Efeito da conservação em atmosferas normal e controlada na qualidade da castanha da cultivar Lada (Castanea sativa)

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1 Efeito da conservação em atmosferas normal e controlada na qualidade da castanha da cultivar Lada (Castanea sativa) J. Cavalheiro (1) ; J. Ferreira-Cardoso (2) ; C. Ribeiro (1) ; M. Araújo (1) ; I. Cortez (1) ; A. Silvestre (1) e J. Morais (3) (1) Dpt. Fitotecnia e Engenharia Rural; (2) Dpt. Biologia e Ambiente; (3) Dpt. Engenharias Centro de Investigação e de Tecnologias Agro-Ambientais e Biológicas (CITAB) Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, Apt. 1013, Vila Real Resumo Foi analisado o efeito da conservação em diferentes atmosferas normal (AN = 21% O 2 +0,03% CO 2 ) e controlada (AC 1 = 7% O 2 +10% CO 2 ; AC 2 = 7% O 2 +15% CO 2 ; AC 3 = 7% O 2 +21% CO 2 ) na qualidade da castanha produzida pela cultivar (cv) portuguesa Lada. Uma amostra, à colheita comercial, foi avaliada à entrada das câmaras e outras sub-amostras foram armazenadas a 1,7±0,4 ºC e analisadas após 126 dias de conservação. Os resultados obtidos mostram ter existido uma variação significativa (P<0,05) nos parâmetros cor da casca (L*C*ºH), podridões, teor de cinzas totais e perdas de massa, as quais foram substancialmente superiores nos frutos da AN (35,92%), comparativamente às registadas nos das câmaras AC 2 (6,55%) e AC 3 (1,41%). Já em relação à análise sensorial, textura instrumental e teores de matéria seca, amido, gordura bruta, proteína bruta e fibra (NDF) não foram encontradas diferenças significativas (P>0,05). Pode então concluir-se globalmente que o armazenamento da castanha Lada nas atmosferas controladas testadas, principalmente na AC 3, é em termos de qualidade final bastante vantajoso quer para o consumo em fresco, quer ainda com maior relevância para a transformação industrial, dadas as boas qualidades tecnológicas que lhe são atribuídas. Contudo, face à reconhecida diversidade inter-varietal e às visíveis diferenças climáticas inter-anuais, torna-se essencial prosseguir estes estudos nas próximas campanhas. Palavras chave: pós-colheita, perdas de massa, sabor, textura instrumental, composição química Abstract The conservation effect at different atmospheres under normal cold storage (AN = 21% O % CO 2 ) and controlled (AC 1 = 7% O 2 +10% CO 2 ; AC 2 = 7% O 2 +15% CO 2 ; AC 3 = 7% O 2 +21% CO 2 ) on chestnut fruit quality produced by the Portuguese cv Lada, was analysed. Samples of commercial harvest were evaluated at the step in chambers and another sub-samples stored at 1.7±0.4 ºC were analysed after 126 days of conservation. The obtained results shows a significant variation (P<0.05) on the parameters: shell colour (L*C*ºH), rottenness, level of total ashes and mass losses. These last were substantially higher in the AN fruits (35.92%), comparatively to the recorded in the AC 2 (6.55%) and AC 3 (1.41%) atmospheres. But concerning to sensorial analyse, instrumental texture and contents of dry matter, starch, crude fat, crude protein and neutral detergent fibre (NDF), no significant differences were found (P>0.05). So, we may conclude that globally the storage of Lada chestnuts in the controlled atmospheres tested, mainly AC 3, 1154

2 is enough favourable in terms of final quality either to fresh consumption or with more relevance to industrial transformation, since its good technological characteristics. However, considering the recognized inter-cultivar diversity and the visible inter-annual climatic differences, it s essential to carry on these studies in the next harvests. Key words: postharvest, mass losses, taste, instrumental texture, chemical composition INTRODUÇÃO A castanha é um dos frutos sazonais mais conhecidos e apreciados pela população portuguesa em geral, devido não só às reconhecidas qualidades nutricionais (Xu, 2005), mas também