Fisiologia de frutas e hortaliças

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TA 322 – Características e Pré-
processo de Frutas, Hortaliças, Café, 
Cacau e Cana-de-açúcar
Estabilidade, maturação, colheita, 
estocagem, possibilidades de 
aproveitamento e alterações de 
frutas e hortaliças
Flávio Luís Schmidt
DTA/FEA/Unicamp
Durável Perecível
Causas de Perdas Agentes Externos Agentes Externos
(Mofos,Insetos) (Bactérias, Fungos) 
e Internos (Respiração) 
Vida de Prateleira Estável Perecível
Anos de conservação Meses, dias de 
conservação
Textura Dura/Não se Macia, facilmente
estraga facilmente danificada
Taxa Respiratória Muito baixa/Pouca Alta/Elevada 
geração de calor geração de calor
Tamanho e Peso Pequeno (≤1g) Grande (5g-10kg)
Teor de Umidade Baixo (<10-15%) Elevado (50-90%)
Produtos (M.P.) duráveis e perecíveis
Tecnologia de pós-colheita
� Colheita
� Manuseio
� Armazenamento
� Transporte
Todas estas operações interferem na qualidade do 
produto
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OPERAÇÕES COMUNS NO PRE-
PROCESSAMENTO DE FRUTAS
1. recepção
2. classificação
3. seleção
4. lavagem
5. secagem
6. remoção de partes indesejáveis
7. redução por tamanho
RECEPÇÃO:
� Coordenação e integração de todas as etapas
� Ausência de defeitos, injúrias mecânicas, desordens 
fisiológicas, doenças fitopatogênicas e perda de água
� Perda de qualidade é cumulativa e causa também perdas 
quantitativas
µm!
Classificação/Seleção
� Seleção em categorias, baseado numa propriedade física 
mensurável
� Garante uniformidade para o processo
� Geralmente baseadas em 
� Tamanho
� Forma
� Peso
� Cor
� Outros
� Qualidade
� Importância para saúde
� defeitos
Caju!
Outras características importantes
� Solidez: alface e repolho
� Cor externa: todas as frutas e algumas hortaliças
� Cor interna: cor da polpa
� Dias decorridos da floração até colheita: maçã e pêra
� Forma: angularidade de bananas, compacidade do brócolos e 
couve-flor
� Textura: firmeza (maçã, pêra, pêssego, mangaba, nectarina). 
Ternura (ervilhas). Dureza (aspargos)
� Composição
� Densidade aparente: propriedade importante no armazenamento
� Densidade real e Medidas de L, Φ
� Interferem no rendimento
Adaptado de Sigrist et al, 2001 (Embrapa)
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Seleção de batatas por peso 
específico
Milho!
Seleção por roletes
Pequena Média Grande
esteira
RoleteGira
Equipamentos específicos:
A. Abertura fixa / peneiras: estacionário, vibratório, rotatório
B. Abertura variável: cilindros, esteiras, parafusos / roscas
Processamento de imagens
� Seleção ou agrupamento de espigas de milho do 
mesmo formato ou tamanho (forma)
� Seleção de batatas com defeito ou manchas
� Seleção de ervilhas escuras, feijões, arroz, 
cenouras em cubos, grãos de milho, frutas 
pequenas
� Até 16ton/hora
Pré-resfriamento
� Pelo ar: 
� Não recomendado para folhas. Demorado, dificuldade do ar passar 
pela massa de folhas ou baixa porosidade dos produtos. Pode 
ressecar dependendo da UR.
� Pela água: 
� Pode danificar o produto, e não atingir o centro do produto
� Pelo gelo líquido: 
� Pode causar danos físicos e injúria térmica
� Vácuo: 
� Recomendado para produtos folhosos com elevada relação 
área/peso (cada 1% de água evaporada faz baixar em 6°C a 
temperatura do produto)
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Remoção de partes indesejáveis
• Partes estragadas
• Topos, raízes, talos, miolos, olhos, vagens, engaço
• Palha, cascas
• Caroços
• Sementes
Lavagem
• Razões:
– separar e remover contaminantes
– deixar em condições desejáveis
– deixar com superfície limpa
– limitar re-contaminação
- proteger os equipamentos
• Tipos de sujeira:
– minerais [terra, areia ...]
– vegetais [galhos, folhas ...]
– animais [excreções, pêlos, ovos de insetos ...]
– químicos [resíduos: agrotóxicos, fertilizantes, e hormônios]
– microbiológicos[microrganismos, metabólitos]
Alguns pontos do processo 
de limpeza
� Limpeza: remoção galhos, ramos, hastes, talos, solo, 
insetos, resíduos de fertilizantes etc. – separação por 
gravidade, peneiramento etc.
�Limpeza sempre precede a lavagem e/ou sanificação
Alguns pontos do processo
� Lavagem: com ou sem detergente especial – imersão 
por 10 a 15 minutos, com ou sem agitação e aspersão. 
Enxaguar com água potável (2 a 5 ppm cloro).
