TRANSFORMAÇÕES BIOQUÍMICAS EM

FRUTOS E HORTALIÇAS

Poliana Spricigo

Pós-doutoranda

Laboratório de Pós-Colheita de Produtos Hortícolas

Introdução

Processos bioquímicos sintéticos e degradativos ocorrem de forma sequencial ou concomitante, resultando em modificações nas

características químicas.

TRANSFORMAÇÕES BIOQUÍMICAS EM FRUTOS E HORTALIÇAS

Introdução

Transformações das características físico-químicas do abacaxi, desde o florescimento até a senescência (Chitarra, 2005)

Transformações durante o

amadurecimento

Biossíntese

Formação de pigmentos

Interconversão de açúcares

Síntese de voláteis

Produção de etileno

Utilização de substratos

Estrutura dos cloroplastos

Degradação de clorofilas

Hidrólise do amido

Diminuição de ácidos

Solubilização de pectinas

Ação de enzimas hidrolíticas

Biodegradação

COLORAÇÃO

SABOR

TEXTURA

AROMA

Transformações durante o

amadurecimento

Coloração

Atributo de qualidade mais atrativo ao consumidorCores fortes e brilhantes são preferidas

É modificada de acordo com degradações e sínteses

Coloração

Principais pigmentos de frutas e hortaliças:

CLOROFILA CAROTENOIDES ANTOCIANINAS

Coloração

CLOROFILA

Perda da cor:

-Decomposição estrutural

Modificações no pH

Acúmulo de ácidos orgânicos

Ativação de enzimas: clorofilase

Coloração

CAROTENOIDES

Os carotenoides, também chamados de tetraterpenóides, são pigmentos orgânicos que são encontrados nos cloroplastos e cromoplastos de plantas.

Amarelos, laranjas e vermelhos

São classificados em carotenos e xantofilas

Coloração

CAROTENOIDES

Coloração

CAROTENOIDES

Coloração

CAROTENOIDES

Síntese de carotenoides

Degradação da clorofila

Coloração

ANTOCIANINAS E ANTOXANTINAS

Comum: vermelho, púrpura e violeta

Pode variar de azul - vermelho

Instável

Degradadas por temperatura, pH, oxigênio

pH ácido: coloração vermelha

pH básico: coloração azul

ANTOCIANINAS E ANTOXANTINAS

Coloração

Textura

DEFINIÇÃO:

Características físicas perceptíveis pelo tato e que se relacionam com a deformação e desintegração sob a

aplicação de uma força.

Textura

FIRMEZA

Força necessária para que o produto atinja uma dada deformação

Textura

COMO OCORRE A MODIFICAÇÃO DA TEXTURA AO LONGO DA PÓS-COLHEITA?

A textura se relaciona com a integridade das paredes celulares

Maturação: decomposição de macromoléculas, como protopectinas, celulose, hemicelulose e amido.

Diminuição a força coesiva que mantém as células unidas.

Perda de turgor.

Ação de enzimas hidrolíticas: pectina liase pectinametilesterase, poligalacturonase.

Textura

PECTINA

A pectina é um polissacarídeo ramificado constituído principalmente de polímeros de ácido galacturônico, ramnose, arabinose e

galactose.

É um dos principais componentes da parede celular das plantas e o principal componente da lamela média.

TexturaDegradação de Pectinas

Poletto, 2015.

Textura

Lanosidade em pêssegosPolpa farinhenta

Distúrbio associado à temperatura de armazenamento

Formação de gel que retém a água, ocasionado pela baixa atividade de enzimas poligalacturonase (PG) e uma constante atividade da pectinametilesterase (PME).

(Girardi) Embrapa, 2016.

⚫CARBOIDRATOS

⚫ Componentes químicos mais abundantes nos tecidos vegetais

⚫Material de reserva energética

⚫Material estrutural em tecidos

⚫ Compostos de C, H e O

⚫ Açúcares simples ou altamente polimerizados

SaborCarboidratos

SaborCarboidratos

⚫ CARBOIDRATOS

⚫ Carboidratos simples: glicose, frutose e sacarose

⚫ Teor médio em frutos: 5 a 10%

⚫ Açúcares redutores: glicose e frutose

⚫ Açúcares não-redutores: sacarose

SaborCarboidratos

Taiz e Zeiger, 2010.

SaborCarboidratos

Composição de bananas em diferentes fases, como classificado pela cor da casca de banana (Lii 1982.)

