INFLUÊNCIA DO ARMAZENAMENTO EM ATMOSFERA CONTROLADA DINÂMICA E APLICAÇÃO DE 1-MCP SOBRE A PRODUÇÃO DE ETILENO E RESPIRAÇÃO DE MAÇÃS GALAXY

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1 INFLUÊNCIA DO ARMAZENAMENTO EM ATMOSFERA CONTROLADA DINÂMICA E APLICAÇÃO DE 1-MCP SOBRE A PRODUÇÃO DE ETILENO E RESPIRAÇÃO DE MAÇÃS GALAXY Vagner Ludwig 1, Vanderlei Both 2, Fabio Rodrigo Thewes 2, Líniker Da Silva Artmann 2, Eduardo Perkovski Machado 2, Erani Eliseu Schultz 2, Auri Brackmann 3 INTRODUÇÃO: A produção nacional de maçãs, que atualmente é de aproximadamente 1,3 milhões de toneladas (IBGE, 2013), concentra-se em um curto espaço de tempo, entre os meses de fevereiro e abril, fazendo com que estes frutos tenham que ser armazenados de forma adequada para abastecer o mercado durante todo ano. Técnicas como a atmosfera controlada convencional (AC) e atmosfera controlada dinâmica ACD são usadas com essa finalidade. No armazenamento em AC, são controladas as pressões parciais de oxigênio (O 2 ), gás carbônico (CO 2 ), umidade relativa e temperatura para reduzir a produção de etileno e a taxa respiratória e, consequentemente, manter as características físicas e químicas dos frutos (GORNY; KADER, 1997; GUPTA et al, 2009). Já a ACD, pelo método do quociente respiratório (QR), está sendo amplamente estudada, visando melhores resultados na manutenção da qualidade dos frutos armazenados e surge como técnica com grande potencial para substituir a AC convencional. Essa técnica tem como princípio reduzir a pressão parcial de oxigênio, próximo ao limite mínimo tolerado pelo fruto, que pode ser monitorado pelo QR, que é a razão entre a produção de CO 2 e o consumo de O 2. Durante o armazenamento o QR permanece constante e o nível de O 2 oscila de acordo com o metabolismo do fruto, sempre mantendo valores mínimos e seguros de O 2 dentro da câmara, permitindo maior diminuição do metabolismo do fruto do que a AC convencional. O etileno é um hormônio gasoso da família das olefinas, que desempenha importante papel na regulação de processos que desencadeiam o amadurecimento e senescência de frutos climatéricos (LI et al., 2002). A armazenagem em AC reduz a produção de etileno (GORNY; KADER,1997) e a taxa respiratória dos frutos (BRACKMANN et al., 2008), entretanto, ainda muitas vezes são necessárias técnicas auxiliares para manter a qualidade durante o armazenamento. Dentre estas está a aplicação de 1-Metilciclopropeno (1-MCP). Esse composto se liga de forma irreversível aos receptores de etileno no fruto, impedindo a ligação deste fitohormônio ao receptor, tendo uma importante ação nos processos de maturação e amadurecimento dos frutos (BLANKENSHIP; DOLE, 2003; WATKINS 2006). Porém, esse composto apresenta um elevado 1 Apresentador; 2 CO-autores; 3 Orientador;

2 custo, além de ser um produto químico que, com o aumento da procura por alimentos orgânicos, não poderia ser aplicado em maçãs destinadas a este grupo de consumidores. Uma vez que a manutenção da qualidade de frutos climatéricos como a maçã, está associada com a produção de etileno e respiração dos frutos, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da AC convencional e ACD sobre a diminuição da produção de etileno e respiração, além de avaliar a necessidade da aplicação de 1-MCP em cada uma destas técnicas de armazenamento. MATERIAL E MÉTODO: As maçãs foram colhidas em um pomar no município de Vacaria-RS e armazenadas em minicâmaras herméticas de 0,233 m 3, localizadas no interior de uma câmara frigorifica de 43m 3, no Núcleo de Pesquisa em Pós-colheita (NPP) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Para a instalação da atmosfera controlada, os níveis de O 2 (pela respiração dos frutos) e a temperatura foram gradativamente sendo diminuídos durante 5 dias, até atingir os níveis desejados. Os tratamentos avaliados foram: [1] AC 1,2 kpa O 2 + 2,0 kpa de CO 2 ; [2] ACD QR 1,5 + 1,2 kpa de CO 2, ambos com e sem 1-MCP. De acordo com (WEBER, 2013) o QR mais adequado para armazenamento de maçãs é de 1,5 a 2. Este foi mantido constante durante o armazenamento em ACD, variando para isso o O 2, de acordo com o metabolismo dos frutos. O experimento foi conduzido no delineamento inteiramente casualizado, em esquema bifatorial (2 2), com 4 repetições de 40 frutos cada por tratamento. Os frutos foram armazenados na temperatura de 1 C (±0,1) durante todo período. Para aplicação do 1-MCP utilizou-se o produto SmartFresh na dose de 625 nl L -1. A análise laboratorial foi realizada na saída da câmara após 9 meses de armazenamento, e no decorrer de seis dias, onde os frutos permaneceram na temperatura de 20 C. Os parâmetros analisados foram: [1] produção de etileno: determinada por meio de cromatografia gasosa, onde 10 frutos de cada repetição foram acondicionados em um recipiente hermético com volume de 5 L, fechado por 30 min. e mantidos a 20 C. Em seguida, com uma seringa, foram retiradas amostras de 1 ml do gás do interior do recipiente e injetadas em um cromatógrafo a gás da marca VARIAN. Os resultados foram expressos µl C 2 H 4 kg -1 h -1. [2] respiração: determinada pela circulação do ar, do mesmo recipiente da produção de etileno, por um analisador de gases que determinou a concentração de CO 2 no recipiente. A partir da concentração de CO 2, do espaço livre do recipiente, do peso do fruto e do tempo de fechamento, foi calculada a respiração em ml CO 2 kg -1 h -1. Os dados foram submetidos à análise de variância e os que apresentaram diferença significativa pelo teste F foram submetidos ao teste de Tukey com 5% de probabilidade de erro para comparação das médias dos tratamentos.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO: Para a variável etileno foi observado interação significativa entre os fatores formas de armazenamento e 1-MCP (Tabela 1). Após o período de armazenagem, foi observada maior produção de etileno nos frutos armazenados em AC convencional e que não receberam aplicação de 1-MCP. A aplicação deste composto nos frutos em AC foi eficiente em manter baixa a produção de etileno, concordando com outros relatos na literatura, de acordo com BRACKMANN et al. (2004) a produção de etileno e taxa respiratória de frutos tratados com 1-MCP sofreram significativa diminuição. Por outro lado, para os frutos em ACD, com QR de 1,5, não houve diferença significativa para a produção de etileno tanto com e sem 1-MCP. Isso significa que a aplicação de 1-MCP não é eficiente em reduzir a produção de etileno quando é utilizado o armazenamento em ACD, pois esta técnica isolada já é bastante eficiente em reduzir os níveis de etileno. Na comparação das formas de armazenamento sem 1-MCP, os frutos armazenados em ACD produziram significativamente menos etileno que aqueles em AC convencional (Tabela 1). Essa mesma resposta foi observada até o sexto dia de armazenamento a 20 C, mostrando que o armazenamento em ACD também é eficiente em manter baixa a produção de etileno durante todo o período de shelf life mesmo sem a aplicação de 1-MCP (Tabela1). Com o QR de 1,5 a via fermentativa esta ativa, produzindo compostos da fermentação como, etanol e acetaldeído. De acordo com ASODA et al. (2009) a exposição de frutos e hortaliças a pequenas doses de etanol, diminui a produção de etileno e a taxa respiratória. Tabela 1: Produção de etileno de maçãs Galaxy, armazenadas em atmosfera controlada convencional, atmosfera controlada dinâmica, com e sem aplicação de 1-metilciclopropeno (1- MCP). Produção de Etileno (μl C 2 H 4 kg -1 h -1 ) Saída da Câmara 2 Dias AC 0,23 ab* 3,48 aa 1,85 0,30 ab 18,9 aa 9,59 QR 1,5 0,29 aa 0,26 ba 0,27 0,30 aa 0,31 ba 0,30 Média 0,26 1,87 0,30 9,60 CV(%) 26,6 50,3 4 Dias 6 Dias AC 0,20 ab 30,2 aa 15,2 0,38 ab 31,9 aa 16,1 QR 1,5 0,30 aa 0,33 ba 0,32 0,16 aa 1,08 ba 0,62 Média 0,25 15,25 0,27 16,47 CV(%) 52,3 38,3 * Médias seguidas de mesma letra maiúscula na horizontal e minúscula na vertical dentro de cada parâmetro não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro.

4 Para taxa respiratória, não houve interação entre os fatores em nenhum momento de avaliação, portanto foram feitas comparações apenas entre as médias. A taxa respiratória dos frutos não sofreu interferência da aplicação de 1-MCP, na saída da câmara e nos demais dias de shelf life a 20 C (Tabela 2). A atividade respiratória dos frutos armazenados em AC convencional foi significativamente maior, comparada a ACD na saída da câmara, aos dois e quatro dias de armazenamento a 20 C (Tabela 2). Possivelmente essa diminuição na respiração em ACD ocorreu devido a maior produção de etanol por estes frutos. De acordo com PODD & STADEN, (1998), o etanol diminui a respiração climatérica. Apenas no sexto dia de armazenamento a 20 C não foi observada diferença significativa entre AC convencional e ACD. Estes resultados evidenciam que, de uma forma geral, o armazenamento em ACD é mais eficiente em reduzir a taxa respiratória dos frutos que a aplicação de 1-MCP. Tabela 2: Taxa respiratória de maçãs Galaxy, armazenadas em atmosfera controlada convencional, atmosfera controlada dinâmica, com e sem aplicação de 1-metilciclopropeno (1- MCP) Taxa respiratória (ml CO 2 Kg -1 h -1 ) Saída da Câmara 2 Dias AC 6,61 6,44 6,52 a 10,2 10,2 10,2 a QR 1,5 4,47 5,24 4,85 b 7,52 7,71 7,61 b Média 5,54 A* 5,84 A 8,86 A 8,96 A CV(%) 8,5 10,9 4 Dias 6 Dias AC 6,27 7,89 7,07 a 5,74 6,82 6,28 a QR 1,5 5,36 5,81 5,58 b 5,08 5,70 5,39 a Média 5,81 A 6,85 A 5,41 A 6,26 A CV(%) 12,9 17,1 * Médias seguidas de mesma letra maiúscula na horizontal e minúscula na vertical dentro de cada parâmetro não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. CONCLUSÃO A aplicação de 1-MCP mantém a produção de etileno em níveis inferiores quando os frutos são armazenados em AC convencional. Entretanto, quando é utilizado o armazenamento em ACD, com o QR = 1,5, a produção de etileno é drasticamente reduzida quando comparada à AC convencional e sem a aplicação de 1-MCP. Portanto, não é necessário aplicar este produto em maçãs armazenadas em ACD. O armazenamento em ACD é mais eficiente em reduzir a taxa respiratória dos frutos do que a aplicação de 1-MCP.

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ASODA, T. et al. Effects of postharvest ethanol vapor treatment on ethylene responsiveness in broccoli. Postharvest Biology and Technology, v. 52, p , BLANKENSHIP, S. M.; DOLE, J. M. 1-Methylcyclopropene: a review. Postharvest Biology and Technology, Amsterdam, v. 28, n. 1, p. 1-25, BRACKMANN, A. et al. Qualidade da maçã cv. Gala tratada com 1-metilciclopropeno. Ciência Rural, Santa Maria, v.34, n.5, p , set-out, BRACKMANN, A. et al. Manutenção da qualidade pós-colheita de maçãs Royal Gala e Galaxy sob armazenamento em atmosfera controlada. Ciência Rural, v.38, p , GORNY, J.R.; KADER, A.A. Low oxygen and elevated carbon dioxide atmospheres inhibit ethylene biosynthesis in preclimacteric and climacteric apple fruit. Journal of the American Society for Horticultural Science, v.122, p , GUPTA, K. J.et al. Regulation of respiration when the oxygen availability changes. Physiologia Plantarum, v. 137, n. 4, p , IBGE. Levantamento Sistemático da produção Agrícola: pesquisa mensal de previsão e acompanhamento das safras agrícolas no ano civil / Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Rio de Janeiro v.26 n.1 p.1-83 janeiro2013. LI, Z.; GEMMA, H.; IWAHORI, S. Stimulation of Fuji apple skin color by ethephon and phosphorus-calcium mixed compounds in relation to flavonoid synthesis. Scientia Horticulturae, Amsterdam, v. 94, n. 1-2, p , PODD, L.A.; Van STADEN, J. The role of ethanol and acetaldehyde in flower senescence and fruit ripening A review. Plant Growth Regulation, v.26, p , WEBER, A. Quociente respiratório: inovação tecnológica para o armazenamento de maçãs em atmosfera controlada dinâmica f. Tese (Doutorado em Agronomia) Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, WATKINS, C. B. The use of 1-Methylcyclopropene(1-MCP) on fruits and vegetables. Postharvest Biology and Technology, Amsterdam, v.24, n.4, p , 2006.