pelo seu sabor único e efeitos benéficos na saúde (Borges, et. al., 2008). A procura de castanha em fresco ou transformada apresenta, desde há vários anos, um crescimento sustentado. Porém, a indústria transformadora instalada debate-se com problemas de carácter competitivo, devido não só ao mercado global existente, mas sobretudo às elevadas perdas de massa verificadas na conservação do produto. Sob temperaturas de refrigeração entre 0 a 5ºC, estas perdas são bastante elevadas nas primeiras semanas (respectivamente 2% a 6%), constituindo um sério problema que urge solucionar. O facto de estarmos perante um produto perecível, obriga a que se recorra à sua conservação em câmaras de refrigeração com atmosfera normal (AN) e durante dois a quatro meses de espera para processamento. Sabe-se que é possível melhorar esta situação recorrendo a tecnologias mais avançadas de conservação de castanha em fresco. A metodologia mais aplicada, conservação sob AN, implica uma considerável perda de matéria-prima. Por outro lado, a utilização de atmosfera modificada acarreta custos acrescidos com embalagens e gera poluição residual, enquanto a congelação implica custos energéticos bastante elevados. Assim, uma boa alternativa poderá ser então o recurso à atmosfera controlada (AC). Com efeito, Bergougnoux, (1978) conservou castanhas durante 10 semanas em câmaras AC 7:7 (O 2 :CO 2 ) e verificou que as perdas de massa em AN (23%) foram superiores às verificadas em AC (8%). Também Moras e Chapon (1983) sugeriram a conservação em AN com 0ºC e 85% de humidade relativa (HR) e a utilização de atmosfera modificada (AM) ou mesmo AC para prolongar o tempo de comercialização das castanhas. No mesmo ano Lee et al. (1983), referidos por Thompson (1998), investigaram o comportamento da cv Okkwang (C. crenata, oriunda da Coreia) e verificaram que a AM com 6:8 (O 2 :CO 2 ) e após 240 dias, revelou ser um bom método de conservação. Mais recentemente, Mencarelli (2001) obteve também perdas de massa inferiores a 20%. Na campanha de 2006/07, e no âmbito do Projecto VALCAST II, Cavalheiro (2007) conservou a cv Longal durante 180 dias em câmara AC à t i =1,8 ºC, HR = 88% e concentração gasosa de 7:14 (O 2 :CO 2 ), obtendo perdas de massa de 2,2%. Assim, o objectivo deste trabalho consistiu na optimização do efeito das atmosferas normal (AN) e controlada (AC 1, AC 2 e AC 3 ) sobre alguns parâmetros de qualidade da castanha portuguesa da cv Lada. MATERIAL E MÉTODOS O material vegetal estudado, cerca de 30 kg de castanhas da cv Lada colhidas em plena época de maturação num souto situado em Carrazedo de Montenegro - Valpaços (Trás-os-Montes-Portugal), foi transportado para a Unidade Experimental de Microcâmaras com Atmosfera Controlada (UTAD), via empresa Sortegel - Produtos 1155

3 Congelados, Lda (Bragança). Após separação do refugo, por avaliação visual e táctil, dividiu-se o lote inicial de castanhas em 3 sub-lotes. Com o sub-lote A procedeu-se de imediato à avaliação dos parâmetros: peso inicial, cor (colorímetro Minolta CR-300), textura (texturómetro TA-XTPlus com sonda prato-p/75) e análise sensorial. Esta foi efectuada com frutos pré-assados em forno vulgar (15 minutos a 220 ºC), abafados e imediatamente avaliados por um painel de provadores semi-treinado, utilizando uma escala de pontuação de 1 (muito mau) a 10 (óptimo). O sub-lote B foi subdividido em 4 sub-amostras para conservar em câmaras AN e três microcâmaras AC, equipadas com analisador GAC 5000, logger, separador de N 2 e scrubber, e mantidas à t i = 1,7±0,4 ºC e HR= 88±1 %. Nas AC utilizou-se a composição (O 2 :CO 2 ) - 7:7(AC 1 ), 7:14(AC 2 ) e 7:21(AC 3 ). Após 126 dias (25/11/07 a 30/3/08) de conservação, repetiram-se as mesmas metodologias de avaliação do sub-lote A. O sub-lote C foi sujeito às mesmas condições de conservação AC testadas e destinou-se à avaliação da composição química. Para