Controle e Modificação da Atmosfera

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Vitorino Leal Camilo
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1 Controle e Modificação da Atmosfera Prof. Angelo P. Jacomino Depto. Produção Vegetal Controle e Modificação da Atmosfera Efeitos do baixo O 2 e/ou alto CO 2 POSITIVOS: diminui respiração diminui produção de etileno diminui ação do etileno diminui atividade de enzimas oxidativas diminui desenvolvimento de microrganismo NEGATIVOS: Fermentação Alteração de odor e sabor Distúrbios fisiológicos Bactérias anaeróbicas 1

FISIOLOGIA : Respiração e síntese de etileno Etapas Enzimas Modulada Glicolise Fosfofrutoquinase CO 2 Fase Preparatória Piruvato desidrogenase CO 2 O 2 Ciclo de Krebs Succinato desidrogenase CO 2 CTE

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

3 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, 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) 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) 3

5-10 <2 15-20 >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 -

4 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 Altas concentrações de O 2 Atmosfera com concentrações superiores a 22% Vantagens Reduz a respiração Reduz incidência de doença Retarda amadurecimento Favorece compostos de defesa Desvantagens Acelera o amadurecimento Aumenta a respiração Colapso celular Gás explosivo 4

Altas concentrações de O 2 na pós-colheita Produto O 2 (%) Efeitos Principais Limão siciliano 70-100 acelerou degradação clorofila (Biale e Young, 1945) Abacate 50-100 acelerou o pico climatérico

amadurecimento (Morris e Kader, 1975) Tomate 80-100 diminuiu produção de etileno, atrasou o amadurecimento (Morris e Kader, 1975) Pêra MP 40-80 reduziu respiração (Gorny e Kader, 1998) maçã 100

5 Altas concentrações de O 2 na pós-colheita Produto O 2 (%) Efeitos Principais Limão siciliano acelerou degradação clorofila (Biale e Young, 1945) Abacate acelerou o pico climatérico (Biale, 1946) Ameixa antecipou amadurecimento (Claypool e Allen, 1948) Ameixa 100 retardou amadurecimento (Claypool e Allen, 1951) aumentou produção de etileno, acelerou Tomate 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 (Lu e Toivonen, 2000) Mirtilo aumentou capacidade antioxidante P.M.P (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 ) ATMOSFERA CONTROLADA Voltei a fruta que estava antes...rsrs! Fique a vontade para melhorar!vc consegue colocar um desenho que lembre uma célula vegetal aí dentro? Quero falar que gradiente de O2 e CO2 dentro do vegetal devido a respiração celular Amostragens Oxigênio Câmara de AC 1%O 2 2,5%CO 2 H 2 O H 2 O O 2 O 2 CO 2 CO 2 CO 2 Nitrogênio 5

da atmosfera controlada: muito eficiente alto custo, alta tecnologia monitoramento

6 ATMOSFERA CONTROLADA Consiste no prolongamento da vida pós-colheita de produtos através do controle da composição gasosa no meio de armazenamento Características da atmosfera controlada: muito eficiente alto custo, alta tecnologia monitoramento constante controle rigoroso ATMOSFERA CONTROLADA PARA PESQUISA Flowboard ou Fluxocentro 6

7 Atmosfera Controlada Dinâmica - 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, Indicadores fisiológicos - correlação com a qualidade. Respiração Produção de etileno Produção de etanol e acetaldeído Ponto de compensação anaeróbica Cor externa Resultado de pesquisa Produção de etanol Maçã Fase reversível da respiração anaeróbia Veltman et al

8 ATMOSFERA MODIFICADA Consiste no prolongamento da vida póscolheita de produtos através da modificação da composição gasosa no meio de armazenamento Baseia-se no uso de barreiras às trocas gasosas (filmes plásticos, ceras, películas diversas) 15 Atmosfera de equilíbrio A composição atmosférica final (atmosfera de equilíbrio) é resultante da combinação dos seguintes fatores: Produto Vegetal Barreira Temperatura Relação área de permeação / massa do produto 16 8

