Conservação α Taxa de respiração

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1 Universidade Federal do Pampa Engenharia de Alimentos Tecnologia de Frutas e Hortaliças Estágios do desenvolvimento de hortifrutis Bioquímica e Fisiologia do Desenvolvimento e Pós-colheita de Frutas e Hortaliças Prof. Eduardo Henrique M. Walter Engenheiro de Alimentos Setembro de 2010 Conservação α Taxa de respiração O manuseio pós-colheita de frutas e hortaliças baseia-se no conhecimentos dos mecanismos de controle da respiração e maturação Transformações durante a maturação dos frutos Amolecimento da polpa Mudança na composição da pectina

2 Mudança na composição da pectina Transformações durante a maturação dos frutos Amolecimento da polpa Mudança na composição da pectina Alteração da cor Destruição de clorofila Revelação de carotenóides Cor laranja e amarela Síntese de carotenóides Cor vermelha Síntese de antocianinas Cor vermelha e azul Síntese de ceras na casca Alteração de pigmentos em manga Transformações durante a maturação dos frutos Mudança do padrão protéico, sob controle dos genes Quantitativo Síntese de novas enzimas

3 Transformações durante a maturação dos frutos Abscisão Alteração na permeabilidade dos tecidos Alteração na taxa respiratória Para satisfazer as novas necessidades energéticas Reflete a deterioração dos sistemas de controle da senescência Alterações na produção de etileno Induz o início da maturação Excesso de produção de etileno com a senescência Transformações durante a maturação dos frutos Alterações na composição dos carboidratos Degradação do amido em açúcar Interconversão de açucares Aumento na concentração de SST Alterações nos ácidos orgânicos Quantitativa Qualitativa Produção de compostos voláteis Alteração da relação SST/acidez em manga Fotossíntese x Respiração CO 2 + H 2 O + energia (CH 2 O) n + O 2 (CH 2 O) n + O 2 CO 2 + H 2 O + energia

4 Após a Colheita As leis biológicas permanecem as mesmas do período de crescimento. No armazenamento pode ocorre: Senescência natural Distúrbios metabólitos com danos irreversíveis Fatores internos e externos associados à deterioração Respiração Etileno Crescimento e desenvolvimento Temperatura Umidade relativa Manuseio e movimentação Respiração pós-colheita Fenômeno fisiológico para a manutenção da vida Geração de Energia e Vários Compostos de Degradação na Respiração (CH 2 O) n + O 2 (ar) CO 2 + H 2 O + energia C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O + 38 ATP Kcal Mecanismo de degradação das reservas energéticas e nutricionais Aldeídos, E Química E Térmica cetonas, alcoóis, terpenos, etileno e outros compostos voláteis 16

5 Calor liberado por hortaliças na respiração Calor liberado por frutas na respiração Modelos Respiratórios na Maturação Práticas pós-colheita: ƒ (Modelo respiratório) Climatéricos Colheita de frutos verde-maduro ou pré-climatério Permite o controle do início da maturação Redução das perdas pós-colheita Não-climatéricos Colheita de frutos maduros Cuidados adicionais no manuseio

6 Classificação dos produtos hortículas: ƒ (Modelo respiratório) Abacate Abacaxi Banana Goiaba Laranja Lichia Limão Maçã Mamão Manga Morango Pêra Pêssego Tomate Romã Uva Produto climatérico x Produto não-climatérico??? Classificação dos produtos hortículas: ƒ (Modelo respiratório) Abacate Abacaxi Banana Caju Carambola Goiaba Laranja Lichia Limão Maçã Mamão Manga Morango Pêra Pêssego Tomate Romã Uva Produto climatérico x Produto não-climatérico??? Classificação dos produtos hortículas: ƒ (Modelo respiratório) Abacate Abacaxi Banana Caju Carambola Goiaba Laranja Lichia Limão Maçã Mamão Manga Morango Pêra Pêssego Tomate Romã Uva Produto climatérico x Produto não-climatérico Papel do etileno na maturação Frutos climatérios e não-climatéricos Respostas e capacidade de síntese distintas Frutos climatérios Induz o início da maturação Grande capacidade de síntese do hidrocarboneto Síntese 1 e 2 de regulação de produção Frutos não-climatérios Maturação ƒ(etileno, outros fatores endógenos) Baixa capacidade de síntese do hidrocarboneto Síntese 1 de regulação de produção

7 Classificação: ƒ (produção de etileno) Etileno Influência Taxa respiratória Atividade metabólica Vida útil do produto Acúmulo do gás Interior do produto Células Espaços intercelulares Ambiente de acondicionamento Uma maçã podre coloca todas a perder... Produção do etileno Processo de amadurecimento natural Temperaturas crescentes, até 30 C Danos mecânicos Distúrbios fisiológicos Estresse hídrico Doenças

8 Controle da produção de etileno Manuseio mínimo Temperatura de armazenamento Atmosfera controlada/modificada O 2 < 8% CO 2 > 2% Resposta dos frutos ao etileno exógeno Resposta a aplicação Climatéricos Antes da respiração climatérica Magnitudeda resposta Independente da concentração Nível endógeno Variável, baixo para alto Baixo Não-climatéricos Durante toda a vida póscolheita Função da concentração Propileno e acetileno, mimetizam a ação do etileno Mecanismo de respiração em ƒ (O 2 ) Mecanismo de respiração em ƒ (O 2 ) Qual a importância desses dados??? Qual a importância desses dados???

