Tecnologia Ps-colheita e Qualidade da Matria-prima

Curso de Tecnologia Ps-Colheita e Processamento Mnimo de Produtos Hortofrutcolas

Instituto Superior de AgronomiaLisboa 3 a 5 de Dezembro de 2007

Domingos Almeida

Contedo programtico

Matria-prima de qualidade: um requisito fundamental

Generalizaes sobre Ps-colheitaHortofrutcola

Comportamento ps-colheita e causas de depreciao da qualidade da matria-prima

Tecnologias ps-colheita

Requisitos-chave no processamento mnimo de hortalias e frutas

Matria-prima de elevada qualidadeCultivarTecnologia de produoColheitaTecnologia de armazenamento

Procedimentos rigorosos de higiene e segurana alimentar (HACCP)

Temperatura baixa durante o processamento Limpeza e lavagem antes (e depois) do corte Qualidade da gua Aditivos ou auxiliares tecnolgicos suaves Tcnica de enxugo pouco agressiva Tcnicas de corte pouco agressivas Embalagem bem concebida e boa tcnica de embalamento Gesto da temperatura durante a distribuio

(Ahvenainen, 1996; Cantwell & Suslow, 2002; Laurila et al., 2002)

Consagrados Princpios da Ps-colheita I

1. A qualidade elabora-se no campo

2. A qualidade mxima no momento da colheita

3. A colheita uma agresso aos rgos vegetais

4. As frutas e hortalias so rgos vivos sujeitos a condies adversas

5. A qualidade fisiolgica de um rgo vegetal degrada-se aps a colheita

(Almeida, 2007)

Consagrados Princpios da Ps-colheita II

6. A longevidade ps-colheita estdirectamente relacionada com a taxa respiratria e com o estado de desenvolvimento no momento da colheita

7. A refrigerao o mtodo mais eficaz para minimizar a perda de qualidade

8. Os rgos vegetais no esquecem aquilo por que passam

9. Os inimigos so poucos e so oportunistas

10.A identidade dos produtos e a segurana alimentar no so negociveis

(Almeida, 2007)

Comportamento ps-colheita

Perecibilidade muito varivelSofrem alteraes fisiolgicas e de composio relacionadas com amadurecimentoProblemas patolgicos

Frutos maturos

Altamente perecveisTaxa de respirao elevadaAlteraes de composio rpidasPerda de peso causa importante de deterioraoCrescimento ps-colheita pode ser problema

rgo imaturos em crescimento rpido

Caractersticas geraisGrupo

Comportamento ps-colheita

Muito pouco perecveisTaxa de respirao muito baixaTeor de humidade importante na conservaoGerminao

Sementes maturas e frutos secos

Pouco perecveisTaxa de respirao baixaCrescimento ps-colheita

rgos de armazenamento e propgulos carnudos

Caractersticas geraisGrupo

Causas de deteriorao ps-colheita

Alteraes metablicasProduo ou exposio ao etilenoDanos mecnicosPerda de guaAcidentes fisiolgicosPatologia Crescimento ps-colheita (e.g. abrolhamento)

Perda de guaAmarelecimentoDanos mecnicosTaxa de respirao elevadaPodrides

Hortalias de folhas

(alface, espinafre, couves)

Danos mecnicosCura incompletaAbrolhamentoPerda de guaPodridesDanos pelo frio (batata, batata-doce)

Hortalias de raiz, bolbo e tubrculo

(cenoura, beterraba, cebola, alho, batata, batata-doce)

Principais causas de perdas qualitativas e quantitativas

Grupo de produtos

PodridoDanos mecnicosSobrematurao colheitaPerda de guaDanos pelo frio (alguns casos)Alteraes na composio

Frutos maduros

(tomates, meles, bananas, mangas, ma, uva de mesa, ameixa, pssego)

PodridoSobrematurao colheitaPerda de guaDanos mecnicosDanos pelo frio

Hortalias de frutos imaturos

(pepino, courgette, berinjela, feijo-verde, quiabo)

Danos mecnicosDescoloraoPerda de guaQueda de flores

Hortalias de inflorescncia

(alcachofra, couve-flor, brcolo)

Principais causas de perdas qualitativas e quantitativas

Grupo de produtos

Operaes

Colheita e operaes no campo

Operaes na central

Armazenamento

Distribuio

Transferncia

Transferncia

Transferncia

Uma Classificao das Tecnologias Ps-colheita

III.2. Aplicadas ao ambiente

Atmosfera controlada e atmosfera modificadaEmbalagemCirculao e velocidade do arVentilao (renovao do ar)Eliminao do etilenoDesinfeco e sanidade