ÁCIDOS ORGÂNICOS

Compostos com um a três grupos carboxílicos (COOH)

Liberam H+

Livres ou combinados a sais, ésteres, glicosídeos

Sintetizados a partir de açúcares, oxidações, descarboxilizações e carboxilações de outros ácidos orgânicos na via respiratória do ciclo

de Krebs (via dos ácidos tricarboxílicos)

SaborÁcidos orgânicos

⚫ Ácido cítrico

⚫ Ácido málico

⚫ Ácido tartárico

⚫ Ácido oxálico

SaborÁcidos orgânicos

SaborÁcidos orgânicos

Fenemma, 2008

SaborÁcidos orgânicos

Li et al., 2015

Acidez titulável e ácido ascórbico em morangos tratados com citocininas. G = frutos verdes; W = brancos; T= turning; R, firme e fruta madura; DR, fruta vermelha escuro senescente.

⚫ TANINOS

⚫ Composto adstringente

⚫ Se liga e precipita proteínas e vários outros compostos orgânicos, incluindo aminoácidos e alcaloides.

SaborCompostos

fenólicos

⚫ TANINOS

⚫ Principio básico para a redução da concentração de taninos: indução da síntese de acetaldeído, que pode ser obtida pela diminuição de O2, pelo aumento de CO2 e/ou N2 ou pela aplicação de etanol (Antoniolli et al., 2000; Kluge et al., 2009).

SaborCompostos

fenólicos

Aroma-

Compostos voláteis

COMPOSTOS VOLÁTEIS

Compostos lipofílicos com baixo peso molecular e alta pressão de vapor em temperatura ambiente.

A maioria pode ser dividido em quatro classes principais de acordo com a sua origem metabólica:

TERPENÓIDES

FENILPROPANOÍDICOS / BENZENÓIDES

DERIVADOS DE ÁCIDOS GRAXOS

DERIVADOS DE AMINOÁCIDOS

Aroma-

Compostos voláteis

Aroma-

Compostos voláteis

Precursores de compostos voláteis em tomates (Zhang et al., 2015).

Aroma-

Compostos voláteis

Enzimas

Defeitos Enzimas responsáveis

SABOR E AROMA DESAGRADÁVEL

LipoxigenaseLipase

Protease

MODIFICAÇÃO NA TEXTURA

Enzimas pécticasβ-Glucosidases

CelulasesHemicelulases

Peroxidase

PERDA NA COLORAÇÃO

PolifenoloxidaseLipoxigenaseClorofilasePeroxidase

PERDA DO VALOR NUTRITIVO

Ascorbato-oxidaseTiaminase

Lipoxigenase

Chitarra e Chitarra, 2005

EnzimasPolifenoloxidase

EnzimasPolifenoloxidase

Valderama et al., 2001.

DESNATURAÇÃO DA POLIFENOLOXIDASE

EnzimasPolifenoloxidase

Toralles et al., 2010.

SUPRESSÃO DA ATIVIDADE DA POLIFENOLOXIDASE

Atividade da polifenoloxidase de pêssego Granada

Referências

Chitarra, M. I. F. Chitarra, A. B. (2005). Pós-colheita de frutas e hortaliças: fisiologia e manuseio. Lavras: UFLA.

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Li, L., Li, D., Luo, Z., Huang, X., & Li, X. (2016). Proteomic Response and Quality Maintenance in Postharvest Fruit of Strawberry (Fragaria × ananassa) to Exogenous Cytokinin. Scientific Reports, 6, 27094. http://dx.doi.org/10.1038/srep27094

Li J, Tao X, Li L, Mao L, Luo Z, et al. (2016) Comprehensive RNA-Seq Analysis on the Regulation of Tomato Ripening by Exogenous Auxin. PLoS ONE 11(5): e0156453. doi: 10.1371/journal.pone.0156453

Poletto, P. Produção, recuperação e avaliação de pectinases de Aspergillus niger. LB-02-SF obtidas em biorreator de tambor rotativo / Patrícia Poletto. –. 2015. 124 f.

Taiz, L., & Zeiger, E. (2010). Plant Physiology. Annals of Botany (Fifth., Vol. 24). doi:10.1104/pp.900074

VALDERRAMA, Patrícia, Fabiane, MARANGONI, & CLEMENTE, Edmar. (2001). EFEITO DO TRATAMENTO TÉRMICO SOBRE A ATIVIDADE DE PEROXIDASE (POD) E POLIFENOLOXIDASE (PPO) EM MAÇÃ (Mallus comunis). Food Science and Technology (Campinas), 21(3), 321-325. https://dx.doi.org/10.1590/S0101-20612001000300012