esse efeito, procedeu-se no mais curto espaço de tempo ao descasque manual das castanhas. As amostras da parte edível (semente ou miolo) foram imediatamente secas numa estufa com circulação forçada de ar, a 65 ºC durante 48h, e procedeu-se à sua fina e homogénea moenda. As amostras secas e moídas foram sujeitas à determinação analítica dos seguintes constituintes: cinzas totais, por incineração a 550 ºC numa mufla, durante 3 horas; proteína bruta (PB), calculada a partir do azoto total determinado pelo método de Kjeldahl, utilizando como factor de conversão o preconizado por McCarthy e Meredith (1988) para este fruto (Ntotal x 5,3); gordura bruta (GB), por extracção contínua com éter de petróleo, durante 6 horas num aparelho Soxhlet; amido, seguindo o procedimento enzimático/colorimétrico descrito por Rasmussen e Henry (1990); fibra total, mediante o processo de extracção sequencial com soluções de detergentes proposto por Robertson e Van Soest (1981), obtendo-se o teor da fibra de detergente neutro (NDF). Para o estudo estatístico recorreu-se à análise de variância simples e à comparação múltipla das médias utilizando os testes de Bonferroni (parâmetros físicos) e Duncan New Multiple Range (composição química). A avaliação das características físicas correspondeu a 5 tratamentos x 25 frutos/tratamento, enquanto as análises da composição química recaíram em 2 amostras (±20 frutos/amostra) x 4 tratamentos, não tendo sido neste caso avaliado o efeito da AN. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os dados revelam ter existido um efeito altamente significativo dos diversos tipos de conservação testados na massa/fruto (Tabela 1). Contudo, a massa média/fruto à recepção (A rec = 12,26) não diferiu significativamente da obtida na AC 2 (11,51) e sobretudo na AC 3 (12,09), cujos frutos se apresentavam túrgidos. Isto corresponde a perdas percentuais respectivas de 6,1 e 1,4%, valores muito próximos dos encontrados (2,2%) por Cavalheiro (2007) num ensaio realizado com a cv Longal, e também bem melhores do que os obtidos (8% em 10 semanas) por Bergougnoux (1978). A cor exterior sofreu uma variação altamente significativa nos valores de L*C*ºH*, que Nunes et al. (1995) apontaram como bons indicadores do escurecimento, pureza da cor e concentração da pigmentação dos frutos. Contudo, e numa avaliação mais atenta (Tabela 2), as suas médias à recepção (A rec ) e à saída das AC não diferem significativamente entre si. Isto significa que não houve ataques patológicos sérios e que o aspecto global permaneceu praticamente inalterado durante o armazenamento. Relativamente à textura instrumental (Tabela 3), também se verificaram efeitos altamente significativos do tipo de conservação 1156

4 sobre os atributos da polpa (com sonda prato) da cv Lada, cujos frutos conservados em AC estavam mais túrgidos e portanto com menor deformação. O painel de provadores não detectou diferenças significativas na qualidade dos frutos conservados em câmaras AN e AC. No entanto, verificou-se que a pontuação média atribuída foi mais baixa em AN (7,8 bom) do que em AC (8,33 muito bom), o que está de acordo com a maior perda de massa (desidratação) detectada nos frutos conservados em AN (Tabela 1). No que diz respeito à composição química (Tabela 4), não se observaram diferenças significativas entre as modalidades de conservação testadas na maioria dos constituintes analisados, à excepção do teor de cinzas totais. Neste caso, o valor médio obtido foi significativamente superior nas amostras sujeitas tanto ao tratamento AC 2 como ao AC 3, comparativamente às amostras controlo, enquanto o valor correspondente às amostras AC 1 não diferiu estatisticamente dos obtidos quer nas amostras controlo, quer nas amostras das outras modalidades de conservação. Muito embora sem significado estatístico, mas ao contrário do que era esperado, os teores médios de MS