Controle e Modificação da Atmosfera

Transcrição

1 Controle e Modificação da Atmosfera Prof. Angelo P. Jacomino Depto. Produção Vegetal

2 Controle e Modificação da Atmosfera Efeitos do baixo O 2 e/ou alto CO 2 Ø POSITIVOS: üdiminui respiração üdiminui produção de etileno üdiminui ação do etileno üdiminui atividade de enzimas oxidativas üdiminui desenvolvimento de microrganismo Ø NEGATIVOS: üfermentação üalteração de odor e sabor üdistúrbios fisiológicos übactérias anaeróbicas

3 Etapas Enzimas Modulada Glicolise Fosfofrutoquinase CO 2 Fase Preparatória Piruvato desidrogenase CO 2 O 2 Ciclo de Krebs Succinato desidrogenase CO 2 CTE Citocromo oxidase CO 2 e O 2 Síntese de Etileno ACC oxidase CO 2 e O 2 Ação do Etileno CO 2

4 Princípios do método Ambiente: 21% O 2 + 0,03% CO % N 2 O 2 e/ou CO 2 Þ concentrações ótimas para: - maior período de conservação - não causar distúrbios fisiológicos - não causar respiração anaeróbica Concentração ótima é variável!!!

5 TROCAS GASOSAS NOS VEGETAIS H 2 O H 2 O O 2 O 2 CO 2 CO 2 21%O 2 < 21%O 2 0,03%CO 2 > 0,03%CO 2

6 TROCAS GASOSAS NOS VEGETAIS H 2 O H 2 O O 2 O 2 CO 2 CO 2 21%O 2 <<< 21%O 2 0,03%CO 2 >>> 0,03%CO 2

7 CLASSIFICAÇÃO DOS PRODUTOS HORTÍCOLAS QUANTO A TOLERÂNCIA À BAIXA CONCENTRAÇÃO DE O 2 Mínimo O 2 (%) Produto 0,5 Nozes e frutos secos 1,0 Cvs maçã e pera, brócolis brócolo, alho e cebola 2,0 Maçã, pera, kiwi, nectarina, pêssego, ameixa, morango, abacaxi, melãocantaloupe, milho doce, feijão de vagem, alface, repolho, couve flor, couve de bruxelas 3,0 Abacate, tomate, pimentão, pepino, alcachofra 5,0 Frutos cítricos, ervilha, aspargo, batata-doce, batata Adaptado de Kader & Ke (1994)

8 CLASSIFICAÇÃO DOS PRODUTOS HORTÍCOLAS QUANTO A TOLERÂNCIA À ALTA CONCENTRAÇÃO DE CO 2 Máximo CO 2 (%) Produto 2 Maçã Golden Delicious, pera, uva tomate, pimentão, alface, alcachofra, batata-doce 5 Maçã, pêssgo, nectarina, ameixa, laranja, abacate, banana, manga, mamão, kiwi, ervilha, berinjela, couve-flor, repolho, couve-debruxelas, cenoura 10 Pomelo, limão lima abacaxi, pepino, quiabo, aspargo, brócolo, salsa, aipo, cebola-de-folha, cebola, alho, batata 15 Morango, cereja, figo, melão Cantaloupe, milho-doce, cogumelo, espinafre Adaptado de Kader & Ke (1994)

9 Condições atmosféricas requeridas por diferentes espécies de frutos, sob umidade relativa de 90-95%, níveis e sintomas de injúrias. Composição atmosférica Produto Oxigênio (%) Gás Carbônico (%) Sintomas NR NI NR NI Banana 2-5 <1 2-5 >7 1,2,5,6,7 Abacaxi 3-5 < >10 1 Laranja 5-10 <5 0-5 >5 1 Figo 5-10 < >25 1,8 Morango 5-10 < >25 1,9 Pêssego 1-2 <1 3-5 >5 1,3,4,5 Caqui 3-5 <3 5-8 >10 1,5 Uva 2-5 <1 1-3 >5 1,9 NR= nível recomendado ; NI= nível de injúria 1 - Modificação no sabor 2 - Escurecimento da casca 3 - Escurecimento interno da casca 4 - Escurecimento interno da polpa 5 - Falha no amadurecimento 6 - Textura indesejável 7 - Amaciamento do fruto verde 8 - Perda do aroma 9 - Escurecimento do pedúnculo