IV. Biotecnologias

I. Controlo da temperatura

II. Controlo da humidade relativa

III. Tecnologias suplementares

III.1 Aplicadas ao produtoOperaes de limpezaOperaes de selecoAntioxidantes (e.g. DPA)Aplicao de clcioCuraTratamento com etilenoInibidores do etilenoRevestimentos comestveisTratamentos pelo calorLuta contra as doenas ps-colheita

(Almeida, 2005; adaptado de Kader, 2002)

Baixa Temperatura

Reduz a actividade metablica

Respirao, produo de calor

Sntese de etileno

Retarda o amadurecimento/senescncia e alteraes que lhe esto associadas

Retarda ou impede crescimentos indesejados de rgos de reserva vegetativa

Reduz as perdas de gua

Turgescncia, aspecto fresco e peso

Impede ou retarda o desenvolvimento de patognios

Arrefecimento

0

5

10

15

20

0 3 6 9 12 15 18

Tempo de arrefecimento (h)

T

e

m

p

e

r

a

t

u

r

a

(

C

)

Temperatura inicial

arrefecimento

3/4 arrefecimento

7/8 arrefecimento

Mtodos de arrefecimento rpido

Em cmara (room cooling)Por ar forado (forced-air cooling)Por gua, hidro-arrefecimento (hydrocooling)Por gelo (contact icing, package icing, top icing)Por vcuo (vacuum cooling)

Factores a considerar na escolha de uma mtodo de arrefecimento

Caractersticas do produto Compatibilidade com outros produtosDisponibilidade de instalaes e equipamento

CustosCustos de investimentoCustos de operao

Tipo de embalagemProximidade do mercado

Armazenamento da matria-prima

Produtos insensveis a danos pelo frioTemperatura ptima prxima do ponto de congelao dos tecidos (-1 a 0 C)

Produtos sensveis a danos pelo frioArmazenamento da matria-prima acima da temperatura crticaAmazenamento do produto fresco cortado (IV gama) entre 0 e 5 C

Tecnologias complementares relevantes para frutas e hortalias frescas cortadas (IV gama)

Preveno dos efeitos adversos do etilenoAtmosfera controlada / modificada Sanidade da gua Tratamentos por calor

Etileno

Respostas primriasResp. secundrias

Estratgias para evitar os efeitos do etileno

Remoo do etilenoRemoo de fontesVentilaoPermanganato de potssio (KMnO4)

Ultravioletas e geradores de ozono

Oxidao catalticaAdsoro em carvo activado ou brominado

Silenciamento qumicoInibidores da sntesecido aminooxiacetico (AOA)Aminoetoxivinilglicina (AVG)Reduo do O2

Inibidores da acoPrata (ornamentais)1-Metilciclopropeno (1-MCP)CO2Vapores de etanol

Silenciamento genticoDiferenas entre cultivaresMutantes naturaisEstratgias transgnicas(Almeida, 2005)

Efeito do 1-MCP e da temperatura na longevidade ps-colheita de brcolo

Longevidade (dia)

15

57

33

Variao

(%)

94821

221410

4320

Com MCPSem MCPTemperatura

(C)

(Vasconcelos & Almeida, 2002)

Inibio da aco do etileno em brcolos

4 DAC a 20 C 4 DAC a 20 C + 1-MCP

4 DAC a 10 C (Vasconcelos & Almeida, 2002)

Efeito do 1-MCP e da temperatura na longevidade ps-colheita de alface e pepino

20,6c27,3b4,816,0bEtileno

28,938,54,922,41-MCP

24,3b26,7b5,118,3bTestemunha

20 C10 C20 C5 CPepinoAlface

Tratamento

Foto de Daniela Costa(Costa, 2006; Costa & Almeida, 2006)

Efeito do 1-MCP no escaldo de pomideas

a

ab abb b

0

10

20

30

40

50

60

70

Control DPA 0.1 0.5 1.01-MCP (l.l-1)

n

d

i

c

e

e

s

c

a

l

d

o

a

b b

c c

0

10

20

30

40

50

60

70

Control DPA 0.1 0.5 1.01-MCP (l.l-1)

n

d

i

c

e

e

s

c

a

l

d

o

cc

bb

a

0

10

20

30

40

50

60

70

Control DPA 0.1 0.5 1.01-MCP (l.l-1)

n

d

i

c

e

e

s

c

a

l

d

o

a

b b

c c

0

10

20

30

40

50

60

70

Control DPA 0.1 0.5 1.01-MCP (l.l-1)

n

d

i

c

e

e

s

c

a

l

d

o

(Isidoro & Almeida, 2006)

Precoce ptima

Tardia 2,5% O2 + 0,7% CO2Foto de Nelson Isidoro

Efeito do 1-MCP no amadurecimento de pra RochaAps 120 dias a 0 C

1

1,2

1,4

1,6

1,8

0 7 14 21 28Days at 20 C

M

a

l

i

c

a

c

i

d

(

g

/

l

)

