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Resumo P1 – Tecnologia de Alimentos 1 Professora: Eveline Aluna: Fernanda Soares Rebelo Matos Importância econômica, estrutura, composição química e fisiologia de frutas e hortaliças: Fruta x Fruto x Pseudofruto: Fruto é o termo botânico aplicado ao órgão que tem a função de proteger e disseminar as sementes( quaisquer estruturas das angiospermas onde há sementes). Já a fruta é um termo popular aplicados aos frutos doces e comestíveis (designação comercial) e o pseudo-fruto é a estrutura carnosa que não se origina do ovário da flor, mas de outras partes florais. O fruto verdadeiro é proveniente do ovário fecundado na flor da angiosperma Ex: Abobrinha, tomate e quiabo são frutos, porque se desenvolveram a partir de ovários fecundados e porque apresentam sementes em seu interior. Angiospermas: As Angiospermas produzem raiz, caule, folhas, flores, sementes e frutos. Em relação às gimnospermas , as angiospermas possuem flores e frutos, adquiridos com a evolução. Flores: As flores podem ser vistosas tanto pelo colorido, quanto pela forma. Elas muitas vezes exalam odor agradável e produzem um líquido açucarado (néctar), que serve de alimento para abelhas e outros animais. Porém, há flores que não têm peças coloridas, não são perfumadas, nem roduzem néctar. É a partir das flores, que as angiospermas produzem sementes e frutos Órgão de reprodução: São folhas férteis modificadas, localizadas no cetro da flor. São denominados esporofilos. A parte masculina forma o anel mais externo e a feminina, o interno : androceu – parte masculina da flor, é o conjunto dos estames. Os estames são folhas modificadas, ou esporófilos, pois sustentam esporângios. São constituídas por um filete (corresponde ao pecíolo da folha) e pela antera (corresponde ao limbo da folha); gineceu – parte feminina da flor, é o conjunto de carpelos. Cada carpelo, ou esporófilo feminino, é constituído por uma zona alargada oca inferior designada ovário, local que contém óvulos. Após a fecundação, as paredes do ovário formam o fruto. O carpelo prolonga-se por uma zona estreita, o estilete, e termina numa zona alargada que recebe os grãos de pólen, designada estigma. Geralmente o estigma é mais alto que as anteras, de modo a dificultar a autopolinização. Reprodução sexuada nas gimnospermas: Fase de esporogênese Fase de gametogênese Fase de polinização Fase de fecundação Fase de desenvolvimento da semente e do fruto Após a polinização, ocorre a formação do tubo polínico e a fecundação. Os 2 núcleos do grão de pólen, descem por dentro do tubo polínico e durante a descida, o núcleo degenerativo se divide, dando origem aos dois gametas masculinos do vegetal, estes ao atingir o óvulo, fecundam a oosfera e os núcleos polares, que se fundem. A partir deste momento, as paredes do ovário começam a se transformar no pericarpo, que é a parte mais externa do fruto, enquanto que o óvulo fecundado tranforma-se na semente. Após a fecundação dos óvulos em seu interior, o ovário inicia um crescimento, acompanhado de uma modificação de seus tecidos, provocada pela influência de hormônios vegetais, que interferem na consistência, estruturas, cores e sabores. Os frutos se mantém fechados até pelo menos, a etapa de maturação. Quando as sementes estão prontas para germinar, os frutos amadurecem e podem se abrir, liberando as sementes ao solo ou tornam-se- se aptas a serem ingeridas por animais. Frutos: Além de conter as sementes, os frutos têm a função de protege-las e auxiliar na dispersão na natureza, pois muitas vezes, por serem coloridos, os frutos atraem animais diversos que os utilizam como alimento. As sementes atravessam o tubo digestório intactas e são eliminadas com as fezes e isso favorece a espécie na conquista de novos territórios. Derivam-se dos ovários das flores. Botanicamente, frutos são o conjunto formado pelo pericarpo, originado pelas paredes do ovário e a semente, formada a partir do óvulo fecundado. Ex de tecidos de origem da polpa da fruta: Morango -> receptáculo Caju -> Pedicelo Maçã-> tecido acessório Pêssego -> Mesocarpo Uva -> Pericarpo Partes dos frutos: As paredes do ovário formam o pericarpo do fruto, ou seja, todos os tecidos que não pertencem à semente. O pericarpo é composto de 3 camadas distintas : Endocarpo: É a camada mais interna , resultante das células epiteliais que rodeiam a cavidade do ovário. Ex: Na maçã corresponde à camada muito fina, com textura de papel , que envolve as sementes. Mesocarpo: Camada intermediária que resulta do parênquima das paredes do ovário. Geralmente é rico em substâncias nutritivas e saborosas, mas existem frutos em que isso não acontece. Exocarpo ou Epicarpo: É a camada mais externa, resultante das células epidérmicas que envolvem o ovário e o carpelo. Forma a casca dos frutos Essas partes dos frutos, nem sempre estão nitidamente delimitadas ou mantém essa forma, mas sua origem permanece inalterada. Classificação dos frutos:Pseudofrutos Frutos Carnosos : São aqueles que a parede do ovário aumenta de espessura após a polinização e subsequente fertilização. Nestes frutos o pericarpo é bem desenvolvido, parenquimatoso e suculento. Baga : Tipo mais comum de fruto carnoso simples, no qual a parede do ovário inteiro amadurece em um pericarpo comestível. As flores têm um ovário superior ou vários gineceus, dentro de uma cobertura fina e interiores muito carnudos. As sementes encontram-se embutidas na carne comum do ovário. (Sementes livres, dispersas no mesocarpo, sendo facilmente separadas do fruto) -> Sem caroço, mas com sementes. Ex: Tomate, uva, nêspera, berinjela, banana, berinjela, cáqui, goiaba, melancia, pepino, laranja, mamão Drupa: Apresenta o pericarpo com uma camada externa carnosa e uma pétrea. Geralmente é oriundo de ovário unicarpelar e monoespérmico( única semente). O epicarpo é delgado, o mesocarpo carnoso e o endocarpo lenhoso. Este envolve a semente, estando fortemente aderido à ela, formando o caroço: Ex: Azeitona, manga, coco , pêssego, ameixa e abacate Indeiscente Cariopse Aquênio Sâmara Deiscente Folículo Vagem Cápsula Drupa Baga Infrutescências Frutos Partenocárpicos Frutos Secos Frutos Carnosos **** O abacate pode ser considerado uma baga, pois apesar de conter apenas 1 semente, a superfície deste não está aderida ao endocarpo do fruto, o que seria uma característica das bagas. E também pode ser considerado uma drupa, pois contém apenas uma semente. Frutos Secos: Podem ser deiscente ou indeiscentes: Deiscente: Abrem-se espontaneamente para liberarem as sementes e apresentam o pericarpo pouco desenvolvido, contendo