INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NO ARMAZENAMENTO DE MAÇÃS ROYAL GALA EM ATMOSFERA CONTROLADA 1

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1 INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NO ARMAZENAMENTO DE MAÇÃS ROYAL GALA EM ATMOSFERA CONTROLADA 1 ANESE, Rogério de Oliveira 2 ; BOTH, Vanderlei 3 ; WEBER, Anderson 3 ; PAVANELLO, Elizandra Pivotto 3 ; SANTOS, Jorge Roque Alves dos 2 ; VENTURINI, Thiago Liberalesso 2 ; SCHORR, Márcio Renan Weber 2 ; BRACKMANN, Auri 4. 1 Trabalho de Pesquisa _ Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). 2 Acadêmicos de Agronomia da UFSM, Santa Maria, RS, Brasil. 3 Programa de Pós-graduação em Agronomia da UFSM, Santa Maria, RS, Brasil. 4 Prof. Dr. do Departamento de Fitotecnia da UFSM, Santa Maria, RS, Brasil. vanderleiboth@yahoo.com.br RESUMO O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes temperaturas, bem como a variação da mesma durante o armazenamento, sobre a manutenção da qualidade de maçãs Royal Gala armazenadas em atmosfera controlada (AC). Os frutos permaneceram durante oito meses em AC com 1,0kPa O 2 e 2,0kPa CO 2 e os tratamentos foram os seguintes: [1] temperatura de 0,0ºC; [2] temperatura de 0,5ºC; [3] temperatura de 1,0ºC e [4] temperatura 0,5ºC por 6 meses e 0,0ºC por mais dois meses. Foram avaliados: firmeza de polpa, acidez, sólidos solúveis totais, podridões, degenerescência, polpa farinácea, atividade da enzima ACC oxidase, produção de etileno e respiração. Os frutos armazenados na temperatura de 1,0 C apresentam menor ocorrência de distúrbios fisiológicos, produção de etileno, respiração. A redução da temperatura durante o período de armazenamento foi eficiente no controle de podridões e é uma técnica que precisa ser melhor investigada.. Palavras-chave: etileno, qualidade, distúrbios fisiológicos. 1. INTRODUÇÃO A maçã Royal Gala é uma mutante natural da cv. Gala. Esta cultivar possui maior aceitação por parte do consumidor por apresentar coloração da epiderme mais vermelha e intensa comparada com a Gala original. Quanto ao potencial de armazenamento, assemelha-se muito àquela que lhe originou. A diminuição da temperatura exerce um papel importante no retardo do amadurecimento dos frutos por reduzir a respiração e o metabolismo em geral, ampliando o período de armazenamento. A baixa temperatura pode ser usada de forma isolada no armazenamento, sendo denominado de armazenamento refrigerado (AR) ou combinado 1

