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MESAS-REDONDAS TÉCNICAS E MÉTODOS NÃO DESTRUTIVOS PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE E MATURAÇÃO DE FRUTAS joston Simão de Assis Embrapa Semiárido - BR 428, km 152, CP. 23, Petrolina, PE, Brasil. e-mail: [email protected] Introdução O termo qualidade implica o grau de excelência de um produto ou a sua adequação para um uso específico. A qualidade de um uma fruta ou hortaliça é uma construção humana que compreende muitas propriedades ou características abrangendo as propriedades sensoriais (aparência, sabor, textura e aroma), os valores nutritivos, constituintes químicos, propriedades mecânicas, propriedades funcionais e defeitos. A qualidade é muitas vezes definida a partir de qualquer característica de um produto por um consumidor. No entanto, é difícil separar os diferentes pontos de vista dos consumidores e o melhor é pensar em termos de medidas instrumentais e sensoriais de atributos de qualidade que se combinam para fornecer uma estimativa de aceitabilidade do produto. A combinação das características do próprio produto pode ser denominada de qualidade e a percepção do consumidor ea respost~ a essas características ser referida como aceitabilidade. A definição do dicionário de qualidade engloba os dois conceitos (Neufeldt, 1988). Recentemente, a ênfase tem sido dada aos sensores desenvolvidos para triagem dos produtos em tempo real e de maneira não-destrutiva (Gomez et a/. 2006; Delwiche et ai. 2008). Desta forma, a seguir algumas tecnologias de medições instrumentais e não destrutivas emergentes serão apresentadas e discutidas. Tecnologias Eletromagnéticas A abrange o espectro eletromagnético, como ondas de rádio, microondas, luz visível, infravermelho, ultravioleta, raios- X e radiação de raios gama. As propriedades ópticas indicam as respostas à luz de comprimentos de onda visível, incluindo o ultravioleta eo infravermelho próximo (NIR). Por conveniência, o termo luz é usado livremente para abranger a faixa do ultar violeta (UV), a faixa do visível e o infravermelho na discussão a seguir. No entanto, atualmente o ultravioleta é raramente usado para medir qualidade na horticultura, os Raios- X são discutidos separadamente e os outros intervalos de comprimento de onda não tem sido aplicados com sucesso a medição da qualidade de produtos hortícolas. Propriedades Ópticas A luz refletida a partir do produto traz informações utilizadas pelos inspetores e consumidores para avaliar diversos aspectos da qualidade, no entanto, a visão humana é limitada a uma pequena região do espectro. A colorimetria mede a luz em termos de um espaço de cor tristimular que se relaciona com a visão humana, que está restrita à região da luz visível. A espectrometria e a espectrofotômetria medem a luz em comprimentos de onda nas regiões espectrais do U'V, visível e NIE e os instrumentos para estas medidas são otimizados para um determinado intervalo de comprimento de onda. Sem destruir a amostra, teores de água, carboidratos, gorduras e proteínas podem ser ............................................................................................................................................................................................................... 330

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MESAS-REDONDAS

TÉCNICAS E MÉTODOS NÃO DESTRUTIVOS PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE E

MATURAÇÃO DE FRUTAS

joston Simão de Assis

Embrapa Semiárido - BR 428, km 152, CP. 23, Petrolina, PE, Brasil. e-mail: [email protected]

Introdução

O termo qualidade implica o grau deexcelência de um produto ou a sua adequaçãopara um uso específico. A qualidade de umuma fruta ou hortaliça é uma construçãohumana que compreende muitas propriedadesou características abrangendo as propriedadessensoriais (aparência, sabor, textura e aroma),os valores nutritivos, constituintes químicos,propriedades mecânicas, propriedadesfuncionais e defeitos.