10,5

11,0

11,5

12,0

12,5

13,0

0 7 14 21 28Days at 20 C

S

o

l

u

b

l

e

s

o

l

i

d

s

(

%

)

0

10

20

30

40

50

60

70

0 7 14 21 28Days at 20 C

F

i

r

m

n

e

s

s

(

N

)

85

87

89

91

93

95

97

99

0 7 14 21 28Days at 20 C

H

u

e

(

H

)

A B

C D

(Isidoro &Almeida, 2006)

Composio da atmosfera

Benefcio Potencial da AC/AM em Hortalias

EspinafreBeterraba de mesa, couve chinesa, alho-francs, alface (tipo Bola de manteiga), pimento, rutabaga, tomate

Melancia, brcolo, couve (repolho, galega), cenoura, alface (tipo iceberg, de folha, romana), cogumelos, cebola, batata, abbora, aboborinha(courgette), morango, meles

Cortados

Aipo, alho-francs, cebola, couve-chinesa, couve-de-bruxelas, couve-flor, endvia(witloof), ervilha de quebrar, espinafre, feijo-verde (indstria), milho-doce, pepino, pimento, quiabo, rabanete, salsa, tomate (maturo-verde)

Agrio, alcachofra, alface, coentro, cogumelos, meles, tomate (maduro)

Brcolo, couves de repolho, espargo, morango

Inteiros

ReduzidoModeradoElevado

(Postharvest Technology Research and Information Centre, 2001)

Benefcio Potencial da AC/AM em Frutas

Pssego, pra, diospiro

Ma, toranja, laranja

Melo, kiwi, manga, rom, melancia, morango

Cortados

Laranja, papaia, nashi, uva, toranja, lima,

Damasco, limo, manga, nectarina, azeitona, pssego (caroo livre), anans

Abacate, banana, mirtilo, cereja, figo, kiwi, ma, pra, pavia, diospiro, ameixa, rom, framboesa, morango

Inteiros

ReduzidoModeradoElevado

(Postharvest Technology Research and Information Centre, 2001)

Respirao de pra Rocha minimamente processada

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18Headspace O2 (kPa)

O

2

u

p

t

a

k

e

(

m

m

o

l

k

g

-

1

h

-

1

)

0C5C

10C

15C

0

5

10

15

20

E

t

h

a

n

o

l

(

a

r

e

a

)

0

1

2

3

4

5

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Headspace O2 (kPa)

R

e

s

p

i

r

a

t

o

r

y

q

u

o

c

i

e

n

t

(Gomes et al., 2007)

Produo de etanol e QR a 5 CTaxa de respirao a 0, 5, 10 e 15 C

Parmetros respiratrios de pra Rocha cortada (IV gama) a diferentes temperaturas

1.43

1.02

0.73

0.52

K1/2

(kPa)

0.730.71.30.96115

0.320.71.20.46410

0.330.41.30.2245

No existe2.91.40.1080

AtmosferaPrtica

Segurana(kPa)

Limiar de fermentao

(kPa)

QRRO2max

(mmol kg-1 h-1)

Temp

(C)

(Gomes et al., 2007)

Efeito da concentrao do oxignio emdiferentes tipos de oxidases e oxigenases

Oxidases de elevado KmCitocromo c oxidaseK1/2 = 0,25 5 % O2

Oxidases e oxigenases de baixo KmPolifenol oxidase (PPO)Lipoxigenase (LOX)ACC oxidase (ACO)Oxidase alternativa

Metabolismo dos tecidos feridos

Respirao Sntese de etileno

Isoformas de ACC sintase e de ACC oxidase induzidas por ferimentosACC sintase e ACC oxidase so inactivadas em clulas danificadasFerimento no provoca aumento da sntese de etilenodurante o climactrico

Sntese de compostos fenlicosExpresso da PAL

Oxidao de compostos fenlicosAlteraes histolgicas

Acumulao de calose, suberina, taninos e pectinasDiviso celular

Mecanismo proposto para a transduo de sinal de ferimentos mecnicos

(simplificado)

Ferida

Sistemina

JAEtileno

Expresso de genesPI e SWRP

oligossacarinas

Informao complementar

Kader A. A. (ed.). 2002. Postharvest technology ofhorticultural crops. Third edition University of California, Agriculture and Natural Resources, Publication 3311, Oakland, CA.

Gross, K. C., Wang, C. Y. & Saltveit, M. 2004. The CommercialStorage of Fruits, Vegetables, and Florist and NurseryStocks. U.S. Department of Agriculture, AgriculturalHandbook Number 66. Disponvel online em http://usna.usda.gov/hb66/

Almeida, D. 2005. Manuseamento de produtos hortofrutcolas. Sociedade Portuguesa de Inovao, Porto.

Almeida, D.P.F. 2007. Os consagrados princpios da Ps-colheita. Vida Rural 1729: 32-35.