2 com atmosfera controlada (AC), sendo esta a forma mais eficiente de armazenamento. Nesse sistema de armazenamento as concentrações de O 2 são diminuídas e as de CO 2 aumentadas em relação ao ar atmosférico normal. As concentrações de 1,0kPa de O 2 e 2,0 a 3,0kPa de CO 2 e a temperatura de 0,0ºC comparada com -0,5ºC são as condições que melhor proporcionaram a manutenção da firmeza de polpa e menor ocorrência de distúrbios fisiológicos em maçã Royal Gala (BRACKMANN et al., 2001). Esse resultado é confirmado por BRACKMANN et al. (2008) que constataram que a melhor condição de AC para essa mesma cultivar é de 1,0kPa de O 2, com 2,5kPa de CO 2. Para a maçã Gala, as melhores condições de armazenamento são de 0,8 a 1,5kPa de O 2 e 2 a 3kPa de CO 2 na temperatura de 0 C a 1 C (BRACKMANN et al., 2005). Já MEHERIUK (1993) recomendou a pressão parcial de 1,5 a 2,0kPa de O 2 e 2,5kPa de CO 2 e temperatura de 1 C a 2 C para esta cultivar. De acordo com WEBER (2010) há a necessidade de um aumento das pressões parciais de O 2 quando a temperatura de armazenamento é mais elevada, uma vez que solubilidade do O 2 na polpa de maçã diminui com o aumento da temperatura. Além do armazenamento em temperatura constante, pode-se optar pela diminuição gradativa da temperatura na câmara, durante o armazenamento. A redução gradual na temperatura da câmara de armazenamento provoca uma adaptação dos frutos à baixa temperatura. Esta adaptação resulta na manutenção de altos níveis de fosfolipídios nas membranas e no aumento do grau de instauração da cadeia de ácidos graxos, favorecendo a manutenção da integridade das membranas, diminuindo assim, os danos às células (WANG, 1994). Esta técnica já foi testada para a manutenção da qualidade de nêspera (CAI et al., 2006) e maçã Fuji (BRACKMANN et al., 2000) durante o armazenamento, resultando em menor ocorrência de podridões. Tendo em vista que as concentrações de gases já foram amplamente estudadas no armazenamento de maçãs em AC, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes temperaturas, bem como a variação da mesma durante o armazenamento, na manutenção da qualidade de maçãs Royal Gala armazenadas em atmosfera controlada com 1,0kPa O 2 e 2,0kPa CO MATERIAL E MÉTODOS Para realização do experimento foram utilizadas maçãs da cultivar Royal Gala proveniente de um pomar comercial de Vacaria-RS, colhidos no dia 16 de fevereiro de Após a colheita, os frutos foram transportados para o Núcleo de Pesquisa em Pós-colheita (NPP) do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria/RS, onde 2

3 foram selecionados para eliminação daqueles com algum defeito e arranjados em amostras experimentais homogêneas. Os tratamentos foram as seguintes: [1] temperatura de 0,0 C durante oito meses; [2] temperatura de 0,5 C durante oito meses; [3] temperatura de 1,0 C durante oito meses; [4] temperatura de 0,5 C durante seis meses e 0,0ºC nos dois meses finais do armazenamento. Os frutos de todos os tratamentos permaneceram, durante oito meses, em AC com 1,0kPa de O 2 e 2,0kPa de CO 2. Para o estabelecimento das condições de AC, os frutos foram acondicionados dentro de minicâmaras experimentais de 0,230m 3, hermeticamente fechadas. Estas ficaram dentro de câmaras frigoríficas maiores, onde a temperatura foi regulada de acordo com aquela préestabelecida para cada tratamento. O monitoramento da temperatura foi realizado com termômetros de mercúrio com o bulbo inserido na polpa de um fruto revestido com um filme de polietileno, a fim de evitar a desidratação. A diminuição da concentração de O 2, no interior das minicâmaras, se deu pela diluição com N 2 proveniente de um gerador de nitrogênio que utiliza o princípio Pressure Swing Adsorption (PSA) e as pressões parciais de CO 2 foram obtidas por meio da injeção deste gás no interior das minicâmaras até a condição desejada. Em função do processo respiratório dos frutos houve consumo de O 2 e produção de CO 2 durante o armazenamento. A reposição do O 2 se deu por meio da injeção de ar atmosférico no interior das minicâmaras e o excesso de CO 2 foi absorvido pela circulação do ar das minicâmaras por uma solução absorvedora de CO 2 contendo hidróxido de potássio. O monitoramento e correção dos gases foram realizados diariamente por um equipamento para controle automático de O 2 e CO 2 da marca Kronenberger/ Systemtechnik. Após oito meses de armazenamento nas condições referidas acima, os frutos permaneceram por mais sete dias a 20 C a fim de simular a vida de prateleira, antes das análises finais de qualidade. Foram analisadas as seguintes variáveis: a) Firmeza de polpa: determinada por meio de um penetrômetro com ponteira de 11mm, inserido nos dois lados opostos da região equatorial do fruto, onde previamente foi retirada a epiderme, expressa em Newton (N). b) Acidez: para a determinação foram utilizados 10mL de suco dos frutos que foram diluídos em 100mL de água destilada e titulados com hidróxido de sódio a 0,1 Normal até ph 8,1 sendo expressa em meq 100mL -1. c) Sólidos solúveis totais (SST): determinados por meio de refratometria e expresso em graus Brix. 3