pequena quantidade de água. Ex: Feijão, ervilha e soja (vagem) Folículo: Fruto simples, polispérmico, com deiscência por uma só fenda Vagem: Fruto simples, polispérmico, com deiscência por duas fendas laterais. Cápsula: Fruto simples, sincárpico, polispérmico, com deiscência por poros ou fendas. Indeiscentes: Não se abrem espontaneamente para liberarem as sementes. Ex: Milho(cariopse), girassol, caju(aquênio), olmeiro( sâmara) Cariopse: Fruto simples, com pericarpo aderente à toda a semente. Aquênio: Fruto simples, com pericarpo que não adere totalmente à semente. Sâmara: Fruto simples, com pericarpo não aderente à semente e que se prolonga por uma membrana. Frutos Partenocárpicos: São frutos formados a partir do ovário, sem que tenha ocorrido a fecundação, portanto, não formam sementes, por não desenvolver os óvulos. Existem frutos que naturalmente são partenocárpicos, como a banana, limão taiti e laranja baiana, porém, existem cada vez mais, casos frequentes de partenocarpia induzida, como é o caso da nectarina, melancia e tomate. Alguns hormônios vegetais como giberilinas e auxinas, podem ser aplicados na época da floração, para estimular apartenocarpia. Assim, podem ser obtidos diversos frutos sem sementes e de boa qualidade. A partenocarpia pode ser autônoma ou vegetativa, ocorrendo sem qualquer estímulo ou estimulada. Infrutescências: Formados a partir de ovários mais ou menos concrescentes das flores de uma inflorescência. Para a sua formação contribuem, muitas vezes, outras peças das inflorescências externas aos ovários. Ou seja, resulta do desenvolvimento dos vários ovários das flores de uma inflorescência, que crescem unidas numa única estrutura. Ex: Abacaxi, uva, amora, figo e jaca. ( São pseudofrutos múltiplos) Pseudofrutos: Estruturas vegetais suculentas que não são frutos, pois não são originadas do ovário da planta. Desenvolvem-se em um tecido da planta. Ex: maçã, pêra, morango, figo, caju O pedúnculo do caju desenvolve-se numa estrutura carnosa, doce , que consiste na parte comestível do caju. A fruta em si, é o caroço em forma de meia lua, onde encontra-se a castanha de caju, sua semente. Pedúnculo ( pseudofruto), castanha (fruto). O morango é um fruto seco (aquênio). É proveniente do receptáculo de uma única flor e possui muitos ovários. ( Vários aquênios ficam associados à uma parte carnosa correspondente ao receptáculo da flor) Classificação das frutas segundo a região de origem: Frutas de clima temperado: São produzidas em árvores ou arbustos lenhosos. Elas têm necessidade de frio para superar o estágio de repouso vegetativo. Elas têm maior resistência às baixas temperaturas e possuem necessidade de temperaturas médias anuais entre 5-150C para crescimento e desenvolvimento. Ex: Maçã, pêra, nectarina, cereja, pêssego, ameixa, uva e amora. Frutas de clima subtropical: Possuem menor resistência às baixas temperaturas e menor necessidade de frio durante o inverno. Necessidade de temperaturas médias anuais entre 15-22 0C. Ex: Frutas cítricas: limão, lima, laranja, pomelo, tangerina, mandarina Abacate, kiwi e azeitona Frutas de clima tropical: Não toleram temperaturas baixas e possuem necessidade de temperaturas médias anuais entre 22- 30 0C. Ex: Banana, manga, mamão, abacaxi, carambola, caju e maracujá Produção mundial: China: 104 milhões de toneladas China, mainland: 102 milhões de toneladas Índia: 55 milhões de toneladas Brasil: 38 028 660 90 milhões de toneladas EUA: 20 milhões de toneladas Américas: 23,8% África: 13,9% Oceania: 1,2% Europa: 12,4% Ásia: 48,7% Gráficos mostram que a produção nacional de frutas frescas tem aumentado ano após ano. A fruta mais produzida no Brasil, é a laranja, pois nosso país exporta muito essa fruta. A fruta mais consumida no Brasil é a banana, seguida da laranja. São Paulo é o estado que mais produz frutas, seguido da Bahia e de Minas Gerais. O Brasil produz, aproximadamente, 40, 253 milhões de toneladas de frutas frescas, porém, exporta 711, 869 mil toneladas e importa 430,700 mil toneladas. Verdura: utiliza partes verdes Legume: utiliza frutos ou sementes Raízes, tubérculos e rizomas: utiliza partes subterrâneas Hortaliças: São plantas anuais, bianuais, ou perenes cultivadas em hortas ou em campos sob abrigo (cultivo protegido) e que são utilizadas quase que exclusivamente como alimento. Incluem-se nesse grupo: Plantas classificadas como cereais ou da família das leguminosas (grãos e vagens), cujos produtos são colhidos em estado verde. Melões e melancias, por seu comportamento hortícola no cultivo e por serem cultivos temporais, como as demais hortaliças. Hortaliças que são utilizadas unicamente como tempero ou condimento, devido ao seu aroma e sabor. Características das Hortaliças: Consistência Herbácea Ciclo de produção curto Cultivos em áreas menores Tratos culturais intensivos : conjunto de práticas que permitem que uma lavoura expresse ao máximo sua potencialidade produtiva. Utilização na alimentação humana, sem exigir preparo industrial. Olericultura: Área da horticultura que abrange a exploração de hortaliças e que engloba culturas folhosas, raízes, bulbos , tubérculos, frutos diversos e partes comestíveis de plantas. Classificação da hortaliças: Baseada nas partes comestíveis: Tuberosas: Aquelas cujas partes utilizáveis desenvolvem-se dentro do solo. Compreende : Tubérculos (batatinha, cará) Rizomas (inhame) Bulbos ( cebola e alho) Raízes tuberosas (cenoura, beterraba, batata-doce) Herbáceas: Aquelas cujas partes aproveitáveis situam-se acima do solo, sendo tenras e suculentas. Compreende: Folhas (alface, taioba, repolho, espinafre) Talos e hastes (aspargo, funcho, aipo) Flores e inflorescências (couve-flor, brócolis , alcachofra) Fruto: Utiliza-se o fruto, verde(imaturo) ou maduro, todo ou em parte (Melancia, pimentão, quiabo, ervilha, tomate, jiló, berinjela , abóbora Baseada na adaptação climática: Clima quente Clima frio Baseada no ciclo de vida : Anuais: Passam da fase vegetativa para a reprodutiva por fatores outros que não seja a baixa temperatura Ex: alface, que passa para a fase reprodutiva por efeito da temperatura elevada e fotoperíodo longo, batata Bianuais: Passam da fase vegetativa para reprodutiva por meio de baixas temperaturas. Ex: alho, cebola, beterraba, repolho, couve-flor, brócolis, cenoura e morango. Perenes: Assim como as anuais, as hortaliças perenes não passam para a fase reprodutiva por meio de baias temperaturas. A diferença é que essas espécies têm vários ciclos vegetativos e reprodutivos até senescerem. Ex: aspargo Produção Mundial de raízes e tubérculos: China: 160 milhões de toneladas China, mainland: 