
05/09
	Banana verde
/
Ambiente
	mais amarelo que verde
	amarelo com ponta verde
	amarelo com pequenas manchas marrons
	amarelo com médias manchas marrons
	amarelo com médias manchas marrons
	amarelo com grandes manchas marrons e pequenas manchas pretas
	amarelo com grandes manchas marrons e pretas
	mais marrom que amarelo com grandes manchas pretas
	Banana Madura
/
Ambiente
	amarelo
	amarelo com pequenas manchas marrons
	amarelo com médias manchas marrons e pequenas manchas pretas
	amarelo com médias manchas marrons e pequenas manchas pretas
	amarelo amarronzado com grandes manchas marrons e médias manchas pretas
	amarelo amarronzado com grandes manchas marrons e pretas
	mais marrom que amarelo com grandes manchas pretas
	mais marrom que amarelo com grandes manchas pretas
	Banana Madura
/
5-10 °C
	amarelo
	amarelo pálido com pequenas manchas marrons
	amarelo amarronzado com médias manchas marrons
	mais marrom que amarelo com médias manchas marrons
	marrom com médias manchas pretas
	marrom com médias manchas pretas
	marrom com médias manchas pretas
	marrom escuro com médias manchas pretas
De acordo com a literatura, a maturação nas bananas ocorre pelo aumento da taxa respiratória (climatérica), juntamente com o aumento da síntese de etileno, como consequência deste aumento todas as alterações que foram descritas são desencadeadas.
A coloração da casca é um importante fator na determinação da qualidade da fruta a ser comercializada. De acordo com a figura 2, observa-se que à casca da banana verde armazenada a temperatura ambiente muda para cor amarela rapidamente. A clorofila que confere a coloração verde à casca da banana no estádio pré-climatérico, é degradada, dando lugar aos carotenóides, pigmentos amarelos que caracterizam a banana madura. Porém, nos seguintes dias, observa-se a formação de manchas marrons e pretas em sua casca (o mesmo aconteceu com as bananas maduras, como mostra a figura 3). Este escurecimento nas cascas das bananas é causado pela oxidação enzimática de compostos fenólicos em quinonas, que se polimerizam e formam os compostos de coloração escura denominados melaninas. Entre as principais enzimas responsáveis por este processo estão as polifenoloxidases e as peroxidases. No final do período de experimento, no sétimo dia, a casca das bananas já apresentava um alto nível de apodrecimento, expressavam um forte escurecimento gerado pelas enzimas.
A utilização de baixas temperaturas no armazenamento reduz os processos de amadurecimento e envelhecimento nas bananas, restringindo-se a faixa ótima de temperatura de armazenamento de 13ºC a 15ºC. Entretanto, quando a temperatura de refrigeração é inferior a 12°C pode ocorrer escurecimento do tecido vascular na banana, sendo passível de escurecimento da polpa e da casca, coloração pálida e o não amadurecimento do fruto. Isso ocorreu na amostra de banana que foi armazenada na geladeira (5-10 ºC), submetida a temperaturas fora de sua faixa fisiológica aceitável, seu metabolismo foi alteradoe seus tecidos foram danificados, como observa-se na figura 4.
É importante conhecer essas características, já que a qualidade das bananas comercializadas que chegam ao consumidor depende, portanto, de uma colheita no estádio adequado e armazenada corretamente, onde o fruto vai estar com suas melhores características organolépticas. Estas características devem ser as melhores possíveis, pois o consumidor tende a integrar várias habilidades sensoriais para avaliar a qualidade dos frutos tais como, visão, cheiro, gosto, toque e até mesmo audição. O momento da colheita adequado, tanto para a comercialização direta, como para o armazenamento de frutos em longo prazo depende do estádio de maturação em que o fruto é colhido.
 