A qualidade é muitas vezes definidaa partir de qualquer característica de umproduto por um consumidor. No entanto, édifícil separar os diferentes pontos de vistados consumidores e o melhor é pensar emtermos de medidas instrumentais e sensoriaisde atributos de qualidade que se combinampara fornecer uma estimativa de aceitabilidadedo produto. A combinação das característicasdo próprio produto pode ser denominada dequalidade e a percepção do consumidor e arespost~ a essas características ser referidacomo aceitabilidade. A definição do dicionáriode qualidade engloba os dois conceitos(Neufeldt, 1988).

Recentemente, a ênfase tem sido dadaaos sensores desenvolvidos para triagemdos produtos em tempo real e de maneiranão-destrutiva (Gomez et a/. 2006; Delwicheet ai. 2008). Desta forma, a seguir algumastecnologias de medições instrumentais e nãodestrutivas emergentes serão apresentadas ediscutidas.

Tecnologias Eletromagnéticas

A abrange o espectro eletromagnético,como ondas de rádio, microondas, luz visível,infravermelho, ultravioleta, raios- X e radiaçãode raios gama. As propriedades ópticasindicam as respostas à luz de comprimentosde onda visível, incluindo o ultravioletae o infravermelho próximo (NIR). Porconveniência, o termo luz é usado livrementepara abranger a faixa do ultar violeta (UV), afaixa do visível e o infravermelho na discussãoa seguir. No entanto, atualmente o ultravioletaé raramente usado para medir qualidadena horticultura, os Raios- X são discutidosseparadamente e os outros intervalos decomprimento de onda não tem sido aplicadoscom sucesso a medição da qualidade deprodutos hortícolas.

Propriedades Ópticas

A luz refletida a partir do produtotraz informações utilizadas pelos inspetores econsumidores para avaliar diversos aspectosda qualidade, no entanto, a visão humana élimitada a uma pequena região do espectro.A colorimetria mede a luz em termos de umespaço de cor tristimular que se relaciona coma visão humana, que está restrita à região da luzvisível. A espectrometria e a espectrofotômetriamedem a luz em comprimentos de ondanas regiões espectrais do U'V, visível e NIEe os instrumentos para estas medidas sãootimizados para um determinado intervalo decomprimento de onda.

Sem destruir a amostra, teores de água,carboidratos, gorduras e proteínas podem ser

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determinados inclusive em linha, nos PackingHouses e correlacionados com a qualidade ematuração, através do uso de instrumentos quemedem o espectro na região do infravermelhopróximo (Guthrie & Walsh 1997).

Fluorescência e Emissão de Luz de BaixaEnergia

Fluorescência e luz de baixa energia sãotipos de luz emitidos pela clorofila excitada,não apenas a luz refletida ou transmitida. Afluorescência da clorofila em folhas tem umaduração de cerca de 0,7 nanosegundos a 25 o

C (Butler & Norris 1963), no entanto, ela podeser detectada e filtrada durante a iluminaçãocontínua por detectores apropriados e exibecinética característica. A luz de baixa energiaé detectável apenas no escuro após a excitaçãoda clorofila. O teor de clorofila é relacionadocom a maturidade de frutos e pode tambémindicar certos defeitos ou danos. Fluorescênciae luz de baixa energia têm sido estudadascomo possíveis métodos para avaliação dematuridade em frutas e hortaliças que perdema clorofila com o amadurecimento (Jacob et aI.1965).

Raios-X

Os raios- X tem sido usados parainspecionar o interior de produtos agrícolas.A intensidade da saída de energia do produtoé dependente da energia incidente, coeficientede absorção, a densidade do produto e aespessura da amostra.

Alterações anatômicas e fisiológicasno tecido de frutas e hortaliças, tais comodecomposição celular, distribuição de água,podridões e infestação por insetos têm efeitosnegativos sobre a qualidade e podem serdetectados com aparelhos que aplicam os raiosX como os Tomógrafos Computadorizados.Brecht et al. (1991) usaram tomografiacomputadorizada para determinar amaturação de tomates .