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Lavagem – Avaliar Opções
• Imersão
• Imersão com agitação
• Jatos de água
• Aproveitar diferenças de densidade
• Peneiração
• Lavagem com ou sem adição de detergente
• Sempre usar água potável com ou sem adição de mais cloro.
Obs.: não exagerar na limpeza – não esquecer de secar se não for 
processar logo – centrífuga.
Desinfecção
� Desinfecção: agente anti-microbiano – princípio ativo 
cloro p.e. hipoclorito de sódio ou dicloroisocianurato 
(mais estável) – não use alvejante. Use de 100 a 200 
ppm cloro ativo/10-15 minutos. Enxaguar c/água 
potável (2-5 ppm cloro).
� Desinfecção após a corte: camara isolada – água 
clorada (100-150 ppm cloro ativo/L, pH 7,0)/ 5 – 10 L 
água clorada/kg produto/2-5 min./4°C. Enxaguar.
CLASSIFICAÇÃO DOS FRUTOS – Produção de Etileno
� Frutos climatéricos:
Podem amadurecer na planta ou após a colheita,
quando colhidos ainda imaturos, devido à elevada
produção de etileno. Ex.: banana
� Frutos não climatéricos:
Só completam o amadurecimento quando
permanecem na planta, uma vez que não têm
aumento da produção de etileno depois de
colhidos. Ex.: frutos cítricos
COLHEITA - CLASSIFICAÇÃO DE FRUTAS
� Frutas climatéricas:
Aumentam a taxa de respiração mesmo após
colheita
� Frutas não climatéricas:
A respiração decresce após a colheita,
independente do estádio de maturação
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EXEMPLOS DE FRUTAS
� Frutas climatéricas: abacate, banana, caqui,
figo comum, goiaba, graviola, kiwi, maçã,
mamão, manga, maracujá, pêssego, pêra.
� Frutas não climatéricas: abacaxi, cacau, caju,
carambola, cereja, framboesa, laranja, limão,
morango, pomelo, romã, uva.
FISIOLOGIA PÓS-COLHEITA
PRESERVAÇÃO DA QUALIDADE DO PRODUTO
AUMENTO DO PERÍODO DE CONSERVAÇÃO
Desafio... Técnicas de colheita e pós-colheita
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Pontos críticos no manuseio
ETAPAS DO CICLO VITAL DOS FRUTOS
1- Início da formação da 
polpa;
2- Término do crescimento 
em tamanho;
3- Início do período de 
consumo, mas, ainda 
imaturo;
4- Período ótimo de 
consumo;
5- Predominância de reações 
degradativas;
6- Não utilizável para 
consumo.
Fonte: Ryall e Lipton (1979)
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Trasformações das características físicas, físico-químicas e químicas do 
abacaxi desde o florescimento, até a senescência. Fonte: Gortner et al. (1967)
TRANSFORMAÇÕES...
RESPIRAÇÃO
Fenômeno fisiológico
• Necessária para a manutenção da vida dos 
tecidos vegetais
• Mecanismo de degradação de suas reservas 
energéticas e nutritivas
Fotossíntese x Respiração
40% energia gerada manutenção da vida das células
60% energia gerada perdidos na forma de calor vital 
Resfriamento de Frutas e hortaliças – Embrapa, Unicamp, 2002
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Resfriamento de Frutas e hortaliças – Embrapa, Unicamp, 2002 Resfriamento de Frutas e hortaliças – Embrapa, Unicamp, 2002
RESPIRAÇÃO
� Função de gerar energia para os processos de síntese
� Pode ser medida em termos de mg CO2 ou O2.kg-1.h-1
� Seu controle é fundamental na Vida de Prateleira
� Dois tipos:
� aeróbica (glicose vem da hidrólise de amido)
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 686Kcal (energia)
sem energia, tecido deteriora e morre
� anaeróbica ou fermentação, na falta de O2:
C6H12O6 = 2CO2 + 2CH3CHO + 2H2 = 2CH3CH2OH
acúmulo de acetaldeído e etanol leva a perda do 
produto, produzindo sabores e odores desagradáveis
FATORES QUE AFETAM A 
RESPIRAÇÃO
� Etileno: estimula respiração
� Temperatura: aumentataxa com elevação de temperatura - limites
pela injúria fisiológica
� Umidade relativa: faixa ideal entre 70 e 95% perda de 5-10%
umidade já reduz qualidade, com aumento da taxa de respiração
� Composição de gases no ambiente: normal 21% O2 e 0,03% CO2 (o
restante é N2) - limite pela anaerobiose
� Injúrias mecânicas: corte eleva taxa 3-5 vezes e > C2H2
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ETILENO - C2H4
� Hormônio de amadurecimento dos frutos
� Induz o climatérico respiratório
� Acelera respiração em todos os casos
� Aumento na ação de enzimas
� Para controlar:
� Uso de absorvedores de C2H4
� Frutos não-climatéricos
� carvão vegetal com cloreto de paládio
Fatores que estimulam a produção 
de etileno
• Danos mecânicos;
• Distúrbios fisiológicos;
• Doenças,
• Estresse hídrico;
• Processo de amadurecimento dos frutos;
• Aumento da temperatura.