4 d) Atividade da enzima ACC oxidase: de acordo com a metodologia descrita por BUFLER (1986), sendo o resultado expresso em ηl C 2 H 4 kg -1 h -1. e) Podridões: baseada na avaliação visual e contagem dos frutos com lesões características de ataque de fungos, maiores que 5mm de diâmetro e expressa em pocentagem. f) Degenerescência senescente: foram realizados vários cortes na secção transversal dos frutos e determinada por meio da contagem de frutos com qualquer tipo de sintoma de escurecimento na polpa e expressa em porcentagem. g) Polpa farinácea: pela avaliação visual de frutos que possuíam pequeno conteúdo de suco associado à baixa firmeza de polpa e expresso em porcentagem de frutos com o distúrbio. h) Produção de etileno: 1200g de frutos foram colocados em recipientes com volume de 5000mL que permaneceram fechados hermeticamente durante aproximadamente uma hora. Após, foram retiradas duas amostras de gás de 1mL, provenientes de cada recipiente e injetadas em um cromatógrafo a gás, marca Varian, equipado com um detector de ionização por chama (FID) e coluna Porapak N80/100. A temperatura da coluna, do injetor e do detector foi de 90, 140 e 200 C, respectivamente. Foi calculada a síntese de etileno em μl C 2 H 4 kg -1 h -1 por meio da concentração de etileno, da massa do fruto, do volume do espaço livre no recipiente e do tempo de fechamento. i) Respiração: determinada pela produção de CO 2. O ar do mesmo recipiente utilizado para a determinação do etileno foi circulado através de um analisador eletrônico de CO 2, marca Agri-datalog. 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. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado com quatro repetições compostas por 20 frutos. As variáveis expressas em porcentagem foram transformadas pela fórmula arc.sen (x/100) 0,5, antes da realização da análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Após oito meses de armazenamento mais sete dias a 20ºC, os frutos não apresentaram diferença estatística para a variável firmeza de polpa (dados não apresentados), com valores variando entre 75,4 e 79,0 Newtons (N). De acordo com BENDER & LUNARDI (2001) não há um consenso quanto ao limite mínimo de firmeza de polpa após o armazenamento, mas para esses mesmos autores esse limite estaria em torno de 50N para a cv. Gala. Dessa forma, os valores encontrados neste trabalho estão muito 4

5 acima daqueles sugeridos pelos autores, indicando que os frutos de todos os tratamentos apresentam boa firmeza de polpa. Na avaliação do teor de sólidos solúveis totais (SST) não houve diferença entre as três temperaturas testadas, no entanto, os frutos armazenados na condição em que houve redução da temperatura de 0,5 para 0,0ºC apresentaram os menores teores de SST após o armazenamento mais sete dias a 20ºC (Tabela 1). Os frutos que permaneceram na temperatura de 1,0ºC mantiveram a acidez titulável mais alta após o armazenamento, indicando que houve menor consumo dos ácidos orgânicos durante o processo de respiração, ou seja, menor metabolismo (Tabela 1). Entretanto esta condição não diferiu significativamente da temperatura de 0,0 e 0,5ºC. Na avaliação da podridão destacou-se a condição em que houve redução da temperatura de 0,5 para 0,0ºC durante o armazenamento, com apenas 1,3% de ocorrência (Tabela 1). Resultados semelhantes foram encontrados por BRACKMANN et al. (2000) na maçã Fuji armazenadas a 2,5ºC no período inicial (40 dias) antes de diminuir a temperatura para 0,5ºC no período restante. Apesar da ocorrência de podridões nos frutos armazenados na temperatura de 1,0ºC ter sido menor que aqueles armazenados nas demais temperaturas, não houve diferença significativa entre esses três tratamentos. A degenerescência senescente foi menor nos frutos armazenados na temperatura de 1,0ºC, não diferindo daqueles armazenados a 0,5ºC. À medida que se diminui a temperatura de armazenamento, aumenta a incidência deste distúrbio, apresentando uma relação inversa (Tabela 1). Esses resultados concordam com BRACKMANN et al (2009) que constataram maior ocorrência de degenerescência em maçãs mutantes da Gala armazenadas em AC e na temperatura de -0,5ºC comparada com 0,5ºC e WEBER (2010) em que observou aumento na incidência deste distúrbio com a diminuição da temperatura de 1,0 C até 0,0 C. A exemplo da degenerescência, a ocorrência de polpa farinácea foi menor nos frutos armazenados na temperatura de 1,0ºC, no entanto não houve diferença significativa para esse distúrbio daqueles armazenados na condição com diminuição da temperatura de 0,5ºC para 0,0ºC durante o armazenamento (Tabela 1). Estes resultados estão de acordo com BRACKMANN et al. (2008) que comparando o armazenamento de maçãs Royal Gala e Galaxi em AC e nas temperaturas de -0,5 C com 0,5 C, também encontraram menor incidência de polpa farinácea na temperatura mais elevada (0,5 C). A atividade da enzima ACC oxidase foi menor nos frutos que permaneceram na temperatura de 1,0ºC, diferindo das demais condições de armazenamento (Tabela 1). De acordo com LELIÈVRE et al. (1997), a atividade da enzima ACC oxidase e a produção de 5

