EFEITO DO 1-MCP (1 METILCICLOPROPENO) NA QUALIDADE PÓS-COLHEITA DE MAÇAS CULTIVAR GALA EM DIFERENTES ESTÁDIOS DE MATURAÇÃO

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1 EFEITO DO 1-MCP (1 METILCICLOPROPENO) NA QUALIDADE PÓS-COLHEITA DE MAÇAS CULTIVAR GALA EM DIFERENTES ESTÁDIOS DE MATURAÇÃO EFFECT OF 1-MCP (1-METHYLCYCLOPROPENE) ON THE POSTHARVEST QUALITY OF GALA APPLES HARTVESTED WITH DIFFERENT MATURATION Auri Brackmann 1 ; Sérgio T. de Freitas 2. RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das combinações entre a aplicação de 1- MCP e estádios de maturação sobre a manutenção da qualidade pós-colheita de maçãs cv. Gala, armazenadas em ambiente refrigerado e em atmosfera controlada. Este trabalho foi composto de dois experimentos, sendo que no experimento 1 os frutos foram armazenados em ambiente refrigerado e no experimento 2 em atmosfera controlada. Os tratamentos para ambos experimentos são combinações entre aplicação de 1-metilciclopropeno (1-MCP) e estádios de maturação dos frutos. De acordo com os resultados obtidos para frutos armazenados sob refrigeração, a aplicação de 1-MCP, apresentou uma melhor manutenção da qualidade em frutos colhidos em um estágio menos avançado de maturação, mantendo uma maior firmeza de polpa, acidez titulável e cor verde da epiderme, assim como uma menor respiração. Com relação ao armazenamento em atmosfera controlada, o 1-MCP apresentou um efeito menor que no armazenamento refrigerado, sendo que a aplicação de 1-MCP manteve, para frutos do 2º e 3º estádio de maturação, uma firmeza de polpa mais elevada na retirada dos frutos das câmaras, no entanto este efeito não se manteve após sete dias a 20 C. O 1-MCP reduziu a respiração de frutos do 1 estádio de maturação, na retirada dos frutos das câmaras. No entanto, após sete dias este efeito ocorreu apenas em frutos com maturação mais avançada (3ª estádio de maturação). A produção de etileno na abertura das câmaras foi menor com a 1 Eng. Agr. Dr. Prof. Adjunto, Dept de Fitotecnia, UFSM. 2 Eng. Agr, Aluno, PPGA, UFSM. Bolsista CNPq.

2 45 Efeito do 1-MCP... aplicação de 1-MCP, em frutos provenientes do 1ª estádio de maturação, sendo que após sete dias a 20 C o 1-MCP reduziu a produção de etileno nos demais estádios de maturação. Palavras-chave: Malus domestica, armazenamento, etileno, pós-colheita. ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the effect of 1-methylcyclopropene (1- MCP) application combined with maturation points on the maintenance of the postharvest quality of Gala apples, kept in cold storage and controlled atmosphere. This work was composed by two experiments. In the first experiment the fruits were kept in cold storage, while in the second they were kept in controlled atmosphere. The treatments to both experiments were combinations between 1-MCP application and maturation points. According to the results obtained to fruits on cold storage, the 1-MCP application on fruits from the 1st maturation point showed a better maintenance of fruits quality, maintaining the highest flesh firmness, titratable acidity, and green skin, as well as a lower respiration. According to the results obtained for fruits kept in controlled atmosphere, the 1-MCP showed a smaller effect than in fruits kept in cold storage. The 1-MCP application maintained fruits from the 2nd and 3rd maturation points, with the highest flesh firmness at the end of the storage. However, this effect was not kept after seven days at 20ºC. The 1-MCP reduced the respiration of fruits from the 1st maturation point, at the end of the storage. However, after seven days this effect was observed only on fruits with advanced maturation (3rd maturation point). The