10 Altas concentrações de O 2 Ø Atmosfera com concentrações superiores a 22% ü Vantagens Reduz a respiração Reduz incidência de doença Retarda amadurecimento Favorece compostos de defesa

11 Altas concentrações de O 2 Ø Atmosfera com concentrações superiores a 22% ü Vantagens Reduz a respiração Reduz incidência de doença Retarda amadurecimento Favorece compostos de defesa ü Desvantagens Acelera o amadurecimento Aumenta a respiração Colapso celular Gás explosivo

12 Altas concentrações de O 2 na pós-colheita Produto O 2 (%) Efeitos Principais Limão siciliano acelerou degradação clorofila Abacate acelerou o pico climatérico Ameixa antecipou amadurecimento (Biale e Young, 1945) (Biale, 1946) (Claypool e Allen, 1948) Ameixa 100 retardou amadurecimento (Claypool e Allen, 1951) Tomate aumentou produção de etileno, acelerou amadurecimento (Morris e Kader, 1975) Tomate diminuiu produção de etileno, atrasou o amadurecimento (Morris e Kader, 1975) Pêra MP reduziu respiração (Gorny e Kader, 1998) maçã 100 reduziu respiração e o escurecimento Mirtilo aumentou capacidade antioxidante P.M.P (Lu e Toivonen, 2000) (Zheng, et al., 2003) reduziu crescimento microbiano e o escurecimento enzimático (Allende et al., 2004) Morango 80 reduziu incidência podridões, melhor aparência (Cunha Junior, 2009 )

13 OUTROS EXEMPLOS DE ALTERAÇÕES DA COMPOSIÇÃO GASOSA 20% O 2 80% O 2 Morango Oso Grande (8 dias a 10ºC) (Cunha Junior, 2009 )

14 OUTROS EXEMPLOS DE ALTERAÇÕES DA COMPOSIÇÃO GASOSA 20% O 2 80% O 2 Morango Oso Grande (8 dias a 10ºC) Controle 30% CO % O 2 Banana Nanicão 18 dias a 22 C (Cunha Junior, 2009 )

15 ATMOSFERA CONTROLADA Câmara de refrigeração (hermética) H 2 O H 2 O O 2 O 2 CO 2 CO 2 21%O 2 0,03%CO 2 21%O 2 0,03%CO 2

16 ATMOSFERA CONTROLADA Câmara de refrigeração (hermética) Nitrogênio H 2 O H 2 O O 2 O 2 CO 2 CO 2 21%O 2 0,03%CO 2 <<< 21%O 2 0,03%CO 2

17 ATMOSFERA CONTROLADA Câmara de refrigeração (hermética) Amostragens Nitrogênio H 2 O H 2 O O 2 O 2 CO 2 CO 2 1 %O 2 0,03%CO 2 <<1%O 2 0,03%CO 2

18 ATMOSFERA CONTROLADA Câmara de refrigeração (hermética) Amostragens Oxigênio H 2 O H 2 O CO 2 O 2 O 2 CO 2 CO 2 1 %O 2 0,03%CO 2 <<1%O 2 0,03%CO 2

19 ATMOSFERA CONTROLADA Consiste no prolongamento da vida pós-colheita de produtos hortícolas pelo do controle da composição gasosa no meio de armazenamento ØCaracterísticas da atmosfera controlada: ü muito eficiente ü alto custo, alta tecnologia ü monitoramento constante ü controle rigoroso

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36 Meses de armazenamento

37 Atmosfera Controlada Dinâmica (DCA) - Levar os vegetais aos limites de estresse reversível - Produzir substancias capazes de ajudar na conservação - Alterações das composições ao longo do armazenamento - Necessita um indicador

38 Atmosfera Controlada Dinâmica (DCA) - Levar os vegetais aos limites de estresse reversível, - Produzir substancias capazes de ajudar na conservação. - Alterações das composições ao longo do armazenamento - Necessita um indicador Características de um Indicador: - confiável, - contínua, - reversível, - mensuráveis a distância, - permitir automação, - correlação com a qualidade.