9 21%O2 ATMOSFERA MODIFICADA Ambiente 21%O2 0,03%CO2 0,03%CO2 H 2 O H 2 O H 2 O O 2 O 2 O 2 CO 2 CO 2 CO 2 Embalagem ATMOSFERA MODIFICADA 5%O2 15%CO2 H 2 O H 2 O Ambiente 21%O2 0,03%CO2 H 2 O O 2 O 2 O 2 Embalagem CO 2 CO 2 CO 2 Atmosfera de equilíbrio resultante da combinação de: Produto Vegetal Barreira Temperatura Relação área de permeação/massa do produto 9

$Teor de gases (% v\v) 10/10/2016 ATMOSFERA DE EQUILÍBRIO 35 30 25 20 15 10 - O 2 - CO 2 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Tempo (dias) 0 1 2 3 4 5 6 7 5 0 - O 2 - CO 2 0 1 2 3 4 5$

10 Teor de gases (% v\v) 10/10/2016 ATMOSFERA DE EQUILÍBRIO O 2 - CO Tempo (dias) O 2 - CO Tempo (dias) ALGUMAS CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS DE EMBALAGEM: Resistência mecânica Barreira ao vapor d água Permeabilidade aos gases Propriedades anti-embaçantes Aparência 10

11 EMBALAGENS Varejo Distribuição Armazenamento Fonte: cnptia.embrapa.br/ PRINCIPAIS MATERIAIS USADOS NA CONFECÇÃO DE EMBALAGENS Polietileno (PE) PEBD, PEDL, PEAD Polipropileno (PP) OPP, BOPP Policloreto de vinila (PVC) Polietileno tereftalato (PET) Poliestireno expandido ( Isopor ) 11

Composição gasosa (%v/v) 10/10/2016 Características de alguns filmes utilizados em embalagens com atmosfera

pressão TPO 2 x (cm 3 /m 2 /dia) y TPCO 2 (cm 3 /m 2 /dia) Policloreto de vinila (PVC) 21 9.745 69.

189 Polietileno de baixa densidade 30 7.460 23.819 Polietileno de baixa densidade 80 1.287 6.

12 Composição gasosa (%v/v) 10/10/2016 Características de alguns filmes utilizados em embalagens com atmosfera modificada Filmes Espessura ( m m) x y TP: Taxa de permeabilidade em condições normais de temperatura e pressão TPO 2 x (cm 3 /m 2 /dia) y TPCO 2 (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 ATMOSFERA MODIFICADA ATIVA %O2 %CO Dias a 10ºC 12

13 ATMOSFERA MODIFICADA ASPESTOS POSITIVOS Conservação (baixo custo x AC) Versatilidade (x AC) Proteção Apresentação - Comunicação Agregação de Valor - Conveniência DIFICULDADE Exige otimização do sistema Embalagem como fator de agregação de valor NOVAS TENDÊNCIAS, NOVOS PRODUTOS!!! 13

14 Embalagens ativas Filmes com permeabilidade controlada Intellipack Apio Compostos anti-microbianos: Incorporados no filme Aplicados na superfície Sachês etiqueta Embalagens ativas Revestimento antes Incorporação no filme Imobilização no filme Revestimento pós Fonte: 14

15 Absorvedores de oxigênio e gás carbônico Ageless Absorvedores de etileno Tianhua Tech Fonte: Ethylene Control Beechems

16 Embalagens inteligentes SENSORES DE TEMPO/TEMPERATURA Check Point Gentileza: Ebenézer Silva - Embrapa Embalagens inteligentes Sensores de frescor Sensores de aroma Fonte: obalsciencecollabo ration.org/ Embalagens para atmosfera modificada 16

17 Bandeja à base de compostos vegetais biodegradáveis (Petroleum-free) 17

18 Vitrine virtual do Pão de Açúcar agiliza compras em SP QR code - Quick Response code

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