ethylene production at the end of the cold storage was smaller with 1-MCP application, on fruits from the 1st maturation point. After seven days at 20ºC the 1-MCP reduced the ethylene production in the other maturation points. Key-words: Malus domestica, storage, ethylene, postharvest. INTRODUÇÃO Dentre as cultivares de maçãs, a Gala apresenta uma alta taxa de produção autocatalítica de etileno e um rápido amadurecimento (BRACKMANN, 1992). Este rápido amadurecimento é devido a sua alta sensibilidade ao etileno e alta taxa respiratória, mesmo durante o armazenamento em baixa temperatura ou em atmosfera controlada (BUFLER & STREIF, 1986). Essa cultivar apresenta, em decorrência disto, um metabolismo póscolheita acelerado e rápida perda de qualidade, com redução de firmeza de polpa, acidez titulável, e aumento na ocorrência de distúrbios fisiológicos e

3 Brackmann, A. & Freitas, S.T. de 46 podridões (BRACKMANN & SAQUET, 1999). Pode-se reduzir a ação do etileno sobre a maturação de frutos através da aplicação do composto volátil 1- metilciclopropeno (1-MCP), que age ligando-se irreversivelmente ao receptor do etileno em nível de membrana celular, inibindo o estímulo fisiológico e a transdução de sinal, influenciando no processo de amadurecimento (SISLER, 1991). Além de estender o período de vida pós-colheita e manter a qualidade de maçãs, o 1-MCP reduz a incidência de podridões (MIR & BEAUDRY, 2000) e distúrbios fisiológicos, como escaldadura e escurecimento interno da polpa em maçãs (FAN et al., 1999a). Para diversas cultivares de maçãs, a aplicação de 1-MCP também reduz a taxa respiratória, produção de etileno, perda de firmeza de polpa e acidez titulável (FAN et al., 1999b). O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito das combinações entre aplicação de 1-MCP e diferentes estádios de maturação sobre a manutenção da qualidade póscolheita de maçãs cv. Gala, armazenadas em ambiente refrigerado e atmosfera controlada. MATERIAL E MÉTODOS Este trabalho é composto de dois experimentos, que foram conduzidos com maçãs da cultivar Gala, provenientes de um pomar comercial do município de Vacaria. A colheita foi realizada nos dias 25/01/04, 01/02/04 e 08/02/04, que correspondem a estádios de maturação 1 - antes do ponto ideal de colheita, 2 - no ponto ideal de colheita e 3 - após o ponto ideal de colheita, respectivamente. As maçãs, depois de colhidas, foram transportadas ao Núcleo de Pesquisa em Pós-Colheita (NPP) da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), onde foram submetidas a um processo de seleção, excluindo-se frutos que apresentavam defeitos ou lesões. Posteriormente, foi efetuada a homogeneização das amostras experimentais e a aplicação dos tratamentos de cada experimento. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com quatro repetições e unidade experimental composta por 20 frutos, para ambos os experimentos. Na instalação dos experimentos foi realizada uma análise físico-química de três amostras de 10 frutos a cada estádio de maturação, cujos resultados estão apresentados na tabela 1. Os tratamentos utilizados nos dois experimentos originaram-se da combinação dos três estádios de maturação com doses