6 etileno são fortemente estimulados em peras Passe-Crassane quando colocadas em temperatura ambiente após três meses de armazenamento a 0,0 C. Esse fato não é observado naqueles frutos que foram armazenados a 18 C logo após a colheita. Possivelmente as temperaturas menores de 1,0 C utilizadas no presente trabalho possam ter atuando como agente indutor da síntese dessa enzima quando os frutos foram retirados da câmara frigorífica. A enzima ACC oxidase é necessária para converter ACC (Ácido 1- aminociclopropano 1-carboxílico) em etileno, na etapa final da rota de formação de etileno (YANG & HOFFMAN, 1984). Portanto, a produção de etileno também foi menor em frutos armazenados na temperatura de 1,0ºC na maioria dos dias de avaliação (Figura 1). A respiração dos frutos, a exemplo da produção de etileno, foi menor nos frutos armazenados na temperatura de 1,0ºC, diferindo significativamente daqueles armazenados na temperatura de 0,0ºC em todos os momentos de avaliação (Figura 1). De acordo com PRÉ-AYMARD (2003), em maçã a respiração é um processo dependente do etileno. 4. CONCLUSÃO Maçãs Royal Gala armazenadas em atmosfera controlada, na temperatura de 1,0 C apresentam menor ocorrência de distúrbios fisiológicos, produção de etileno, respiração, além de manter melhor os atributos de qualidade quando comparado às menores temperaturas. O condicionamento através da redução da temperatura de 0,5ºC para 0,0ºC durante o período de armazenamento é eficiente no controle de podridões, para tanto, sugere-se que seja melhor investigada, ampliando-se a faixa de temperatura em estudo. REFERÊNCIAS BENDER, R.J.; LUNARDI, R. Perdas qualitativas de maçãs cv. Gala em armazenamento refrigerado. Revista Brasileira de Fruticultura, v. 23, n. 3, p , BRACKMANN, A.; HUNSCHE, M.; STEFFENS, C.A. Conservação da maçã Fuji sob diferentes temperaturas, umidades relativas e momentos de instalação da atmosfera de armazenamento. Ciência Rural. v.30, n.1, p.81-84, BRACKMANN, A.; MELLO, A.M.de; FREITAS, S.T.de; VIZZOTTO, M.; STEFFENS, C.A. Armazenamento de maçãs Royal Gala sob diferentes temperaturas e pressões parciais de oxigênio e gás carbônico. Revista Brasileira de Fruticultura, v.23, n.3, p ,

