Upload
lamhanh
View
219
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Tecnologia Pós-colheita e Qualidade da Matéria-prima
Curso de Tecnologia Pós-Colheita e Processamento Mínimo de Produtos Hortofrutícolas
Instituto Superior de AgronomiaLisboa • 3 a 5 de Dezembro de 2007
Domingos Almeida
Conteúdo programático
•Matéria-prima de qualidade: um requisito fundamental
•Generalizações sobre Pós-colheitaHortofrutícola
• Comportamento pós-colheita e causas de depreciação da qualidade da matéria-prima
• Tecnologias pós-colheita
Requisitos-chave no processamento mínimo de hortaliças e frutas
•Matéria-prima de elevada qualidade•Cultivar•Tecnologia de produção•Colheita•Tecnologia de armazenamento
• Procedimentos rigorosos de higiene e segurança alimentar (HACCP)
• Temperatura baixa durante o processamento
• Limpeza e lavagem antes (e depois) do corte
• Qualidade da água
• Aditivos ou auxiliares tecnológicos suaves
• Técnica de enxugo pouco agressiva
• Técnicas de corte pouco agressivas
• Embalagem bem concebida e boa técnica de embalamento
• Gestão da temperatura durante a distribuição
(Ahvenainen, 1996; Cantwell & Suslow, 2002; Laurilaet al., 2002)
Consagrados Princípios da Pós-colheita I
1. A qualidade elabora-se no campo
2. A qualidade é máxima no momento da colheita
3. A colheita é uma agressão aos órgãos vegetais
4. As frutas e hortaliças são órgãos vivos sujeitos a condições adversas
5. A qualidade fisiológica de um órgão vegetal degrada-se após a colheita
(Almeida, 2007)
Consagrados Princípios da Pós-colheita II
6. A longevidade pós-colheita estádirectamente relacionada com a taxa respiratória e com o estado de desenvolvimento no momento da colheita
7. A refrigeração é o método mais eficaz para minimizar a perda de qualidade
8. Os órgãos vegetais não esquecem aquilo por que passam
9. Os inimigos são poucos e são oportunistas
10.A identidade dos produtos e a segurança alimentar não são negociáveis
(Almeida, 2007)
Comportamento pós-colheita
Perecibilidade muito variávelSofrem alterações fisiológicas e de composição relacionadas com amadurecimentoProblemas patológicos
Frutos maturos
Altamente perecíveisTaxa de respiração elevadaAlterações de composição rápidasPerda de peso é causa importante de deterioraçãoCrescimento pós-colheita pode ser problema
Órgão imaturos em crescimento rápido
Características geraisGrupo
Comportamento pós-colheita
Muito pouco perecíveisTaxa de respiração muito baixaTeor de humidade importante na conservaçãoGerminação
Sementes maturas e frutos secos
Pouco perecíveisTaxa de respiração baixaCrescimento pós-colheita
Órgãos de armazenamento e propágulos carnudos
Características geraisGrupo
Causas de deterioração pós-colheita
•Alterações metabólicas
•Produção ou exposição ao etileno•Danos mecânicos
•Perda de água•Acidentes fisiológicos•Patologia• Crescimento pós-colheita (e.g. abrolhamento)
Perda de águaAmarelecimentoDanos mecânicosTaxa de respiração elevadaPodridões
Hortaliças de folhas
(alface, espinafre, couves)
Danos mecânicosCura incompletaAbrolhamentoPerda de águaPodridõesDanos pelo frio (batata, batata-doce)
Hortaliças de raiz, bolbo e tubérculo
(cenoura, beterraba, cebola, alho, batata, batata-doce)
Principais causas de perdas qualitativas e quantitativas
Grupo de produtos
PodridãoDanos mecânicosSobrematuração à colheitaPerda de águaDanos pelo frio (alguns casos)Alterações na composição
Frutos maduros
(tomates, melões, bananas, mangas, maçã, uva de mesa, ameixa, pêssego)
PodridãoSobrematuração à colheitaPerda de águaDanos mecânicosDanos pelo frio
Hortaliças de frutos imaturos
(pepino, courgette, berinjela, feijão-verde, quiabo)
Danos mecânicosDescoloraçãoPerda de águaQueda de flores
Hortaliças de inflorescência
(alcachofra, couve-flor, brócolo)