4 47 Efeito do 1-MCP... de 1-MCP (0 e 625nL.L-1), conforme a tabela 2. Nos dois experimentos os frutos foram armazenados no interior de minicâmaras experimentais com volume de 232L. No experimento 1 os frutos permaneceram sob refrigeração enquanto que no experimento 2 estes foram armazenados em atmosfera controlada. No experimento 1 as câmaras foram parcialmente fechadas de forma a evitar a formação de uma atmosfera modificada durante o armazenamento. No experimento 2, após a aplicação do 1-MCP, os frutos foram colocados em minicâmaras experimentais de AC, as quais foram conectadas por tubulações plásticas a um equipamento de controle automático das pressões parciais de gases (O2 e CO2) da marca Kronenberger Sistemtechnik, sendo que as concentrações utilizadas para o armazenamento foram de 1kPa de O2 e 2,5kPa de CO2. A pressão parcial inicial de O2 foi obtida pelo princípio da diluição do O2, com a injeção de gás nitrogênio, proveniente de um gerador de nitrogênio, que utiliza o princípio Pressure Swing Adsorption (PSA) separando o N2 atmosférico. A concentração parcial de CO2 foi obtida através da injeção deste gás, na forma pura, nas minicâmaras. Para a manutenção constante dos níveis de O2 e CO2, que continuamente se modificaram em função do processo respiratório dos frutos, foram realizadas diariamente análises e correções das pressões parciais dos gases pelo sistema automático de controle de gases. O O2 consumido pela respiração foi reposto através da injeção de ar atmosférico nas minicâmaras e o CO2 produzido foi removido por absorvedor de CO2, que utiliza uma solução de hidróxido de potássio (40%). Nos dois experimentos as minicâmaras permaneceram no interior de uma câmara frigorífica de 45m3, com sistema de refrigeração com amônia, a uma temperatura de 0,5oC (±0,2ºC) na polpa do fruto. Esta temperatura foi controlada automaticamente por termostatos de alta precisão, sendo monitorada diariamente, utilizando termômetros de mercúrio introduzidos na polpa de frutos. Em ambos os experimentos a umidade relativa foi mantida em torno de 96%. As avaliações foram realizadas após quatro meses de armazenamento para o experimento 1 (AR) e após oito meses de armazenamento para o experimento 2 (AC). Em ambos os experimentos foi também realizada uma análise após sete dias de exposição dos frutos à temperatura de 20ºC, simulando o período de comercialização. Os parâmetros de qualidade avaliados foram firmeza de polpa (N),

5 Brackmann, A. & Freitas, S.T. de 48 medida em dois lados opostos dos frutos, na região equatorial utilizando penetrômetro com ponteira de 0,5cm2 de área (diâmetro de 0,8cm); acidez titulável (cmol.l-1), determinada através da titulação de 10mL de suco diluindo em 100mL de água destilada e titulado com NaOH (0,1N) até ph 8,1; sólidos solúveis totais (ºBrix), determinados por refratometria. O suco para determinação dos sólidos solúveis totais e acidez foi obtido de uma fatia mediana dos frutos de cada amostra; cor da epiderme obtida por um colorímetro eletrônico, da marca Minolta, que utiliza o sistema CIE L*, a*, b*, sendo os valores expressos pela soma dos valores de a* e b*; respiração (mlco2.kg-1.h-1) e produção de etileno (LC2H4.kg-1.h-1), determinados através da quantificação do CO2 e do etileno produzidos por 10 frutos fechados hermeticamente em um recipiente de vidro com capacidade para 5L durante aproximadamente 2 horas. Para cada parâmetro avaliado foi efetuada uma análise da variância, sendo as médias comparadas pelo teste de Duncan com 5% de probabilidade de erro. RESULTADOS E DISCUSSÃO De acordo com os resultados obtidos para o experimento 1 (Tabelas 3 e 4), o 1- MCP aplicado em frutos colhidos no 1 estádio de maturação, manteve a firmeza de polpa e acidez titulável elevadas, tanto nas análises realizadas na abertura das câmaras como após sete dias de exposição a 20ºC. Este resultado pode ser explicado pelo fato do 1-MCP apresentar um efeito adicional na manutenção da firmeza de polpa e acidez titulável, através da inibição da ação do etileno (FAN et al., 1999a). Este efeito foi maior nos frutos do 1º estádio de maturação provavelmente por estes estarem na fase pré-climatérica. Também foi observado um aumento da firmeza de polpa dos frutos colhidos no 1 estádio de maturação com a aplicação de 1-MCP após sete dias a 20 C. Esse resultado deve-se provavelmente a desidratação e aumento da resistência do tecido dos frutos, os quais apresentavam inicialmente alta turgescência celular, quando foram expostos a alta temperatura. A aplicação de 1-MCP em frutos colhidos no 1º estádio de maturação e armazenados em AR, resultou em ambas as avaliações, frutos com menor teor de sólidos solúveis totais, assim como uma coloração da epiderme mais esverdeada (Tabela 3 e 4). A manutenção da coloração da epiderme mais verde nos frutos tratados com 1-MCP pode ser explicada pela redução da ação do etileno sobre o processo de degradação de clorofilas (JIANG et al., 1999). A respiração e produção de etileno foram menores com a aplicação de 1-MCP

6 49 Efeito do 1-MCP... em frutos colhidos no 1 estádio de maturação, na retirada dos frutos das câmaras, já após sete dias a 20ºC todos os tratamentos com aplicação de 1-MCP apresentaram menor respiração e produção de etileno (Tabela 3 e 4). Estes resultados também se devem ao fato de que os frutos colhidos precocemente ainda não haviam iniciado o processo autocatalítico da síntese de etileno e o aumento da respiração climatérica, ou seja, os frutos estavam numa fase pré-climatérica. Resultados semelhantes foram encontrados por FAN et al. (1999a) para outras cultivares de maçãs. Estes resultados podem ser explicados pelo fato do 1-MCP inibir a ação do etileno e com isto reduzir sua síntese em frutos, hortaliças e flores (SEREK et al. 1995). No experimento 2 (Tabelas 5 e 6), os frutos colhidos no 1º estádio de maturação e armazenados em AC por oito meses, apresentaram maior firmeza de polpa e acidez titulável e uma coloração da epiderme mais esverdeada, tanto na saída das câmaras como após a exposição a 20ºC por sete dias, independente da aplicação de 1-MCP. Este comportamento também foi observado de forma menos expressiva no experimento 1, o que demonstra que o efeito adicional do 1-MCP na inibição da maturação é menor em AC. Este resultado pode ser explicado pelo fato do armazenamento em atmosfera controlada reduzir a produção de etileno e com isto o processo de amadurecimento (YANG, 1985). Também foi verificado um aumento da firmeza de polpa com a exposição dos frutos a 20 C por sete dias para ambos os tratamentos. Estes resultados devem-se, provavelmente, a desidratação dos frutos durante a exposição à alta temperatura, resultando no aumento da resistência da polpa. Com relação à respiração no experimento 2, esta, de modo geral, foi menor para todos os frutos com aplicação de 1-MCP, sendo que os frutos colhidos no 1º estádio de maturação, em ambas as análises, apresentaram a menor taxa de respiração (Tabelas 5 e 6). Estes resultados provavelmente estão relacionados com o menor metabolismo dos frutos nestes tratamentos. BRACKMANN (1992), afirma que a cultivar gala apresenta, em relação às outras cultivares, alta taxa respiratória, proporcionando um maior metabolismo, e segundo FAN et al., (1999a) este metabolismo pode ser reduzido com a aplicação de 1-MCP, retardando assim o processo de maturação dos frutos. A aplicação de 1-MCP, em frutos armazenados em AC e colhidos no 1 estádio de maturação resultou na menor produção de etileno na abertura da câmara (Tabela 5). Após sete dias a 20ºC, o 1-MCP reduziu a produção de etileno em ambas as

7 Brackmann, A. & Freitas, S.T. de 50 épocas de colheita (Tabela 6). Este resultado pode ser explicado pelo fato do 1- MCP inibir a ação do etileno e, com isto, reduzir sua síntese (SEREK et al. 1995), sendo que nos tratamentos sem 1-MCP esta síntese provavelmente foi estimulada pela alta temperatura (20ºC), após a saída dos frutos das câmaras de AC. CONCLUSÕES O 1-MCP retarda a maturação e prolonga a conservação da maçã Gala. À medida que avança o estádio de maturação no momento da colheita, diminui o efeito da aplicação pós-colheita do 1- MCP. A aplicação de 1-MCP em frutos armazenados em ambiente refrigerado apresenta um maior efeito na manutenção da qualidade pós-colheita de maçãs Gala do que a aplicação desse produto em frutos armazenados em atmosfera controlada. REFERÊNCIAS BRACKMANN, A.; SAQUET, A.A. Qualidade da maçã Gala com rápido resfriamento e instalação da atmosfera controlada e eliminação do etileno da câmara. Revista Brasileira de Fruticultura. Jaboticabal, v.21, n.2, p , BRACKMANN, A. Produção de etileno, CO2 e aroma de cultivares de maçã. Revista Brasileira de Fruticultura. Cruz das Almas, v.14, n.1, p , BUFLER, G.; STREIF, J. Ethylene biosynthesis of Golden Delicious apples stored in different mixtures of carbon dioxide and oxygen. Scientia Horticulturae, Amsterdan, v.30, p , FAN, X.; MATTHEIS, J.P.; BLANKENSHIP, S.M. Development of apple superficial scald, soft scald, core flush, and greasiness is reduced by MCP. Journal of Agricultural and Food Chemistry. Washington, v. 47, n. 8, p a. FAN, X.; BLANKENSHIP, S.M.; MATTHEIS, J. P. 1-Methylcyclopropene inhibits apple ripening. Journal of the American Society for Horticultural Science. Alexandria, v.124, n.6, p , 1999b. JIANG, Y.; JOYCE, D.C.; MACNISH, A.J. Extension of the shelf life of banana fruit by 1-methylcyclopropene in combination with polyethylene bags. Postharvest Biology and Technology. Amsterdan, v.16, p , MIR, N.A.; BEAUDRY, R.M. Use of 1- MCP to reduce the requirement for refrigeration and modified-atmospheres in

8 51 Efeito do 1-MCP... the storage of apple fruit. In.: INTERNATIONAL CONFERENCE ON POSTHARVEST SCIENCE, Jerusalem, Abstracts..., Jerusalem, Israel, ISHS/ARO, p.23, SEREK, M.; SISLER, E.C.; REID, M.S. 1- metylcyclopropene, anovel gaseus inhibitor of ethylene action, improves the life of fruit, cut flowers end potted plants. Acta Horticulturae. Leuven, n.394, p , SISLER, E.C. Ethylene binding components in plants. p In: A.K. Mattoo and J.C. Suttle (eds.). The plant hormone ethylene. CRC Press, Boca Raton, Fla., YANG, S.F. Biosynthesis and action of ethylene. HortScience, Alexandria, v.20, p.41-45,1985. TABELA 1 - Qualidades físico-químicas de maçã Gala após a colheita. Santa Maria-RS, Estádio de Firmeza de Acidez titulável SST Cor CIE Índice iodoamido maturação polpa (N) (cmol.l -1 ) (ºBrix) (L*a*b*) (a+b) (1-10) 1 95,3 5,14 12,1 30,7 5, ,8 4,81 12,8 45,2 7, ,8 4,79 11,7 48,7 8,30 TABELA 2 - Armazenamento de maçãs Gala em ambiente refrigerado e atmosfera controlada com diferentes épocas de colheita e aplicação pós-colheita de 1-MCP. Santa Maria, RS, Estádio de maturação Aplicação de 1-MCP (625nL.L -1 ) 1 a Com 1 a Sem 2 a Com 2 a Sem 3 a Com 3 a Sem TABELA 3 - Qualidade pós-colheita de maçã `Gala após quatro meses de armazenamento refrigerado a 0,5 C. Santa Maria-RS, Tratamentos Firmeza de Acidez SST Cor Respiração Produção de polpa (N) titulável (ºBrix) (L*a*b*) (ml CO 2.kg - etileno (µl.kg - Estádio de Aplicação (cmol.l -1 ) (a+b) maturação de 1-MCP 1ª Com 73,8 a* 4,63a 11,8 c 39,1 d 4,4 f 0,50 b 1ª Sem 61,0 b c 3,85c 11,9 b c 44,6 c 15,9 a 75,07 a 2ª Com 64,8 b 4,45 a b 12,5 a 55,5 a b 10,2 d 0,54 b 2ª Sem 55,6 c 3,27 d 12,2 a b c 57,7 a 14,7 b 60,16 b 3ª Com 64,3 b 4,17 b c 12,1 b c 54,3 b 7,5 e 0,62 b 3ª Sem 57,8 b c 3,49d 12,3 a 57,6 a 12,5 c 38,29 b CV. (%) - 7,4 5,64 2,02 3,8 4,86 64,16 *Médias não seguidas pela mesma letra na vertical diferem estatisticamente entre si pelo teste de Duncan em nível de 5% de probabilidade de erro.

9 Brackmann, A. & Freitas, S.T. de 52 TABELA 4 - Qualidade pós-colheita de maçã `Gala após quatro meses de armazenamento refrigerado a 0,5 C, mais sete dias a 20ºC. Santa Maria-RS, Tratamentos Firmeza de Acidez SST Cor Respiração Produção de Estádio de maturação Aplicação de 1-MCP polpa (N) titulável (cmol.l -1 ) (ºBrix) (L*a*b*) (a+b) (ml CO 2.kg - etileno (µl.kg.h -1 ) 1ª Com 76,8 a* 5,05 a 10,8 c 42,4 d 3,84 e 0,91 c 1ª Sem 52,5 c 3,92 b c 11,2 b c 53,4 c 10,8 c 171,59 a 2ª Com 65,1 b 4,32 b 11,8 a b 53,1 c 5,01 d 0,97 c 2ª Sem 56,1 c 3,60 c 12,1 a 61,6 a 13,81 a 111,13 b 3ª Com 63,2 b 3,90 b c 12,0 a 59,1 b 4,69 d 1,23 c 3ª Sem 52,3 c 3,39 c 11,5 a b c 60,6 a 12,94 b 143,96 a b CV. (%) - 4,94 9,94 4,55 1,86 3,58 38,07 *Médias não seguidas pela mesma letra na vertical diferem estatisticamente entre si pelo teste de Duncan em nível de 5% de probabilidade de erro. TABELA 5 - Qualidade pós-colheita de maçã `Gala após oito meses em atmosfera controlada a 0,5 C. Santa Maria-RS, Tratamentos Firmeza de Acidez SST Cor CIE Respiração Produção de Estádio maturação de Aplicação de 1-MCP polpa (N) titulável (cmol.l -1 ) (ºBrix) (L*a*b*) (a+b) (ml CO 2.kg - etileno (µl.kg - 1ª Com 74,1 a* 5,14 a 11,9 a b 34,8 c 4,40 d 0,09 c 1ª Sem 68,3 a 5,16 a 11,9 a b 34,8 c 5,98 c 0,19 b 2ª Com 49,6 c 4,42 b 12,4 a 48,1 a b 10,70 a 0,30 a 2ª Sem 40,3 d 4,32 b c 12,4 a 45,6 b 9,03 b 0,17 b 3ª Com 56,8 b 3,96 c 12,0 a b 51,0 a 10,65 a 0,32 a 3ª Sem 44,5 c d 4,01 b c 11,7 b 51,5 a 10,87 a 0,35 a CV. (%) - 7,87 6,28 3,32 6,62 5,99 14,10 *Médias não seguidas pela mesma letra na vertical diferem estatisticamente entre si pelo teste de Duncan em nível de 5% de probabilidade de erro. TABELA 6 - Qualidade pós-colheita de maçã `Gala após oito meses em atmosfera controlada a 0,5 C, mais sete dias a 20ºC. Santa Maria-RS, Tratamentos Estádio de maturação Aplicação de 1-MCP Firmeza de polpa (N) Acidez titulável (cmol.l -1 ) SST (ºBrix) Cor (L*a*b*) (a+b) Respiração (ml CO 2.kg - Produção de etileno (µl.kg - 1ª Com 81,1 a* 5,50 a 11,2 b 35,9 c 4,65 d 0,29 d 1ª Sem 73,2 a b 4,90 b 11,4 b 40,5 b c 6,16 c d 5,40 a 2ª Com 64,3 c 4,76 b 12,0 a 45,4 a b 13,40 b 0,48 c d 2ª Sem 56,7 c d 4,51 b c 12,2 a 46,9 a b 11,04 b c 2,42 b 3ª Com 60,9 c d 4,17 c d 11,6 b 49,6 a b 9,90 c 0,28 d 3ª Sem 51,2 d 4,07 d 11,3 b 54,7 a 25,76 a 0,63 c CV. (%) - 11,5 5,91 1,73 13,3 34,02 12,49 *Médias não seguidas pela mesma letra na vertical diferem estatisticamente entre si pelo teste de Duncan em nível de 5% de probabilidade de erro.