TEMPERATURA
� Faixa de temperatura limitada para fisiologia normal
� Limite máximo - 30oC -35o C
� Limite mínimo variável - injúria pelo frio
� 13-15oC - banana, abacaxi, abacate, goiaba, pepino, berinjela,
abóbora, melão
� 7oC - vagem, quiabo, algumas maçãs, batata
� 0oC - maioria
� ↑ temperatura ↑ respiração ↓ vida de prateleira
Brócolis 
Temperatura (oC) Tempo (dias) 
21 2-3 
10 3-5 
0 14-21 
 
 
CLASSIFICAÇÃO FRUTAS
� De acordo com a taxa de respiração a 20ºC em mm3
C2H4 /kg h
� muita baixa (0,01 a 0,1): cereja, citrus, uva, morango,
romã, hortaliças de folhas, raízes, batatas;
� baixa (0,1 a 1,0): pepino, pimentão, abacaxi, caqui;
� moderada (1,0 a 10,0): banana, figo, melão honey dew,
manga, tomate;
� alta (10-100): maçã, damasco, abacate, kiwi, nectarina,
mamão, pêssego, pêra, ameixa;
� muita alta (>100): maracujá, sapoti, anona
Fonte: Adaptada de Kader et al. (1992) – Livro Resfriamento de Frutas e Hortaliças. Embrapa, 2002
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CLASSIFICAÇÃO HORTALIÇAS
� De acordo com a taxa de respiração a 10ºC em mg 
CO2 ou O2.kg-1.h-1
� muita baixa (<10): alho
� baixa (10-20): pepino, melão, repolho, beterraba,
tomate
� média (20-40): cenoura, aipo, pimentão
� alta (40-70): aspargos, chicória, alface
� muita alta (70-100): cogumelo, espinafre
� extremamente alta (>100): brócolis, ervilha, salsa,
milho doce
ARMAZENAMENTO E 
MATURAÇÃO DAS FRUTAS
� Frutas climatéricos – “de vez”
� Frutas não-climatéricos - maduro
� Hortaliças baseado em características 
físicas (textura, firmeza, cor, 
compacidade, etc...) e desenvolvimento
� Senescência nunca ! 
� esgota capacidade de síntese 
� somente processos de degradação
� Injúria pelo frio - não-climatéricos escurecimento
interno, pitting, manchas, apodrecimento, áreas
aguadas, sabor ruim...
� Maioria das frutas tropicais
� Observações:
�Calor vital: a respiração gera calor (aumenta temperatura)
� Em geral: redução de 100C reduz reações metabólicas em 2-3 vezes
TEMPERATURA TEMPERATURA - Injúria pelo Frio
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TEMPERATURA - Injúria pelo Frio TEMPERATURA - Injúria pelo Frio
TEMPERATURA - Injúria pelo Frio TEMPERATURA - Injúria pelo Frio
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UMIDADE RELATIVA
� Faixa ideal variável: maioria 90-95% U.R.
� ↑ respiração ↑ temperatura ↑ perda de água
�
murchamento
� Equilíbrio fundamental
evitar perda de água pela
respiração
evitar acúmulo de água na
superfície (crescimento de
fungos)
GERAÇÃO DE CALOR
� Unidades: BTU/ton/24horas
Produto 00C 4,40C 160C 
Maçã 500-900 1.100-1.600 3.000-6.800 
Pêra 700-1.500 1.100-2.200 3.200-13.200 
Morango - 10.100 39.300 
 
 
� Solução: Circulação de ar (cuidado com U.R.)
Relação T armazenamento e 
produção de calor
1
10
100
1000
10000
100000
0 5 10 15 20
Temperatura (°C)
BT
U/
to
n
/2
4h
maçã 
pêra
morango
ATMOSFERA CONTROLADA E 
MODIFICADA
� Controlada (AC) - controlar proporções de O2, CO2,
N2 e UR
� sempre igual e monitorado – só em câmaras
� exemplo: 3% O2 + 3% CO2 + 90% UR +
refrigeração – controle “total”!
� reduz taxa de respiração, produção de etileno,
perda de água, deterioração, amarelamento ....
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ATMOSFERA CONTROLADA E 
MODIFICADA
� Modificada (AM) - modificar o ambiente gasoso em torno
do produto na hora de envase-injeção com CO2, N2 ....
� Pode ser ativa ou passiva:
� ativa - uso de absorventes de O2, C2H4 e H2O ou
emissor de CO2 ou etanol
� passiva - cobrir com película de plástico com
permeabilidade gasosa controlada - a própria respiração
modifica o ambiente - ↑ CO2 ↓ O2 - cuidado com
umidade
ATMOSFERA CONTROLADA E 
MODIFICADA
Outras possibilidades
� Irradiação: Usada mais para desinfecção, mas também
pode atrasar a maturação de frutas e brotamento em
batatas (0,05-0,15 kGy)
� Uso de películas em frutas – ceras, lipídeos – evitam
perda de umidade – pode incorporar anti-fúngico –
mexem com ambiente gasoso interno.