Principais causas de perdas qualitativas e quantitativas
Grupo de produtos
Operações
Colheita e operações no campo
Operações na central
Armazenamento
Distribuição
Transferência
Transferência
Transferência
Uma Classificação das Tecnologias Pós-colheita
III.2. Aplicadas ao ambiente
Atmosfera controlada e atmosfera modificadaEmbalagemCirculação e velocidade do arVentilação (renovação do ar)Eliminação do etilenoDesinfecção e sanidade
IV. Biotecnologias
I. Controlo da temperatura
II. Controlo da humidade relativa
III. Tecnologias suplementares
III.1 Aplicadas ao produtoOperações de limpezaOperações de selecçãoAntioxidantes (e.g. DPA)Aplicação de cálcioCuraTratamento com etilenoInibidores do etilenoRevestimentos comestíveisTratamentos pelo calorLuta contra as doenças pós-colheita
(Almeida, 2005; adaptado de Kader, 2002)
Baixa Temperatura
•Reduz a actividade metabólica
•Respiração, produção de calor
•Síntese de etileno
•Retarda o amadurecimento/senescência e alterações que lhe estão associadas
•Retarda ou impede crescimentos indesejados de órgãos de reserva vegetativa
•Reduz as perdas de água
•Turgescência, aspecto fresco e peso
• Impede ou retarda o desenvolvimento de patogénios
Arrefecimento
0
5
10
15
20
0 3 6 9 12 15 18
Tempo de arrefecimento (h)
Tem
pera
tura
(ºC
)
Temperatura inicial
½ arrefecimento
3/4 arrefecimento
7/8 arrefecimento
Métodos de arrefecimento rápido
• Em câmara (room cooling)
•Por ar forçado (forced-air cooling)
•Por água, hidro-arrefecimento (hydrocooling)
•Por gelo (contact icing, package icing, top icing)
•Por vácuo (vacuum cooling)
Factores a considerar na escolha de uma método de arrefecimento
• Características do produto• Compatibilidade com outros produtos
•Disponibilidade de instalações e equipamento
• Custos•Custos de investimento•Custos de operação
• Tipo de embalagem
•Proximidade do mercado
Armazenamento da matéria-prima
•Produtos insensíveis a danos pelo frio•Temperatura óptima próxima do ponto de congelação dos tecidos (-1 a 0 ºC)
•Produtos sensíveis a danos pelo frio•Armazenamento da matéria-prima acima da temperatura crítica•Amazenamento do produto fresco cortado (IV gama) entre 0 e 5 ºC
Tecnologias complementares relevantes para frutas e hortaliças frescas cortadas (IV gama)
•Prevenção dos efeitos adversos do etileno•Atmosfera controlada / modificada
• Sanidade da água• Tratamentos por calor
Etileno
Respostas primáriasResp. secundárias
Estratégias para evitar os efeitos do etileno
•Remoção do etileno•Remoção de fontes•Ventilação•Permanganato de potássio (KMnO4)
•Ultravioletas e geradores de ozono
•Oxidação catalítica•Adsorção em carvão activado ou brominado
• Silenciamento químico•Inibidores da síntese•Ácido aminooxiacetico (AOA)•Aminoetoxivinilglicina (AVG)•Redução do O2
•Inibidores da acção•Prata (ornamentais)•1-Metilciclopropeno (1-MCP)•CO2
•Vapores de etanol
• Silenciamento genético•Diferenças entre cultivares•Mutantes naturais•Estratégias transgénicas(Almeida, 2005)
Efeito do 1-MCP e da temperatura na longevidade pós-colheita de brócolo
Longevidade (dia)
15
57
33
Variação
(%)
94821
221410
4320
Com MCPSem MCPTemperatura
(ºC)
(Vasconcelos & Almeida, 2002)
Inibição da acção do etileno em brócolos
4 DAC a 20 ºC 4 DAC a 20 ºC + 1-MCP
4 DAC a 10 ºC (Vasconcelos & Almeida, 2002)
Efeito do 1-MCP e da temperatura na longevidade pós-colheita de alface e pepino
20,6c27,3b4,8ª16,0bEtileno
28,9ª38,5ª4,9ª22,4ª1-MCP
24,3b26,7b5,1ª18,3bTestemunha
20 ºC10 ºC20 ºC5 ºC
PepinoAlfaceTratamento
Foto de Daniela Costa
(Costa, 2006; Costa & Almeida, 2006)
Efeito do 1-MCP no escaldão de pomóideas
a
ab abb
b
0
10
20
30
40
50
60
70
Control DPA 0.1 0.5 1.0
1-MCP (µl.l -1)
Índi
ce e
scal
dão
a
b b
c c
0
10
20
30
40
50
60
70
Control DPA 0.1 0.5 1.0