39 Atmosfera Controlada Dinâmica (DCA) - Levar os vegetais aos limites de estresse reversível, - Produzir substancias capazes de ajudar na conservação. - Alterações das composições ao longo do armazenamento - Necessita um indicador Indicadores fisiológicos Respiração Produção de etileno Produção de etanol e acetaldeído Ponto de compensação anaeróbica Cor externa Características de um Indicador: - confiável, - contínua, - reversível, - mensuráveis a distância, - permitir automação, - correlação com a qualidade.

40 Atmosfera Controlada Dinâmica (DCA) Ø Produção de etanol ü Maçã Fase reversível da respiração anaeróbia Veltman et al. 2003

41 ATMOSFERA MODIFICADA Ø Consiste no prolongamento da vida póscolheita de produtos hortícolas pela modificação da composição gasosa no meio de armazenamento Baseia-se no uso de barreiras às trocas gasosas (filmes plásticos, ceras, películas diversas) 41

42 Atmosfera de equilíbrio ØA composição atmosférica final (atmosfera de equilíbrio) é resultante da combinação dos seguintes fatores: ü Produto Vegetal ü Barreira ü Temperatura ü Relação área de permeação / massa do produto 42

43 ATMOSFERA MODIFICADA Baseia-se no uso de barreiras às trocas gasosas (filmes plásticos, ceras, películas diversas) Embalagem plástica H 2 O H 2 O H 2 O O 2 O 2 O 2 CO 2 CO 2 CO 2 < 21%O 2 > 0,03%CO 2 21%O 2 0,03%CO 2

44 Teor de gases (% v/v) ATMOSFERA DE EQUILÍBRIO Tempo (dias)

45 ATMOSFERA DE EQUILÍBRIO 35 Teor de gases (% v/v) Tempo (dias) O 2 - CO Tempo (dias)

46 ATMOSFERA DE EQUILÍBRIO Teor de gases (% v/v) O 2 - CO 2 Teor de gases (% v\v) Tempo (dias) - O 2 - CO Tempo (dias)

47 ALGUMAS CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS DE EMBALAGEM: Ø Resistência mecânica Ø Barreira ao vapor d água Ø Permeabilidade aos gases ØPropriedades anti-embaçantes Ø Aparência

48 EMBALAGENS ØVarejo ØDistribuição Ø Armazenamento Fonte: cnptia.embrapa.br/

49 PRINCIPAIS MATERIAIS USADOS NA CONFECÇÃO DE EMBALAGENS Ø Polietileno (PE) PEBD, PEDL, PEAD Ø Polipropileno (PP) OPP, BOPP Ø Policloreto de vinila (PVC) Ø Polietileno tereftalato (PET) ØPoliestireno expandido ( Isopor )

50 Características de alguns filmes utilizados em embalagens com atmosfera modificada Filmes Espessura (µm) x y TP: Taxa de permeabilidade em condições normais de temperatura e pressão TPO 2 x (cm 3 /m 2 /dia) TPCO 2 y (cm 3 /m 2 /dia) Policloreto de vinila (PVC) Polietileno de alta densidade Polipropileno Polietileno de baixa densidade Polietileno de baixa densidade PD 900 (Cryovac) PET Nylon

53 ATMOSFERA MODIFICADA ASPESTOS POSITIVOS Conservação (baixo custo x AC) Versatilidade (x AC) Proteção Apresentação - Comunicação Agregação de Valor - Conveniência ØDIFICULDADE ü Exige otimização do sistema

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55 Embalagem como fator de agregação de valor NOVAS TENDÊNCIAS, NOVOS PRODUTOS!!!

56 Embalagens ativas permeabilidade do filme x temperatura Intellipack Apio

57 Compostos anti-microbianos: ØIncorporados no filme ØAplicados na superfície ØSachês Øetiqueta Embalagens ativas Revestimento antes Incorporação no filme Imobilização no filme Revestimento pós Fonte: