Colheita e preparação para o mercado. Danos mecânicos.

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1 Colheita e preparação para o mercado. Danos mecânicos. Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita Pós-graduação em Fruticultura Instituto Superior de Agronomia Domingos P. F. Almeida Tipos de danos mecânicos Impacto Compressão (corte) Vibração (abrasão)

2 Danos mecânicos: impacto Num corpo elástico Energia absorvida no impacto energia devolvida no ressalto Não há danos mecânicos Num fruto Energia absorvida no impacto > energia devolvida no ressalto Trabalho efectuado pelo excesso de energia absorvida dano mecânico Danos mecânicos: impacto Efeito da forma Forma Energia absorvida por unidade de área Energia necessária para provocar danos Redonda Plana Maior Menor Menor Maior Deformabilidade das superfícies de impacto Troca de energia faz-se através de uma superfície maior do que no contacto com uma superfície rígida

3 Danos mecânicos: impacto Fruto Maçã Pêssego Relação entre energia absorvida e volume da pisadura (mm 3.J -1 ) % ar no tecido < 10 Danos mecânicos: impacto Factores que afectam a susceptibilidade Massa do fruto Densidade Inversamente correlacionada com volume pisadura Estádio de desenvolvimento Evidência não conclusiva Ausência de correlação generalizada entre maturação e pisaduras? Turgescência Perda de água reduz susceptibilidade Temperatura Evidência não conclusiva Alguma evidência que danos por impacto são inversamente proporcionais à temperatura

4 Danos mecânicos: compressão Danos provocados por forças pequenas aplicadas durante longo período de tempo Alterações plásticas Trabalho efectuado pela energia aplicada Extrusão de água das células Deslocação de células no interior do tecido Deslocação de microfibrilas de celulose Deformação permanente das células Energia restante: ruptura das células pisadura Danos mecânicos: compressão Pressão necessária Colheita: > 100 MPa Frutos maduros: 40 MPa Factores que aumentam a susceptibilidade Manuseamento a granel Presença de pedicelos Falta de resistência estrutural das embalagens

5 Danos mecânicos: vibração Provocados por movimento dos frutos nas embalagens ou linhas de selecção Abrasão contra superfícies de contentores ou outros frutos Durante o transporte Vibrações de 2-20 Hz resultam da interacção entre a superfície da estrada e o sistema de suspensão e são propagadas (ampliadas) para a carga Frutos no topo da caixa sofrem maior aceleração Pêssegos: danos quando aceleração > 0,67 g Danos são maiores quando a frequência das vibrações coincide com a frequência da ressonância do fruto (função da elasticidade) Danos mecânicos: vibração Danos por vibração são função da: Frequência da vibração ou rotação (Hz) Amplitude da vibração Prevenção dos danos por vibração Contentores de plástico causam menos danos do que contentores de madeira Veículos com suspensão pneumática causam menos danos do que veículos com suspensão metálica (molas) Filme de plástico ou papel entre frutos reduz danos

6 SEM de Paredes Celulares de Tomate Fruto Verde Fruto Maduro Almeida & Huber Factores que afectam as propriedades mecânicas Células parenquimatosas Turgescência (pressão) Parede celular primária Lamela média entre células adjacentes Propriedades plásticas Plano de separação ~45 º Espaços intercelulares

7 Resultados das forças Fractura Produto dividido em 2 partes em resultado de impacto. Falha paralela à direcção de aplicação da força Fendilhamento ou separação Separação das células ao longo de planos pré-definidos Plano de separação a ~45 º em relação à direcção de aplicação da força Impacto ou compressão Pisadura Ruptura das células Impacto, compressão ou vibração Deformação permanente Compressão Medição de impactos Impact Recording Device (IRD) = Instrumented Sphere Medir impactos com EI Curvas g vs tempo Aceleração do impacto (g) Mudança de velocidade (m/s) Tempo do impacto Seguir a esfera com vídeo para registar os impactos e sua localização Comparar os impactos com linhas de referência Correcção problemas Adicionar almofadas Reduzir altura efectiva das quedas Outras modificações no equipamento

8 Métodos para reduzir os danos por impacto nas transferências em equipamentos de selecção (Thompson et al., 2002) Danos pisaduras dependem de Força do impacto (ou aceleração máxima) em g Duração (mudança de velocidade) do impacto (m/s)

9 Avalia ção de sistemas Antes Após avaliação e correcção Prevenção dos danos mecânicos 1. Minimizar danos pelas máquinas de colheita 2. Reduzir o número de transferência e quedas 3. Reduzir a altura das quedas 4. Reduzir o número de mudanças de direcção abruptas 5. Remover as arestas angulosas dos contentores e linhas de selecção 6. Manter todos os tapetes a velocidade constante 7. Minimizar a compressão quando os frutos são canalizados para espaços estreitos 8. Forrar com tapete elástico as paredes das linhas de selecção e classificação 9. Forrar com tapete elástico o fundo dos contentores de recolha e transporte 10. Embalar os frutos entre camadas de material elástico 11.Motivar e sensibilizar os funcionários para a prevenção dos danos mecânicos

10 Metabolismo dos tecidos feridos Respiração Síntese de etileno Isoformas de ACC sintase e de ACC oxidase induzidas por ferimentos ACC sintase e ACC oxidase são inactivadas em células danificadas Ferimento não provoca aumento da síntese de etileno durante o climactérico Síntese de compostos fenólicos Expressão da PAL Oxidação de compostos fenólicos Alterações histológicas Acumulação de calose, suberina, taninos e pectinas Divisão celular Mecanismo proposto para a transdução de sinal de ferimentos mecânicos (simplificado) Ferida Sistemina Etileno JA oligossacarinas Expressão de genes PI e SWRP

11 Colheita e preparação para o mercado Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita Pós-graduação em Fruticultura Instituto Superior de Agronomia Domingos P. F. Almeida Conjuntos de operações Transferência Colheita e operações no campo Transferência Operações na central Armazenamento Transferência Distribuição

12 Colheita e operações no campo Morangos, framboesas e outros pequenos frutos Diversas hortaliças Vantagens Menor manuseamento e menos transferências Redução do tempo entre a colheita e o arrefecimento Elimina a necessidade de central de preparação Desvantagens Controlo de qualidade mais difícil Selecção mecânica não pode ser feita Limpeza Condições de trabalho menos confortáveis Preparação para o mercado em fresco Colheita manual Recipientes de colheita Transferência Recipientes de campo Transporte para central de embalagem Ponto chave: minimizar danos mecânicos

13 Recipientes de colheita e de campo Baldes, sacos ou caixas de colheita Frutos moles: baldes de metal ou plástico Frutos mais resistentes à compressão: sacos de fundo aberto Morangos, uvas: colhidos directamente para as embalagens definitivas Recipientes de campo Cuidados no transporte Evitar movimentação a longa distância entre os recipientes de colheita e os recipientes de campo Supervisionar a transferência para evitar quedas bruscas Regularizar os caminhos na parcela Evitar estradas e caminhos em más condições Limitar a velocidade de transporte para minimizar o movimento livre dos frutos Utilizar sistemas de suspensão em todos os veículos Reduzir a pressão do pneus Revestimento dos recipientes com plástico Cobrir os recipientes de campo com tampa revestida de plástico almofadado (no transporte de longa distância ou estradas más)

14 Transferência para linha de selecção e embalagem Transferência a seco Transferência em água Tipos de transferência Flutuação Escorrimento Sanidade na transferência em água Temperatura da água Selecção Separação com base em propriedades físicas (sin. calibra ção ) Métodos de selecção Manual Mecânica Critérios (exemplos) Peso Diâmetro Cor Densidade Teor em sólidos solúveis (NIR) Defeitos Forma

15 Linha de selecção Espaço suficiente Luz (selecção manual lux) Frutos sempre visíveis Capacidade de ajustar o fluxo Evitar danos mecânicos Gestão do pessoal Atribuir responsabilidade Treino dos funcionários Ergonomia Supervisão Zona de preensão óptima (Mazollier & Millet, 2002)

16 Localização das saídas para refugo Objectivo Minimizar o esforço Opções Acima do tapete ao centro: mais esforço Soluções mais eficientes: Ao lado do operador Imediatamente em frente ao operador (Fotos: Mazollier & Millet, 2002) Selecção manual (Mazollier & Millet, 2002)

17 Altura da mesa de selecção manual Valor indicativo: 1,20 m Prever a possibilidade de ajustamento Altura regulável Estrados (Mazollier & Millet, 2002) Parâmetros de projecto e operação Tamanho da mesa Altura Largura Velocidade de transla ção Carga ou caudal de produto Densidade: kg.m -2 ou nº frutos.m -2 Nº frutos por linha Velocidade de rotação

18 Selecção Factores de escolha dos equipamentos Capacidade do calibrador Admitir 2/3 da capacidade teórica Precisão Danos mecânicos Facilidade de ajustamento dos calibres Facilidade de alterar o direccionamento dos frutos Facilidade de limpeza e manutenção Embalagem Unidade conveniente para o manuseamento pós-colheita Requisitos: Imobilização dos frutos dentro da embalagem Absorção do impacto Protecção dos frutos da compressão

19 Embalagem Manual Mecânica Enchimento por volume ou peso (volume-fill) Tight-fill packing Enchimento em padrão (pattern-filling) Zona de embalagem

20 O fluxo luminoso decresce de forma logarítmica com a distância (Mazollier & Millet, 2002) Colocação das lâmpadas Sombra Encandeamento por reflexão Encandeamento directo Altura indicativa (h): 1,50 m acima da zona de trabalho Fluorescentes, tubos perpendiculares à mesa Espaçamentos entre lâmpadas: 1,5h (indicativo) (Mazollier & Millet, 2002)

21 Alinhadores (Mazollier & Millet, 2002) Preparação para o mercado Recepção Limpeza Pré-selecção ou triagem (Aplicação de revestimentos) Selecção (calibração) Eliminar defeitos Tamanho, cor, forma, estado de maturação (Etiquetagem individual) Embalagem Controlo de qualidade Paletização