7 BRACKMANN, A.; PINTO, J.A.V.; NEUWALD, D.A.; GIEHL, R.F.H.; SESTARI, I. Temperatura e otimização da atmosfera controlada para o armazenamento de maçã Gala. Revista Brasileira de Agrociência, v.11, n.4, p , BRACKMANN, A.; WEBER, A.; PAVANELLO, E.P.; BOTH, V.; SESTARI, I. Armazenamento em atmosfera controlada de maçãs mutantes da cultivar Gala. Revista Brasileira de Armazenamento, v.34, n.2, p , BRACKMANN, A.; WEBER, A.; PINTO, J.A.V.; NEUWALD, D.A.; STEFFENS, C.A. Manutenção da qualidade pós-colheita de maçãs Royal Gala e Galaxy sob armazenamento em atmosfera controlada. Ciencia Rural, v.38, n.9, p , BUFLER, G. Ethylene-promoted conversion of 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid to ethylene in peel of apple at various stages of fruit development. Plant Physiology, v.80, p , CAI, C.; XU, C.; SHAN, L.; LI, X.; ZHOU, C.; ZHANG, W.; FERGUSON, I.; CHEN, K. Low temperature conditioning reduces postharvest chilling injury in loquat fruit. Postharvest Biology and Technology, v.41, p , LELIÈVRE, J.-M.; TICHIT, L.; DAO, P.; FILLION, L.; NAM, U.-W.; PECH, J.-C.; LATCHÉ, A. Effects of chilling on the expression of ethylene biosynthetic genes in Passe-Crassane pear Pyrus communis L. fruits. Plant Molecular Biology. v.33, p , MEHERIUK, M. CA storage conditions for apples, pears and nashi. In: CA 93, INTERNATIONAL CONTROLLED ATMOSPHERE RESEARCH CONFERENCE, 6., 1993, New York. Proceedings... Davis: University of California, V.2, p.832. PRE-AYMARD, C.; WEKSLER, A.; LURIE, S. Responses of Anna, a rapidly ripning summer apple, to 1-methylcyclopropene. Postharvest Biology and Technology, v.27, p , WANG, C.Y. Chilling injury of tropical horticultural commodities. Hort Science, v.29, n.9, p , WEBER, A. Aplicação de produtos da fermentação e ultrabaixo oxigênio para a conservação de maçãs Royal Gala f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, YANG, S. F.; HOFFMAN, N.E. Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants. Annual Review of Plant Physiology, v.35, p ,

8 Tabela 1 - Parâmetros de qualidade e distúrbios fisiológicos de maçãs Royal Gala armazenadas em diferentes temperaturas e atmosfera controlada com 1,0kPa de O 2 e 2,0kPa de CO 2, durante oito meses, mais sete dias a 20ºC. SST Acidez Podridão Temperatura ( Brix) (meq100ml -1 ) (%) 0,0 C (8 meses) 13,4 a* 3,95 ab 14,0 a 0,5 C (8 meses) 13,2 a 3,85 ab 8,8 a 1,0 C (8 meses) 13,1 a 4,05 a 7,5 a 0,5 C (6 meses) + 0,0 C (2 meses) 12,6 b 3,75 b 1,3 b CV (%) 1,71 2,77 36,0 Degenerescência senescente (%) Polpa farinácea (%) ACC oxidase (ηl C 2 H 4 kg -1 h -1 ) 0,0 C (8 meses) 32,9 a 26,7 a 45,7 a 0,5 C (8 meses) 17,7 ab 30,3 a 47,6 a 1,0 C (8 meses) 5,0 b 16,3 b 24,8 b 0,5 C (6 meses) + 0,0 C (2 meses) 27,3 a 19,8 ab 45,5 a CV (%) 29,2 15,3 16,9 * Médias seguidas pela mesma letra, na vertical, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade de erro. 8

9 0.25 Produção de Etileno 0.20 μl C2H4 kg -1 h Saída 2 dias 4 dias 6 dias Respiração ml CO2 kg -1 h Saída 2 dias 4 dias 6 dias Dias a 20 C 0.0 C (8 meses) 0.5 C (8 meses) 1.0 C (8 meses) 0.0 C (6 meses) C (2 meses) Figura 1 - Produção de etileno e respiração de maçãs Royal Gala armazenadas durante oito meses em diferentes temperaturas e atmosfera controlada com 1,0kPa de O 2 e 2,0kPa de CO 2. Barras verticais indicam Diferença Mínima Significativa (DMS) entre tratamentos, em nível de 5% de significância. 9