158 milhões de toneladas Nigéria: 80 milhões de toneladas Índia: 40 milhões de toneladas Rússia: 35 milhões de toneladas Américas: 10,7% África: 30,3% Oceania: 0,5% Europa: 16,5% Ásia: 41,9% A principal hortaliça consumida no Brasil é a batata, seguida do tomate, cebola e cenoura. Quanto maior a renda, maior o consumo de hortifrutis A região sul é a maior consumidora de hortifrutis no Brasil. Composição química: Teor de água : 80% em frutas e hortaliças 95% : pepino, melão, melancia e alface Podem ocorrer variações de acordo com a espécie, condições do campo (temperatura e umidade relativa) Carboidratos: Teor: 2-40% em frutas e hortaliças Têm papel primordial na estrutura, textura e sabor dos vegetais 3 tipos: Simples, Estruturais e de Reserva Carboidratos simples: Glicose, frutose e sacarose Carboidratos estruturais: Celulose: Responsável por dar rigidez e firmeza às plantas Pectina: Responsável pela união das paredes celulares de plantas e frutas Hemicelulose: Junto com a celulose e pectina forma a parede celular das células vegetais. Lignina: Associada à celulose na parede celular, sua função é conferir rigidez, impermeabilidade e resistência a ataques microbiológicos e mecânicos aos tecidos vegetais. Carboidratos de Reserva: Amilose : Polímero de cadeia normal com mais de 1000 moléculas de alfa-glicose unidas por meio de uma ligaçãoo alfa 1-4- glicosídica Amilopectina: Cadeias longas e muito ramificadas alfa 1-4 e alfa 1-6 Proteínas: <1% em frutas e < 2,5% em hortaliças Principais enzimas presentes em vegetais: Amilases: alfa-amilase, beta-amilase, glicoamilase Pécticas: Pectinesterase, Poligalcturanase (pectinase), pectinaliase Proteases: Bromelina, papaína, ficina Fenolases: Polifenolases, Polifenoloxidase Peroxidases: 0 Lipoxidases: Lipoxigenase A polifenoloxidase é apontada como uma das enzimas importantes de defesa vegetal. Em danos nos tecidos causados por injúrias mecânicas, ataque de herbívoros e insetos e infecção por patógenos, a compartimentalização é perdida e a PPO de plastídeos reage com os substratos fenólicos do vacúolo, levando a formação das quinonas e suas conseqüências. Os tecidos impregnadoscom os polímeros atuam como barreiras para as infecções formando uma defesa contra a penetração de microorganismos ou retardando sua proliferação. Esta enzima também está relacionada com o escurecimento enzimático, pois ao entrar em contato com o oxigênio e o hidroxifenol, causa oxidações, liberando água e quinona Lipídeos: <1% em frutas, com exceção do abacate e da azeitona Funções : Cutina : impermeabiliza órgãos vegetais e evita a perda de água Membranas Celulares: Compõem as membranas celulares Reserva energética Carreadores de vitaminas A, D, E e K Ácidos Orgânicos: 0,5 – 1%, mas reduz com o amadurecimento Ex : Ácido tartárico: Obtido através da fermentação de polpas de frutas como ua, tamarindo, amora e abacaxi Ácido málico: Encontrado naturalmente em maças e pêras Ácido cítrico: Conferem sabor ácido às frutas Ácido oxálico: Presente nos vegetais, ele se liga ao cálcio, dificultando sua absorção. Vitaminas: Hidrossolúveis : Vitamina C, tiamina, riboflavina, niacina, B6, folacina, B12, biotina e ácido pantotênico Lipossolúveis: A, D, E e K Minerais: Potássio: Ligado à ácido orgânico Cálcio: Regula funções fisiológicas relacionadas ao amadurecimento, estabilidade da parede celular Magnésio: Clorofila Fósforo: Proteínas nucleares e citoplasmáticas Ferro, cobre, Cobalto, manganês, zinco, iodo e molibdênio: Pequenas quantidades Pigmentos: Clorofila : Presentes nos cloroplastos das plantas. Em plantas verdes encontra-se em duas formas: a e b. Uma difere da outra, or apresentar na posição 3 do grupo tetrapirrólico, o radical CH3 no lugar de CHO. A clorofila é essencial para fabricação de glicose através da fotossíntese. O calor modifica as moléculas de clorofila e se o vegetal for ligeiramente ácido, os átomos de magnésio podem ser substituídos por átomos de hidrogênio, transformando as clorofilas em feofitinas Carotenóides: A cor varia de amarelo até vermelho-laranja. São precursores de vitamina A e alguns apresentam propriedade antioxidante São divididos em dois grupos: Carotenos ( alfa, beta e gama- carotenos, licopeno, bixina e zeaxantina) e Xantofilas Flavonóides: Compostos bioativos com propriedade antioxidantes e anti-inflamatória. São encontrados em quantidades variáveis em frutas, legumes, verduras e também no café e no chá. São pigmentos amarelo-pálido e sua coloração pode varia em azul, vermelho e violeta. Uma das substancias dos flavonoides são as antocianinas. Betalaínas: Coloração avermelhada que varia com o pH. Dão coloração à beterraba . São divididas em dois grupos : betacianinas e betaxantinas, Atuam como antioxidante natural. ****Compostos fenólicos podem atuar como inibidores em vários processos de desenvolvimento. Em nível celular, influenciam o metabolismo de lipídeos e o mecanismo bioquímico de recuperação, inibindo o transporte de glicose e a síntese de celulose. Taninos: Polifenóis de origem vegetal. Inibem o ataque às plantas por herbívoros vertebrados ou invertebrados e microrganismos patogenicos pois diminuem a palatabilidade, dificultam a digestão . Afetam a cor (branca ao marrom claro) e sabor (adstringência) dos vegetais. Ex: Ácido cafeico e Ácido clorogênico Estrutura Vegetal: Estruturas típicas das células vegetais: Plastídeos: Estão presentes em todas as células vegetais vivas, sendo característicos para cada tipo de célula. Todos os plastídeos apresentam características em comum, os plastídos encontrados em uma determinada espécie de vegetal contém inúmeras cópias de um mesmo genoma e são circundados por 2 membranas concêntricas. Os principais plastídeos existentes são os leucoplastos, que são desprovidos de pigmentos fotossintetizantes e os cromoplastos, dos quais os mais comuns são os cloroplastos (pigmento fotossintético) Vacúolo: Os vacúolos das células vegetais são interpretados com regiões expandidas do retículo endoplasmático. Em células vegetais jovens observam-se algumas dessas regiões, formando pequenos vacúolos isolados um do outro. Mas, à medida que a célula atinge a fase adulta, esses pequenos vacúolos se fundem, formando-se um único, grande e central, com ramificações que lembram sua origem reticular. A expansão do vacúolo leva o restante do citoplasma a ficar comprimido e restrito à porção periférica da célula. Além disso, a função do vacúolo é regular as trocas de água que ocorrem na osmose.-> Acumula uma substância aquosa de sais e açúcares. Plasmodesmos : São interligações entre membranas de células vizinhas que criam pontes citoplasmáticas. Ocorrem somente em células vegetais. Parede Celular: Envoltório externo rígido. É constituída por longas e resistentes microfibrilas de celulose. As microfibrilas de celulose mantêm-se unidas por uma matriz formada por glicoproteínas e por hemicelulose e pectina. As especializações das células das plantas estão sempre associadas à estruturas das paredes celulares. Nos diferentes tecidos vegetais, as células têm paredes diferentes, de diferentes espessuras, organização e composição química, que determinam não só a fórmula, como também, as funções das células Desenvolvimento Fisiológico: Etapas do desenvolvimento: Série de eventos desde o início do crescimento de um fruto até a morte do mesmo. Formação Crescimento ou pré-maturação Maturação Senescência 1 Desenvolvimento 2 2 Pré-Maturação ---------- 3 Maturação ---------- Amadurecimento Senescência 5 6 --------------------------- --------------------- 4 Fase de pré-Maturação : Inclui metade do período entre a floração e a colheita Esse estádio é caracterizado pelo extensivo aumento do volume e termina quando o desenvolvimento do fruto é apenas aceitável, mas não ótimo para consumo Fase de Maturação : Aumento do tamanho até o término do crescimento Sequencia de mudanças bioquímicas, fisiológicas e estruturais do fruto, conduzindo a um estádio que os torna comestíveis. (É a única fase em que se pode manipular melhor para obter um estoque constante) . Subfases da Maturação: Pré-Climatério: Etapa da maturação que antecede a elevação súbita da produçãoo de etileno e da atividade respiratória em alguns tipos de frutos ( Pico respiratório) Climatério: Corresponde à elevação súbita da produção autocatalítica de etileno e da respiração em alguns tipos de frutas, induzindo ao rápido amadurecimento dos mesmos (frutos climatérios = frutos sensíveis ao etileno) Pós – Climatério: Fase de declínio na produção súbita de etileno e na atividade respiratória de alguns tipos de frutos, indicativa do início da senescência. Fase de amadurecimento: Torna os frutos um produto atrativo e apto para o consumo humano ( Não há aumento de tamanho) É a etapa intermediária entre o final do desenvolvimento e o início da senescência, sendo um processo normal e irreversível . Assim que o fruto começa a amadurecer, entra em senescência. No final do amadurecimento, o fruto encontra-se no ponto ótimo para consumo. Senescência: Ocorrem após a maturidade fisiológica ou horticultural Período onde há predominância de processos degradativos, que resultam na morte dos tecidos, tornando o fruto inadequado para consumo. Ocorre o decaimento do fruto com relação a qualidade nutricional e sensorial. **** Maturidade comercial: Estado de maturação exigido pelo mercado para comercialização do vegetal. Transformações bioquímicas após a colheita : Durante o crescimento e maturação, as frutas e hortaliças são dependentes de água e minerais pela planta. Mas depois de colhidas, elas se tornam unidades independentes e a respiração passa a desempenhar um importante papel. As principais transformações que ocorrem durante a maturação e que refletem nos atributos de qualidade dos produtos: Desenvolvimento das sementes Síntese proteica (enzimas)Modificação na permeabilidade das membranas celulares Elevação da atividade respiratória Síntese de etileno Modificação na pigmentação Degradação da clorofila com o aparecimento de pigmentos pré-existents Síntese de carotenoides e flavonoides Modificações da textura: Solubilização das pectinas Hidrólise de polissacarídeos estruturais da parede celular, originando monossacarídeos Formação de cera na casca de alguns frutos **** O amolecimento dos tecidos é gerado graças à degradação de componentes estruturais da parede celular (celulose, pectina, hemiceluloses, proteínas estruturais e lignina). A degradação das pectinas ocorre devido a alta atividade das enzimas poligalacturanases(PG) e à alta atividade das enzimas Pectina metil esterases (PME). Ou seja, a quantidade de hemicelulose, celulose e pectina total diminui, enquanto a quantidade de pectina solúvel aumenta. Ambas irão aumentar a quantidade de pectinas solúveis e diminuir a quantidade de pectinas insolúveis. Modificação do sabor e do aroma: Hidrólise de polissacarídeos de reserva, que vão se transformando em açúcares doces Síntese ou degradação de ácidos orgânicos Polimerização de fenólicos Síntese de compostos voláteis ( compostos de aroma) Mudanças bioquímicas nas fases de desenvolvimento dos futos: Cor : Na fase de amadurecimento ocorre uma enorme diminuiçãoo na quantidade de clorofila, pois o fruto deixa de ser verde. Em contrapartida, há um aumento dos carotenoides, pois o fruto passa a ser amarelo, laranja, vermelho. Sabor: Açúcares redutores (Açúcares simples) : Durante o amadurecimento ocorre aumento da quantidade de açúcar. A curva fica em formato de U, porque o açúcar inicial é basicamente amido, logo, ocorre uma diminuição na quantidade de amido e este é transformado em açúcar simples, que irá dar sabor doce ao fruto. Para a maior parte dos frutos, com exceção do abacaxi, durante o amadurecimento ocorre decréscimo da acidez. Aroma: Durante o amadurecimento há um grande aumento na quantidade de ésteres. Isso também irá ocorrer durante o período de senescência , que é quando o fruto começa a exalar o odor de passado. Peso: Aumenta durante o amadurecimento BRIX : A quantidade de sólidos solúveis (Açúcares) aumenta durante o amadurecimento. O amido como não é solúvel em água não irá compor o BRIX. Fisiologia Pós-colheita: Os vegetais após serem colhidos estão em plena atividade metabólica: Respiração Transpiração Brotamento Respiração: É o principal processo metabólico após a colheita. Nesta etapa, a respiração ocorre graças à oxidação de reservas acumuladas, uma vez que a fruta não depende mais da absorção de água e nutrientes pelas raízes, e da atividade fotossintética das folhas da planta que a produziu. Quanto maior a velocidade da respiração, mais rapidamente irá ocorrer a perda de reservas armazenada e menor será a vida útil da fruta. A respiração pode ocorrer na presença de oxigênio ou na ausência. Neste caso, a liberação da energia será reduzida e a produção de álcoois e aldeídos irá gerar sabores e odores desagradáveis, morte celular e perda de produto . Se o armazenamento for modificado, pode haver reversão deste quadro, visto que os compostos formados são compostos voláteis. Através da taxa respiratória, pode-se indicar a atividade metabólica dos tecidos e também Em frutos climatéricos, há um ligeiro declínio da atividade respiratória, seguido de rápido e acentuado aumento e posterior declínio associado à senescência. O aumento acentuado da síntese de etileno precede ou é simultâneo ao pico climatérico. Nos frutos não climatéricos há um declínio gradual da atividade respiratória , sem aumento da síntese do etileno. Frutos climatéricos X Não climatéricos : Frutos sensíveis ao etileno são frutos climatéricos: No final do período de maturação, apresentam aumento da atividade respiratória, provocada pelo aumento da produção de etileno. Nesses frutos, quando diminui-se a quantidade de O2, diminui-se a velocidade da respiração, aumentando a vida útil. Quando acrescenta-se CO2 no ambiente de estocagem do fruto, a vida útil aumenta ainda mais, diminuído a velocidade de respiração ainda mais. Já os não climatéricos são aqueles que apresentam um declínio lento e constante de sua taxa respiratória após a colheita, independentemente do estágio de amadurecimento em que foram colhidos, pois produzem baixa quantidade de etileno Gráfico: O crescimento ou pré-maturação, ocorre por divisão celular e, posteriormente, por crescimento individual das células. Nesse estágio o fruto ainda depende da planta-mãe para o fornecimento de energia através da fotossíntese, na absorção de água e minerais, no transporte de materiais orgânicos e no controle do processo de desenvolvimento através dos fitormônios: auxina, giberelina e citocinas. A maturação tem início antes do final do crescimento e envolve diferentes alterações fisiológicas e bioquímicas nos diferentes vegetais. Nos frutos, o amadurecimento corresponde ao período final da maturação e vai até o início da senescência. Fatores que afetam a taxa respiratória: Espécie e cultivar Tipo e parte do vegetal Estádio do desenvolvimento Produção endógena de etileno Temperatura : Quanto maior, menor a vida-útil. Em temperaturas altas, ocorre a perda do pigmento e o tecido desenvolve aparência aguada e translúcida( amolecimento dos tecidos, escurecimento da polpa e amadurecimento desuniforme). Em temperaturas baixas, pode ocorrer injúria pelo frio, causando escurecimento,farinosidade translucides e/ou sangramento da polpa O congelamento expande o volume da água e causa o rompimento da parede celular. Atmosfera: concentração de CO2, O2 e etileno : quando diminui-se a quantidade de O2, diminui-se a velocidade da respiração, aumentando a vida útil. Quando acrescenta-se C02 no ambiente de estocagem do fruto, a vida útil aumenta ainda mais, diminuindo a velocidade de respiração ainda mais. Reduzir O2 para < 10% (limite mínimo) -> Anaerobiose( produção de etanol e acetaldeído, perdas qualitativas e nutricionais) Aumentar CO2 para 5-10% (limite máximo) -> efeito similar ao da anaerobiose Umidade relativa Danos físicos : injúrias aumentam a atividade respiratória. Aplicação exógena de etileno Etileno: É um hormônio vegetal gasoso, que estimula a atividade respiratória. Sua síntese é autocatalítica e o precursor da mesma é a metionina É inibido por altas concentrações de N2, sendo reativado por altas concentrações de O2.. É o principal estimulante da maturação, sendo considerado o “hormônio do amadurecimento”. Ele acelera o processo de senescência além disso. Sua síntese é autocatalítica, ou seja, uma vez que o etileno é produzido, servirá como catalisador para a síntese de mais etileno. Dessa maneira, pequenas quantidades já são suficientes p/ esse processo. O etileno atua no nível do DNA e irá promover a expressão de enzimas que estão relacionadas ao amadurecimento ex: clorofilase, que degrada a clorofila, a celulase que degrada a celulose, poligalacturanase, que degrada a pectina, ACC sintase , que é precursor de etileno O etileno também pode ser aplicado em frutos imaturos Não-climatéricos: Aumento da absorção de O2 em qualquer fase da vida Climatéricos: Não há aumento da absorção de O2, mas antecipação do pico climatérico As auxinas são responsáveis pelos tropismos (foto e geotropismo), pelo desenvolvimento dos frutos, alongamento celular radicular e caulinar e dominância apical do caule. Esse fitormônio é produzido no meristema apical do caule, primórdios foliares, flores, frutos e sementes, e transportado pela extensão do vegetal através do vaso floema. Ainda, inibem o desenvolvimento das gemas laterais. As giberelinas atuam na floração, promovem a germinação, e o desenvolvimento dos frutos. É sintetizado no meristema de sementes e frutos, transportado pelo xilema, formação de frutos partenocárpicos, alongamento caulinare quebra da dormência das plantas. o ácido abscísico induz o fechamento dos estômatos, o envelhecimento de folhas, e a dormência de sementes e gemas, inibe o crescimento das plantas. Sua produção ocorre em diversos órgãos da planta: caule, folhas e extremidade da raiz (a coifa). A difusão desse hormônio ocorre através dos vasos condutores de seiva. O precursor natural do etileno é a metionina que é convertida em SAM (S-adenosilmetionina), que por sua vez é decomposta em ACC (1-amino-ciclopropano-1-carboxílico), precursor direto do etileno. A produção de etileno é bastante reduzida nas frutas não-climatéricos, porém sua aplicação exógena provoca um aumento na respiração, proporcional à sua concentração. Com a retirada do etileno, a respiração volta à taxa normal. Já nas frutas climatéricas, ocorre o início da produção de etileno no início do climatérico, até um pico, a partir do qual ocorre declínio na evolução do gás, sendo que o pico da produção de etileno coincide com o pico climatérico da respiração A maturação de frutas pode ser antecipada pela aplicação de baixas concentrações de etileno, que pode ser feita em câmaras semi-herméticas, usando-se produtos que liberam etileno ou tratamentos que induzam a produção pela própria fruta. As quantidades endógenas e exógenas de etileno são bastante variáveis entre as espécies, sendo que para atingir o máximo de aceleração na resposta respiratória são necessários 10ppm para abacate e apenas 1ppm para banana. A produção de etileno está bastante relacionada com os outros reguladores vegetais, principalmente as auxinas e o ácido abscísico (ver tabela) Então por que razão a fruta amadurece mais rapidamente em contato com outra bem madura? A resposta está na química. A fruta madura ou “tocada” produz e liberta etileno, uma substância capaz de iniciar uma reação química na qual o amido é convertido em açúcar. Assim, o etileno libertado por uma fruta induz o amadurecimento noutra que esteja próxima. Esta substância é normalmente produzida em pequenas quantidades pela maioria das frutas e também pelos vegetais. As bananas, peras, maçãs, pêssegos e melões, por exemplo, produzem quantidades mais elevadas pelo que são capazes de induzir um amadurecimento mais rápido que outras frutas. A ação química do etileno é mais lenta a temperaturas baixas, isso é observado claramento no verão, pois as frutas amadurecem mais rapidamente. Assim, além de estimular e regular o amadurecimento da fruta, também tem o seu papel na floração e na queda das folhas. Apesar da sua importância no processo de amadurecimento da fruta, o etileno em excesso pode também ser prejudicial para muitas frutas, vegetais, plantas e flores já que, ao acelerar o processo de envelhecimento, diminui a qualidade e duração dos produtos, principalmente a temperaturas elevadas. Assim, deverá ser evitado que frutas que libertem quantidades mais elevadas de etileno, estejam em contacto prolongado com aquelas que sejam mais sensíveis, nomeadamente o kiwi. Além das frutas mencionadas, também o tomate liberta quantidades elevadas de etileno. Os bróculos, as couves, a couve-flor e a alface, por exemplo, são bastante sensíveis ao etileno pelo que deverão manter-se afastados do tomate durante o armazenamento. Em conclusão, podemos dizer que o processo de amadurecimento da fruta induzido por outra bem madura dá jeito quando vemos aquela peça de fruta na fruteira que nos apetece comer mas que ainda não está suficientemente madura para o nosso gosto. O que fazemos? Compramos uma banana bem madura, colocamos na fruteira e esperamos que a química faça o resto. No entanto, cuidado com a temperatura e o tempo de contato Transpiração: Perda de água em forma de vapor pelos tecidos. Ocorre porque os frutos têm entre 85-90 % de água em sua composição e isso equivale a uma pressão de vapor interna de água equivalente a 99% de Umidade Relativa. Assim, se evaporará água desde o interior do fruto até a atmosfera, sempre que a umidade da câmara seja menor que a do fruto. Esta é a principal causa da perda de peso dos frutos durante a pós-colheita. Perdas de peso acima de 3-5% resultam numa aparência pouco atrativa, reduzindo o valor comercial e a qualidade do produto. Existem fatores que condicionam a perda de água. Entre estes se destacam os ambientais (temperatura, umidade relativa, déficit de pressão de vapor do ar e pressão atmosférica) e os biológicos (tamanho, presença de ceras naturais na superfície, espessura da cutícula, danos na superfície, estado de maturação, etc.). Como medida de prevenção para diminuir a perda de água recomenda-se baixar a temperatura, aumentar a umidade relativa e revestir os frutos (modificação da atmosfera com ceras, filmes poliméricos, etc.). Depois da colheita, a água perdida pelo fruto não é mais reposta pela planta. Quanto maior a transpiração, maior a respiração A transpiração depende da temperatura, UR e luminosidade. Órgãos vegetais relacionados à transpiração: Estômatos e cutículas Brotamento: Acarreta aumento acentuado da taxa respiratória É provocado por : Aumento de temperatura Concentração de CO2 Produção de etileno Ataque de microrganismos Injúria mecânica Perdas pós-colheita: Perdas por alterações fisiológicas: Brotamento Respiração Transpiração Perdas por injúrias mecânicas: Causada pelo manuseio inadequado dos vegetais Corte Ruptura Amassamento Abrasão Consequencias: Aumento da produção de etileno: elevação da taxa respiratória Síntese de compostos contra ataques de microrganismos Mudanças de cor e textura Propicia o desenvolvimento de microrganismos Perdas por deterioração microbiológica: A alta atividade de água ( água livre) favorece o desenvolvimento de fungos em frutas e bactérias em hortaliças. Principais fontes de contaminação: Antes da colheita: Ar, animais, manuseio humano, adubo, água de irrigação, solo Pós- colheita: Ar, equipamento, manuseio humano, gelo, água de lavagem, embalagem As barreiras físicas dos vegetais podem ser destruídas por: Animais Manuseio inadequado Controle por tratamentos físicos e químicos: Antes da colheita Após a colheita Tratamentos físicos: Altas e baixas temperaturas Atmosfera modificada Controle de umidade Radiações ionizantes Tratamentos químicos: Dependem da vida de prateleira Beneficiamento de frutas e hortaliças : O desperdício de frutas e hortaliças no Brasil chega a ser maior do que 40% da produção. • Países em desenvolvimento: >40% nas etapas de pós-colheita e processamento • Países industrializados: >40% nas etapas do varejo e consumo O país que mais produz frutas frescas é a China, seguida da índia e do Brasil (3o lugar) Aumentar a produção de frutas e hortaliças é uma solução primária para atender a futura demanda global de alimentos, seja aumentando a área plantada ou o rendimento das culturas. Por isso, viabilizar a chegada do alimento produzido até a população através da redução das perdas e desperdícios, com a adoção de soluções eficientes, configura uma das formas de garantir a segurança alimentar e nutricional a todo o mundo. Nesse sentido, a integração das partes componentes da cadeia produtiva passa a ser a ação essencial para o gerenciamento das perdas Perdas pós-colheita: Perdas que ocorrem após a colheita, em função da falta de comercialização ou do consumo do produto em tempo hábil, resultante de danos à cultura, ocorridos após a sua colheita, acumulada desde o local da produção, somados aos danos ocorridos durante o transporte, armazenamento, processamento e/ ou comercialização do produto vendável. As tecnologias aplicadas em pós-colheita de frutas e hortaliças buscam manter a qualidade através da aparência, textura, sabor, valor nutritivo, segurança alimentar e também reduzir perdas qualitativas e quantitativas entre a colheita e consumo. No entanto, perdas pós-colheita podem ocorrem em número expressivo e representamgasto de valiosos e escassos recursos utilizados na produção, como água e energia Produzir alimentos que não são consumidos, leva a emissões desnecessárias de dióxido de carbono (CO2), além da perda de valor econômico dos alimentos produzidos. O gráfico dos continentes e origem das perdas nos mostra que países em desenvolvimento , mais de 40% das perdas, ocorrem nas etapas pós-colheita e processamento, por isso, medidas de controle devem ser adotadas pelos produtores , por meio de técnicas pós-colheita adequadas, programas de conscientização, melhoria das instalações de armazenamento e cadeia do frio. Já em países industrializados, mais de 40% das perdas ocorrem na etapa de varejo e consumo. Nesse caso, soluções direcionadas ao produtor passam a ter importância marginal, uma vez que os consumidores perdem grandes quantidades de alimentos. Os padrões de qualidade, preferencias e poder de compra variam muito