1-MCP (µl.l -1)
Índi
ce e
scal
dão
cc
bb
a
0
10
20
30
40
50
60
70
Control DPA 0.1 0.5 1.0
1-MCP (µl.l -1)Ín
dice
esc
aldã
o
a
bb
c c
0
10
20
30
40
50
60
70
Control DPA 0.1 0.5 1.0
1-MCP (µl.l -1)
Índi
ce e
scal
dão
(Isidoro & Almeida, 2006)
Precoce Óptima
Tardia 2,5% O2 + 0,7% CO2
Foto de Nelson Isidoro
Efeito do 1-MCP no amadurecimento de pêra ‘Rocha’Após 120 dias a 0 ºC
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0 7 14 21 28Days at 20 ºC
Mal
ic a
cid
(g/l)
10,5
11,0
11,5
12,0
12,5
13,0
0 7 14 21 28Days at 20 ºC
Sol
uble
sol
ids
(%)
0
10
20
30
40
50
60
70
0 7 14 21 28Days at 20 ºC
Firm
ness
(N)
85
87
89
91
93
95
97
99
0 7 14 21 28
Days at 20 ºC
Hue
(Hº)
A B
C D
(Isidoro &Almeida, 2006)
Composição da atmosfera
Benefício Potencial da AC/AM em Hortaliças
EspinafreBeterraba de mesa, couve chinesa, alho-francês, alface (tipo Bola de manteiga), pimento, rutabaga, tomate
Melancia, brócolo, couve (repolho, galega), cenoura, alface (tipo iceberg, de folha, romana), cogumelos, cebola, batata, abóbora, aboborinha(courgette), morango, melões
Cortados
Aipo, alho-francês, cebola, couve-chinesa, couve-de-bruxelas, couve-flor, endívia(witloof), ervilha de quebrar, espinafre, feijão-verde (indústria), milho-doce, pepino, pimento, quiabo, rabanete, salsa, tomate (maturo-verde)
Agrião, alcachofra, alface, coentro, cogumelos, melões, tomate (maduro)
Brócolo, couves de repolho, espargo, morango
Inteiros
ReduzidoModeradoElevado
(Postharvest Technology Research and Information Centre, 2001)
Benefício Potencial da AC/AM em Frutas
Pêssego, pêra, diospiro
Maçã, toranja, laranja
Melão, kiwi, manga, romã, melancia, morango
Cortados
Laranja, papaia, nashi, uva, toranja, lima,
Damasco, limão, manga, nectarina, azeitona, pêssego (caroço livre), ananás
Abacate, banana, mirtilo, cereja, figo, kiwi, maçã, pêra, pavia, diospiro, ameixa, romã, framboesa, morango
Inteiros
ReduzidoModeradoElevado
(Postharvest Technology Research and Information Centre, 2001)
Respiração de pêra ‘Rocha’ minimamente processada
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Headspace O2 (kPa)
O2
upta
ke (m
mol k
g-1 h
-1)
0ºC5ºC
10ºC
15ºC
0
5
10
15
20
Eth
anol
(are
a)
0
1
2
3
4
5
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Headspace O 2 (kPa)
Res
pira
tory
quo
cien
t
(Gomes et al., 2007)
Produção de etanol e QR a 5 ºCTaxa de respiração a 0, 5, 10 e 15 ºC
Parâmetros respiratórios de pêra ‘Rocha’ cortada (IV gama) a diferentes temperaturas
1.43
1.02
0.73
0.52
K1/2
(kPa)
0.730.71.30.96115
0.320.71.20.46410
0.330.41.30.2245
Não existe2.91.40.1080
AtmosferaPrática
Segurança(kPa)
Limiar de fermentação
(kPa)
QRRO2max
(mmol kg-1 h-1)
Temp
(ºC)
(Gomes et al., 2007)
Efeito da concentração do oxigénio emdiferentes tipos de oxidases e oxigenases
•Oxidases de elevado Km•Citocromo c oxidase•K1/2 = 0,25 – 5 % O2
•Oxidases e oxigenases de baixo Km•Polifenol oxidase (PPO)•Lipoxigenase (LOX)•ACC oxidase (ACO)•Oxidase alternativa
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 etilenodurante 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
JAEtileno
Expressão de genesPI e SWRP
oligossacarinas
Informação complementar
Kader A. A. (ed.). 2002. Postharvest technology ofhorticultural crops. Third edition University of California, Agriculture and Natural Resources, Publication 3311, Oakland, CA.
Gross, K. C., Wang, C. Y. & Saltveit, M. 2004. The CommercialStorage of Fruits, Vegetables, and Florist and NurseryStocks. U.S. Department of Agriculture, AgriculturalHandbook Number 66. Disponível online em http://usna.usda.gov/hb66/
Almeida, D. 2005. Manuseamento de produtos hortofrutícolas. Sociedade Portuguesa de Inovação, Porto.
Almeida, D.P.F. 2007. Os consagrados princípios da Pós-colheita. Vida Rural 1729: 32-35.