	 
Figura 2. Grau de maturação da banana verde armazenada à temperatura ambiente por 1 semana
 
 
Figura 3. Grau de maturação da banana madura armazenada à temperatura ambiente por 1 semana
 
 
Figura 4. Grau de maturação da banana madura armazenada na geladeira (5-10 °C) por 1 semana
4. ALTERAÇÕES DA COLORAÇÃO E TEXTURA DO TOMATE PÓS-COLHEITA
Para este estudo, o tomate no estádio pré-climatério foi armazenado em um saco de papel à temperatura ambiente durante 2 semanas. As alterações observadas durante o tempo de armazenamento são mostradas na tabela 3.
Tabela 3. Transformações bioquímicas na coloração e textura do tomate pós-colheita
	
	Dia 0
29/08
	Dia 1
30/08
	Dia 2
31/08
	Dia 3
01/09
	Dia 4
02/09
	Dia 5
03/09
	Dia 6
04/09
	Dia 7
05/09
	Coloração
	mais verde que vermelho
	mas vermelho que verde (vermelho pálido)
	vermelho pálido com traços verdes
	vermelho pálido
	vermelho brilhante
	vermelho brilhante
	vermelho brilhante
	vermelho brilhante
	Textura
	duro
	duro
	levemente macio
	levemente macio
	levemente
macio
	macio
	macio
	macio
	
	Dia 8
06/09
	Dia 9
07/09
	Dia 10
08/08
	Dia 11
09/09
	Dia 12
10/09
	Dia 13
11/09
	Dia 14
12/09
	
	Coloração
	vermelho brilhante
	vermelho
	vermelho
	vermelho com áreas levemente escuras
	vermelho com áreas levemente escuras
	vermelho com áreas levemente escuras
	vermelho com áreas levemente escuras
	
	Textura
	macio
	macio e presença de rugas pequenas só nas pontas
	macio e presença de rugas médias
	macio e presença de rugas grandes
	macio e presença de rugas grandes
	muito macio e presença de rugas grandes
	muito macio e presença de rugas grandes
	
O tomate, também é considerado uma fruta climatérica, ou seja, continua seu processo de amadurecimento após ser retirado da planta mãe. À medida que amadurece, produze etileno, um hormônio do crescimento vegetal que acelera o seu amadurecimento. Várias são as mudanças que ocorrem durante o amadurecimento dos frutos de tomateiro, entre elas estão a mudança na cor, a perda de firmeza e as alterações no sabor e no odor.
De acordo com os resultados obtidos na figura 5, podemos dizer que a cor verde do tomate é mudada rapidamente para cor vermelho, atingindo a cor característica de maduro no dia 5. Durante o amadurecimento dos tomates dois processos ocorrem relacionados à mudança de cor dos frutos: a degradação da clorofila e a produção de carotenóides, responsáveis pela coloração vermelha (licopeno) e amarela (outros carotenóides) de frutos maduros. A degradação da clorofila se deve à perda da cadeia fitol causada pela ação da enzima clorofilase e a produção de carotenóides é regulada principalmente pelas enzimas sintase do fitoeno e a fitoeno desaturase, responsáveis, respectivamente, pela síntese do fitoeno, primeiro carotenóide formado, e pela transformação do fitoeno em licopeno.
Além disso, observa-se que com o passar dos dias começam a aparecer rugas na superfície do tomate, isso se deve à desidratação da fruta associada à perda de firmeza. O amido acumulado no estádio pré-climatério degrada-se e converte-se em açúcares simples, como a glicose e a frutose. O aumento da concentração de açúcares solúveis na polpa em relação à casca causa um gradiente de potencial osmótico entre polpa e casca, resultando no movimento (migração) de água da casca para polpa. Além disso, a casca perde água para atmosfera por transpiração através dos estômatos. Assim, a perda de água pelo fruto por transpiração resulta em significativa perda de peso do fruto durante seu amadurecimento.
A perda de firmeza é um processo que acompanha o amadurecimento de muitos frutos, inclusive o tomate, e é resultado de mudanças estruturais que ocorrem na parede celular. A solubilização e despolimerização de pectinas e hemiceluloses resulta na extensa degradação da parede celular e como consequência no amolecimento do fruto com o amadurecimento. Este amolecimento aumenta quanto maior e mais maduro o fruto, por isso, na última semana a polpa do tomate sofreu uma degradação paulatina da sua firmeza.
Com relação à temperatura ótima de armazenamento do tomate, da mesma forma que da banana, tem uma faixa ótima de temperatura de armazenamento e também depende do estádio de maturação, sendo que frutos verdes devem ser armazenados em temperaturas em torno de 13ºC, frutos parcialmente maduros em torno de 10ºC e frutos maduros podem ser armazenados em temperaturas de 8ºC o armazenamento refrigerado. Assim, a colheita de frutos parcialmente maduros (climatéricos), juntamente com o armazenamento refrigerado, pode ser uma alternativa para se obter frutos de melhor qualidade, durante a comercialização, sem excessivas perdas de produto.
Porém, o tomate é altamente suscetível ao dano causado por baixas temperaturas. O dano pelo frio é caracterizado pelo desenvolvimento de manchas escuras na epiderme, prejudicando a sua comercialização, sendo também um fator muito importante na avaliação da qualidade do tomate. Este distúrbio fisiológico ocorre quando os frutos são armazenados abaixo da temperatura recomendada e que a severidade do sintoma depende da temperatura e do tempo de exposição.
 
 
 
 
Figura 5. Grau de maturação do tomate armazenado à temperatura ambiente por 2 semanas
5. MODIFICAÇÕES DA COLORAÇÃO E TEXTURA DO LIMÃO TAITI
Finalmente, avaliou-se as alterações no limão armazenado em um saco de papel à temperatura ambiente durante 2 semanas. Os resultados desta avaliação são mostrados na tabela 4.
Tabela 4. Transformações bioquímicas na coloração e aspecto do limão pós-colheita
	
	Dia 0
29/08
	Dia 1
30/08
	Dia 2
31/08
	Dia 3
01/09
	Dia 4
02/09
	Dia 5
03/09
	Dia 6
04/09
	Dia 7
05/09
	Coloração
	verde escuro brilhante
	verde escuro brilhante
	verde escuro brilhante
	verde escuro brilhante
	verde escuro brilhante
	verde claro brilhante
	verde claro brilhante
	verde claro opaco
	Textura
	levemente macio
	levemente macio
	levemente macio
	macio
	macio
	macio
	macio
	macio
	
	Dia 8
06/09
	Dia 9
07/09
	Dia 10
08/08
	Dia 11
09/09
	Dia 12
10/09
	Dia 13
11/09
	Dia 14
12/09
	
	Coloração
	verde amarelo opaco
	verde amarelo opaco
	verde amarelo opaco
	verde amarelo opaco
	verde amarelo opaco
	verde amarelo opaco
	verde amarelo opaco
	
	Textura
	mais macio
	mais macio
	mais macio
	muito macio e presença de rugas
	muito macio e presença de rugas
	muito macio e presença de rugas
	muito macio e presença de rugas
	
Os citros, como o limão, são frutos não climatéricos, isso indica que apresentam reduzidas alterações fisiológicas e bioquímicas, em função da baixa atividade respiratória. No entanto, mudanças relacionadas com a perda de massa e coloração da casca são frequentes em função do processo de transpiração.
Na figura 6, observa-se que o limão ‘Taiti’ mudou de cor ao longo do período de armazenamento, passando de um verde escuro brilhante para um verde amarelo opaco. Esse evento é normal devido à degradação da clorofila natural e aparecimento de pigmentos amarelos (carotenoides) durante a maturação dos frutos. Porém, é desejável pelo mercado consumidor a manutenção da cor verde, lisa e brilhante da casca durante toda sua vida útil, uma vez que o aparecimento da coloração amarelada, total ou parcialmente, reduz sua aceitação da fruta, sendo os seus frutos destinados para o consumo ao natural ou na forma de sucoconcentrado, tanto para o mercado interno quanto externo. Para exportação deve ter cor verde-escuro, ter o mínimo possível de áreas amarelas e apresentar boa aparência na casca. Com relação ao aumento do amolecimento do limão, pode ser devido à amadurecimento do fruto. O fruto maduro apresenta polpa suculenta com suco ácido, representando 50% do peso do fruto.
 
 
 
 
Figura 6. Grau de maturação do limão armazenado à temperatura ambiente por 2 semanas