entre países e essas diferenças influenciam na comercialização e magnitude de perdas pós-colheita. Origem das perdas: As perdas variam muito entre produtos, áreas de produção e época de cultivo e estão relacionadas com: Colheita de frutos imaturos Controle inadequado de qualidade nas etapas de produção Incidência e gravidade de danos mecânicos Exposição a temperaturas inadequadas Demora no consumo Causas primárias das perdas: Fisiologia Fitopatologia Danos mecânicos As perdas podem ser : Qualitativas Quantitativas Nutricionais Perdas qualitativas , nutricionais, valor calórico e aceitação pelos consumidores são mais difíceis de serem avaliadas do que as perdas quantitativas. Causa fisiológica: Perdas relacionadas a elevada taxa de respiração, produção de etileno, atividade metabólica, perda de massa, amaciamento dos tecidos, perda de flavor e valor nutritivo. Por isso a adoção de práticas que controles esses fatores são fundamentais para a conservação dos alimentos. Ex: Aplicação de cera no período pós colheita, pois dificulta a perda de massa pelo fruto e contribui para a conservação da qualidade do produto Causa fitopatológica: Resultam do ataque de microrganismos que causa o desenvolvimento de doenças provocadas por fungos, bactérias e vírus. Perdas fitopatológicas podem deteriorar apenas a aparência do produto, levando a perdas qualitativas ou a destruição total dos tecidos. Essas doenças desqualificam a fruta para comercialização. Danos mecânicos: O alto teor de umidade e textura macia de frutas e hortaliças as torna suscetíveis ao dano mecânico, que são as principais causas de perdas em qualidade e quantidade de produtos hortícolas in natura. A incidência e a gravidade dessas lesões podem ser minimizadas, diminuindo o número de etapa envolvidas até o consumidor e educando os profissionais envolvidos sobre a necessidade de manipulação cuidadosa. Esse tipo de dano, pode acelerar a perda de água, reduzir os teores de vitamina C e aumentar a suscetibilidade a patógenos Danos que deixam o tecido intacto, mas causam injúrias internas podem causar aumento da respiração, descoloração interna e off-flavors, por causa das reações fisiológicas anormais que alteram o sabor e aroma do fruto, diminuído assim, o poder de aceitação do produto. Custos das perdas : Cerca de 1/3 dos produtos hortícolas produzidos, nunca são consumidos pela população mundial. Isso reflete de forma significativa na quantidade de produto ofertado e formação de preços finais As perdas contribuem para que haja aumento no custo pós-colheita e muitas vezes, esse custo representa o gasto maior no período pós colheita e comercialização Beneficiamento: Esse processo tem passado por diversas transformações, principalmente devido ao aumento significativo na exportação de frutas e aumento da preocupação do consumidor a respeito da qualidade do produto ofertado. Ocorre, portanto, maior exigência quanto à classificação final obtida e sanidade das frutas e hortaliças, com influência direta nos sistemas de beneficiamento e classificação. Colheita Deve ser realizada nas 1as horas do dia. Nela, é usado água tratada e ar para redução da temperatura. São retiradas as sujidades e partes contaminadas ou defeituosas. Deve ser realizada no estágio de maturação adequado = Maturação comercial A determinação do ponto de colheita ou de maturação, está em função do destino do fruto. Há 3 tipos de colheita: Manual, Auxiliada e mecanizada Colheita Manual: A colheita manual baseia-se na utilização dos principais sentidos do ser humano, tais como visão, tato, etc. Possuí vantagens e desvantagens. Apresenta como vantagens, de que o ser humano é completo em relação aos sentidos, visão, tato, olfato, podendo melhor empreender a colheita. Colhedores mais cuidadosos em campo podem ocasionar menos injúrias aos produtos. A seleção e empacotamento podem ser realizados no campo, portanto com menor número de etapas. As desvantagens são o alto custo da mão de obra em algumas regiões, sendo que esta muitas vezes não é treinada e desqualificada para tal operação, o que pode ocasionar problemas diversos. A sazonalidade relacionada à oferta de mão de obra pode ser também um desafio para diversas regiões. Colheita auxiliada: A colheita auxiliada é aquela aonde se utiliza equipamentos que fornecem melhores condições de trabalho ao operador, e em geral, com uma maior rapidez no processo e melhor conservação do produto. Equipamentos de auxílio à colheita, podem aumentar a produtividade e/ou reduzir custos da colheita, em especial quando utilizados em conjunto com maquinário ou operações de embalagem, otimizando o trabalho e fornecendo melhores condições para operadores. O uso de equipamentos de auxílio à colheita, é comum em alguns países como Estados Unidos, Canadá, Itália, Espanha, Austrália e Israel. No Brasil, existem alguns tipos de equipamentos de auxílio à colheita disponíveis, porém o conceito não está tão bem difundido quanto nos países mencionados acima. Equipamentos de auxílio à colheita tem como objetivo reduzir o esforço e energia necessária para realizar uma tarefa, auxiliando assim os operadores. Também reduzem danos e possíveis injúrias aos colhedores. Colheita Mecanizada: A colheita totalmente mecanizada, caracteriza-se pelo baixo uso de mão-de-obra, situação na qual a máquina desenvolve todas as atividades relativas a colheita: corte e/ou retirada do produto da planta, limpeza e embalamento ou ensaque do produto. A utilização de máquinas para colheita, possui a limitação de algumas culturas não se adaptarem a este tipo de colheita, devido principalmente à sensibilidade dos frutos e não adequação da planta para esta finalidade. Todavia a utilização de máquinas na colheita pode proporcionar redução de custos e aumento no rendimento de colheita superior a dez vezes. Frutas e hortaliças são em geral produtos sensíveis ao manuseio, aonde à aparência externa e a ausência de defeitos são importantes atributos no momento da comercialização. Portanto, a colheita mecanizada para hortifrutícolas geralmente ocorre para produtos destinados para processamento. Possuí como vantagens à viabilização da colheita mais rápida, com melhores condições de trabalho, reduzindo os custos com mão de obra, e eventuais problemas com este. Como desvantagem é importante mencionar a possibilidade maior de causar danos físicos a frutas e hortaliças no momento da colheita. Havendo também limitação quanto a capacidade de manipulação e processamento desses equipamentos. Devido a mudanças no mercado, quanto à oferta de mão de obra, e a novas inovações tecnológicas, o maquinário pode-se