Ressonância Magnética (MR) e Imagem deRessonância Magnética (MRI)

A ressonância megnética refere-seao alinhamento dos núcleos de átomos dehidrogênio, carbono, fósforo e sódio emfunção de um campo magnético. Um pulsofraco de rediofrequência provoca alteraçãono alinhamento dos núcleos destes elementospode então ser medida e quantificada. Atravésde um gradiente magnético pode ser criadauma imagem de ressonância magnética dostecidos biológicos (Faust et aI. 1997) que podeser interpretada como a proporção de águalivre. A Imagem de Ressonância Magnéticapermite determinar a ocorrência de distúrbiosenvolvendo distribuição de água, injúrias porfrio, manchas negras, a podridões, a presençade insetos, etc.

Tecnologias Mecânicas

Empregam as propriedades mecânicasrelacionadas à textura .. Os ensaios mecânicosde textura incluem punção, compressão eensaio de cisalhamento, bem como a fluência, oimpacto e os métodos ultra-sônicos, revisadospor Brown & Sarig (1994).

Impacto

Delwiche et aI. (2008) desenvolveramum sistema de triagem em linha, baseado nafirmeza, para a classificação de pêra e pêssego.Sugiyama et ai. (1994) desenvolveram sensoresde sonda de impacto que utiliza um coeficientede restituição da força para medição de firmezaem frutas.

Som e Ultrasom

O som (acústica) engloba as vibraçõesnas freqüências audíveis entre cerca de 20 Hz e""15 kHz; as vibrações ultrasônicas estão acimada faixa de freqüência audível (> 20 kHz).Ondas sonoras e ondas de ultrasom podemser transmitidas, refletidas, refratadas oudifratadas quando interagem com o material.

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Propagação das ondas, velocidade, atenuaçãoe reflexão são os parâmetros importantes paraavaliar as propriedades dos tecido das frutas ehortaliças. Assim, medidas de firmeza podemser obtidas utilizando equipamentos queemitem e medem as variações de emissões desom e ultrasom (Abbott & Massie 1998).

Conclusões

Qualidade não é um atributo único ~bem definido, mas inclui muitas propriedadesou características. A combinação de mediçõespor diversos sensores aumenta a probabilidadede previsão da qualidade de frutas e hortaliças,mesmo na linha de manipulação e embalagem.Métodos ópticos detectam defeitos desuperfície de frutas e hortaliças com baseem medições ópticas nas regiões visíveis oudo infravermelho próximo. A ressonânciamagnética tem grande potencial para avaliar aqualidade de frutas e legumes.

Referências Bibliográficas

Abbott, J.A. & Massie, D.R. 1998.Nondestructive sonic measurement ofkiwifruit firmness. Iournal of AmericanSociety ofHorticultural Science 123 (2):317-322.

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Brecht, J.K.; Shewfelt, R.L.; Garner, te.& Tollner, E.W 1991. Using x-raycomputed tomography (x-ray CT) tonondestructively determine maturity ofgreen tomatoes. HortScience 26: 45-47.

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Delwiche, S.R.; Mekwatanakarn, W. & Wang,

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Gomez, A.H.; Hu, G.X.; Wang, J. & Pereira,A.G. 2006. Evaluation oftomato maturityby electronic no se. Computers andElectronics in Agrículture 54 (1): 44-52.

Guthrie, J. & Walsh, K. 1997. Non-Invasiveassessment of pineapple and mango fruitquality using near infra-red spectroscopy.Australian [ournal of ExperimentalAgriculture 37 (2): 253-263.

Iacob, R.C.; Romani, R.J. & Sprock, C.M. 1965.Fruit sorting by delayed light emission.American Society of AgriculturalEnginering 8: 18-19.

Neufeldt, V.E. (ed.). 1998. Webster's NewWorld Dictionary, 3rd ed. New York,Simon and Schuster.

Sugiyama, J.; Otobe, K. & Kikuchi, Y. 1994.A novel firmness meter for fruitsand vegetables. American Society ofAgricultural Engineering Paper 94-6030.

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