foram inferiores nas amostras AC 1, comparativamente ao controlo, o mesmo sucedendo, mas com menor amplitude, no caso da modalidade AC 2. Esta redução da MS e, por consequência, aumento do conteúdo de água verificado nas amostras sujeitas a conservação prolongada, embora em atmosfera controlada, não é de fácil explicação e deve merecer confirmação em trabalhos futuros. Por outro lado, o esperado decréscimo na concentração de amido foi pouco relevante, não tendo sido registadas diferenças significativas entre o controlo e as modalidades testadas. Observou-se também, embora sem significado estatístico, uma tendência para a redução dos teores de GB nas amostras sujeitas a qualquer uma das modalidades de conservação. O inverso ocorreu no caso da fibra (NDF), com valores tendencialmente superiores aos registados na amostra controlo, em particular o correspondente à modalidade AC 2. Em relação aos teores de PB, os valores máximo e mínimo corresponderam às amostras AC 1 e AC 2, respectivamente. Embora diferindo entre si, de acordo com o teste de comparação entre médias utilizado, esses valores não foram porém significativamente diferentes, quando comparados quer com o do controlo, quer com o do tratamento AC 3. Considerando a totalidade dos dados obtidos, para o conjunto das amostras analisadas, as castanhas da cultivar Lada apresentam um apreciável valor nutricional, doseando cerca de 46% de matéria seca, 56% de amido, 19% de fibra total, 6% de proteína bruta, 2% de gordura bruta e 2,5% de cinzas totais. Por outro lado, esta composição em elementos nutritivos foi pouco, ou mesmo nada, afectada pelas condições de conservação adoptadas em qualquer uma das modalidades AC testadas, permitindo a obtenção de um produto final castanha em fresco conservada que não difere muito do original, isto é, do colhido na época de maturação. Este facto, leva-nos a considerar que a conservação em atmosfera controlada nas condições experimentais em que foi testada, não originou perdas substantivas nas características nutritivas das castanhas Lada, aspecto que importa, contudo, confirmar em futuros ensaios quer ainda em condições experimentais, quer sobretudo ao nível industrial. Os resultados obtidos, associados ainda a outras apreciáveis aptidões tecnológicas (grande facilidade para o descasque, ausência de polispermia e bom sabor), revelam que a Lada é uma das cultivares portuguesas com melhores características quer para o consumo em fresco, quer sobretudo para a obtenção de produtos transformados de qualidade. 1157

5 Agradecimentos Este trabalho foi parcialmente financiado pela AdI-Programa IDEIA, Projecto VALCAST II e UTAD. Referencias Bergougnoux, F., Verlhac, O., Souty, M., Breisch, H. e Boin, J Conservation transformation et utilisation des chataignes et marrons. INVUFLEC, Paris. Borges, O. Gonçalves, B. Carvalho, J. Correia, P. e Silva A Nutricional quality of chestnut (Castanea sativa Mill.) cultivars from Portugal. Food Chemistry 106: Cavalheiro, J.C Comunicação pessoal (UTAD). Lee, B.Y., Kim, Y.B. e Han, P.J Studies on controlled atmosphere storage of Korean chestnut, Castanea crenata var. dulcis Nakai. In Thompson, A.K. (ed). Controlled atmosphere storage of fruits and vegetables. CAB International, London. Mccarthy, M.A. e Meredith, F.I Nutrient data on chestnuts consumed in the United States. Economic Botany, 42 (1): Mencarelli, F Postharvest handling and storage of chestnuts. Integrated pest management and storage of chestnuts. FAO of United Nations, XinXian County (China). Moras, P. e Chapon, J.F Entreposage et conservation des fruits et légumes frais. Ctifl, Paris. Nunes, C.N., Morais, M.B., Brecht, J.K. e Sargent, S.A Quality of strawberries after storage in controlled atmospheres at above optimum storage temperatures. Proc. Fla. State Hort. Soc. 108: Rasmussen, T.S. e Henry, R.J Starch determination in horticultural plant material by an enzymic-colorimetric procedure. J. Sci. Food Agric., 52: Robertson, J. B. e Van Soest, P.J The detergent system of analysis and its application to human foods. In The Analysis of Dietary Fiber in Food. Ed. W. P. T. James e O. Theander, Marcell Dekker, New York, pp Thompson, A.K Controlled atmosphere storage of fruits and vegetables. CAB International, London. Xu, J The effect of low-temperature storage on the activity of polyphenol oxidase in Castanea henryi chestnuts. Postharvest Biology and Technology. 38:

6 Tabela 1. Efeito do tipo de câmaras na massa (peso) da cv Lada após 126 dias de conservação (campanha 2007/08). Factor Gl z Massa/fruto (g) Tipo de câmara (A) w A rec 12,26 a y AN 9,02 c AC 1 10,22 bc AC 2 11,51 ba AC 3 12,09 a Nível de significância x A 4 *** z graus de liberdade; y a, b, c: na mesma coluna valores com diferentes notações são significativamente diferentes (P<0,05); x nível de significância: n.s. não significativo (P>0,05); *significativo (P<0,05); ** muito significativo (P<0,01); ***altamente significativo (P<0,001); w massa à recepção nas câmaras. Tabela 2. Efeito do tipo de câmara na cor (CIE Lab) da cv Lada e após 126 dias de conservação (campanha 2007/08). Factor Gl z Cor Luminosidade (L*) Intensidade (C*) Tonalidade (ºH) Tipo de câmara (A) Arec 31,22 b y 13,59 b 46,33 b AN 33,26 a 17,98 a 52,11 a AC1 31,09 b 13,42 b 49,71 ab AC2 31,48 b 13,22 b 48,73 ab AC3 31,89 ab 13,78 b 50,11 ab Nível de significância x A 4 *** *** *** z graus de liberdade; y a, b, c: na mesma coluna valores com diferentes notações são significativamente diferentes. (P<0,05); x nível de significância: n.s. não significativo (P>0,05); *significativo (P<0,05); ** muito significativo. (P<0,01);***altamente significativo (P<0,001). Tabela 3. Efeito do factor tipo de câmara sobre a textura instrumental da cv Lada (Campanha 2007/08). Textura (Prato 75mm) Factor Deformação (%) Tensão (N) Distância (mm) Tipo de câmara Arec ND y 42,00 a 2,76 b AN 51,80 a 19,00 b 4,06 a AC 1 28,95 b 18,32 b 2,57 b AC 2 22,98 b 16,81 b 2,31 b AC 3 30,27 b 17,07 b 2,77 b Nível de significância x *** *** *** y a, b, c: na mesma coluna valores com diferentes notações são significativamente diferentes. (P<0,05); x nível de significância: n.s. não significativo (P>0,05); *significativo (P<0,05); ** muito significativo. (P<0,01);***altamente significativo (P<0,001). 1159

7 Tabela 4. Composição química básica (g 100g-1 matéria seca) obtida em amostras de castanha da cv Lada (Campanha 2007/08), sujeitas a conservação controlada em diferentes atmosferas e após 126 dias (1). Modalidades de Conservação Controlo (2) Nível AC 1 AC 2 AC 3 Signif. Constituintes Matéria Seca (g 100g -1 P. fresco) 46,83 ± 0,62 43,41 ± 0,69 46,13 ± 2,92 46,86 ± 0,30 ns Amido 56,37 ± 2,96 55,36 ± 1,67 54,28 ± 1,32 52,43 ± 2,99 ns Fibra - NDF (3) 18,02 ± 1,56 18,24 ± 3,82 21,47 ± 1,44 18,65 ± 0,25 ns Proteína Bruta (Ntotal x 5,3) 5,62 ± 0,20 ab 6,03 ± 0,11 b 5,18 ± 0,06 a 5,52 ± 0,48 ab ns (4) Gordura Bruta 2,16 ± 0,11 1,96 ± 0,37 1,81 ± 0,35 2,00 ± 0,17 ns Cinzas totais 2,26 ± 0,01 a 2,53 ± 0,04 ab 2,64 ± 0,00 b 2,70 ± 0,25 b * (1) Os valores tabelados correspondem à media ± desvio padrão (sd). Para cada parâmetro, as médias que não possuem letras em comum são significativamente diferentes (P<0,05), de acordo com o teste de Duncan New Multiple Range. (2) Controlo - corresponde aos valores obtidos nas amostras colhidas na Sortegel na etapa da recepção/calibração. (3) NDF - Fibra de Detergente Neutro (doseia o total de constituintes da parede celular, isto é, hemiceluloses, celulose e lenhina). (4) Diferenças indicadas pelo teste de comparação de médias utilizado, informação que neste caso não coincide completamente com o nível de significância correspondente ao valor de P (0,095) obtido na análise de variância. 1160

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