9 Temperatura Taxa de respiração α Temperatura Q 10 = 2-4 Faixa média de temperatura entre 0-30 C Respiração >>> Reação exotérmica Como controlar a temperatura dos hortifrutis? Temperatura Taxa de respiração α Temperatura Q 10 = 2-4 Faixa média de temperatura entre 0-30 C Respiração >>> Reação exotérmica Como controlar a temperatura dos hortifrutis? Ventilação Refrigeração s do armazenamento em temperaturas elevadas Perda de coloração da superfície do produto Ressecamento e queimadura superficial Amolecimento dos tecidos Escurecimento da polpa Amadurecimento desuniforme Redução da vida útil Kluge(2010)

10 Elevação da temperatura: Benéfica ou maléfica? Diminui o período de conservação Aumenta a taxa de respiração Aumenta a produção de etileno Fator primordial para o desenvolvimento de característica organolépticas ideais para o consumo Injúria por Frio Hortifrutis tropicais e subtropicais Temperaturas de armazenamento C Classificação dos produtos pela sensibilidade a injúria pelo frio s de injúria pelo frio Não sensíveis Ameixa Kiwi Maça* Morango Uva Alho Beterraba Couve-flor Repolho Sensíveis * Algumas variedades são sensíveis

11 s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio Kluge(2010) s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio

12 s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio

13 s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio

14 s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio s de injúria pelo frio* *Ocorrência durante o armazenamento inadequado ou após transferência do produto para temperaturas mais elevadas

15 Principais sintomas de injúrias pelo frio Depressões superficiais na casca Mudanças na coloração (interna e/ou externa) Falha no amadurecimento Aumento na incidência de podridões Fatores associados a injúria por frio Intrínsecos??? Extrínsecos??? Fatores associados a injúria por frio Intrínsecos Genótipo Condições de crescimento Idade e estágio de amadurecimento Extrínsecos Temperatura de armazenamento Tempo de exposição às condições inadequadas Exposição continuada ou intermitente Umidade relativa Composição atmosférica

16 Mecanismos de injúria por frio Alteração no funcionamento das membranas Perda de fluidez lipídica (T C) Efeitos sobre sistemas enzimáticos Produção de energia (ATP) e síntese de proteínas Extravasamento de eletrólitos Perda de compartimentalização Decréscimo da taxa de fotossíntese Aumento da Ea das enzimas das membranas Acúmulo de metabólicos tóxicos Etanol e acetaldeído

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18 Kluge(2010) Distúrbios por congelamento Desidratação Extravasamento Morte celular

19 Distúrbios fisiológicos por fatores pré-colheita Doenças em Tomates de Origem Fisiológica Silva e outros(2003)

20 Podridão-apical Causa: Deficiência de Cálcio Kluge(2010) Kluge(2010)

21 Radial Rachaduras Concêntrica Causas: Desbalanço hídrico e bruscas variações de temperatura Kluge(2010) Escaldadura ou queima-de-sol Causa: Exposto repentinamente à luz solar direta Kluge(2010)

22 Ombro-amarelo Lóculo aberto Causa: Altas temperaturas no período de amadurecimento dos frutos Causa: Deficiência de Boro Kluge(2010) Distúrbios fisiológicos por fatores pré-colheita Aspectos nutricionais Mineral (Ca, K, Mg, P, B, Zn, N) Defensivos agrícolas Condições climáticas Plantio em época errada Plantio em local inadequado Manifestação No campo Pós-colheita

23 Tipos de distúrbios fisiológicos Fatores pré-colheita Temperatura pós-colheita Composição gasosa pós-colheita Doenças causadas por bactérias Definição: Alteração de origem não patogênica, decorrente de modificações no metabolismo normal de um vegetal, ou na integridade estrutural de seus tecidos, induzindo alterações sensoriais. Cancro-bacteriano Doenças causadas por fungos Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis

24 Mela-de-rizoctonia Doenças causadas por vírus Rhizoctonia solani Viroses do complexo do vira-cabeça Doenças causadas por nematóides Tospovírus na família Bunyaviridae

25 Galhas Importância da Agronomia e do Agricultor Identificação precoce Tratamento preventivo das doenças Conhecimento: etiologia sintomatologia métodos de controle Nematóides do gênero Meloidogyne