tornar obsoleto antes da amortização. Importante ressaltar, que a substituição de mão de obra, por maquinários pode gerar impactos sociais graves, com o desemprego de colhedores. A colheita mecanizada tem como desafio realizar a colheita sem danificar permanentemente à planta, sendo rápida e econômica A determinação do ponto de colheita ou de maturação pode ser obtida por :Para medir a textura, analisamos a resistência e a consistência do tecido vegetal, através de um Penetrômetro (portátil ou de bancada) ou de um Texturômetro. Esses equipamento medem a textura com base nas unidades : N, Lb força e Kg força. Já a coloração é medida através de espectrofotometria de casca e/ou polpa, através de medidas de absorbância, transmitância e da Escala de Hunter. Escala de Hunter CIEL *A*B*: Se baseia na quantidade de luz roxa, verde e azul visível pelos olhos. Escala de Hunter CIEL *C*H* Sistema XYZ (Yxy) Colorímetro A medição do índice de amido é realizado em frutas com alto teor do mesmo. Nesse método, utiliza-se uma solução de iodo ( 6g de iodeto de potássio + 4g de iodo metálico + 100 mL de água destilada). A execução do teste é feita pela imersão das frutas durante 1 minuto, cortadas ao meio, em uma solução de 12g de iodo metálico e 24g de iodeto de potássio, diluídos em 1 litro de água destilada. Os resultado são expressos em percentagem de área que não reagiu com o iodo, sendo que já existem tabelas específicas para as principais cultivares de maçãs. Se não houver manchas azuladas na fruta, é sinal de que a mesma está madura. Porém, se 30-40% da área superficial estiver clara, é sinal do ponto inicial da colheita Teor de sólidos solúveis totais: Embora outros compostos também estejam envolvidos, o teor de sólidos solúveis totais nos fornece um indicativo da quantidade de açúcares presente nas frutas. Com a maturação, os teores de SST tendem a aumentar devido à biossíntese ou à degradação de polissacarídeos. A medição do teor de SST é feita utilizando-se um aparelho denominado de refratômetro, sendo a leitura dada em °Brix. Como a solubilidade dos açúcares é dependente da temperatura da fruta, recomenda-se fazer a correção do teor de SST para a temperatura de 20°C 1 oBrix = 1 grama de sólidos dissolvidos em 100 gramas Para fazer a medição, pode ser usado um refratômetro de bancada, ou portátil. Há uma tabela para a medição exata de SST. Se a temperatura for maior que 20 0C, soma-se a temperatura ao grau Brix, do contrário, diminui Acidez: ATT é medida, num extrato da fruta, por meio de titulação com hidróxido de sódio e representa o teor de ácidos presentes. Normalmente a ATT diminui com a maturação da fruta. O pH apresenta comportamento inverso ao da ATT, ou seja, aumenta com a maturação da fruta. Utiliza-se o Método no 942.15 AOAC (2005) • Titulação 10 mL suco de fruto + 90 mL de água destilada • Solução de NaOH 0,1 N • Fenolftaleína ou potenciômetro até pH 8,1 Ratio : Razão entre o teor de sólidos solúveis e o percentual de acidez Transporte: Durante o transporte deve-se buscar a manutenção na qualidade do produto. Condições de transporte inadequadas, afetam em muito a qualidade. Estudos demonstraram que a porcentagem de danos físicos, pode aumentar em até oito vezes, comparando-se o produto retirado diretamente da planta até a chegada ao galpão de beneficiamento e classificação. Modos : Caminhão a granel Caminhão com caixas plásticas Caminhão com caixas de madeira Fatores que influenciam: Tempo entre colheita e recepção na fábrica: menor prazo possível Temperatura do transporte : Ventilação Refrigeração Frutas expostas à noite no campo + transporte pela manhã Recepção: É feita num local externo ao processamento. Nessa etapa retira-se uma amostra para controle de qualidade e faz-se a pesagem. Esta etapa pode ser uma fonte de danos físicos para frutas ou hortaliças, quando realizada diretamente em uma esteira de recebimento. Em alguns casos pode ocorrer em tanques com água. Nesta situação, deve-se atentar para a qualidade da água. A entrada de água no interior do fruto, levando juntamente patógenos, pode ocorrer quando este é colocado em temperaturas inferiores a temperatura da polpa. Em várias experimentações ficou diagnosticado que na etapa de recebimento ocorre a maior incidência de impactos. Como esta pode ser realizada manualmente a variação da força colocada naquele momento depende do operador. Esta operação pode se automatizada, também com o uso caixas plásticas ou de grandes caixas de madeira. As etapas de transferência são em geral pontos críticos, aonde pode ocorrer maior incidência de impactos, e conseqüentemente danos físicos ao produto. Recomenda-se a utilização de protetores de impacto, tais como superfícies emborrachadas, e também como roletes de espumas e “pequenas cortinas” as quais possam diminuir a ocorrência de danos físicos na transferência. A velocidade de funcionamento deste equipamento também é um importante fator a ser considerado. Maiores velocidades podem ocasionar maior incidência de danos físicos. A granel: ponto de transferência = tanques d`água. Depois de deres despejadas as frutas, as caixas plásticas são higienizadas. Seleção: É feita numa área externa ao processamento. Os equipamentos usado são as esteiras de roletes e esteiras sanitárias. Nessa etapa, ocorre também a redução da temperatura. No Brasil a seleção caracteriza-se pela retirada e eliminação antes da classificação de frutos danificados, deformados e com presença de doenças. A eliminação de frutos com doenças se faz importante, pois limita a sua disseminação. Também são retirados frutos com elevado estágio de maturação. Como se trata de um trabalho repetitivo e constante, importante o posicionamento do trabalhador durante a operação. Armazenamento: A colheita da maioria das frutas se dá num espaço de tempo relativamente curto, isso faz com que haja necessidade de conservá-los além da época de produção, o que proporciona benefícios tanto para o produtor, que obtém melhores preços, quanto para o consumidor que pode dispor das frutas em épocas em que não é possível produzí-las. A frigoconservação ou conservação pela utilização do frio é o método mais utilizado para conservação de frutas, que podem ser destinadas tanto ao consumo “in natura” quanto para a industrialização, daí sua grande importância. Armazenamento em atmosfera normal : É o sistema mais utilizado para prolongamento do período de armazenamento da maioria das frutas, principalmente as de clima temperado. Baseia-se na combinação de baixas temperaturas, geralmente de -1 a 4°C, com alta umidade relativa do ar (UR), geralmente superior a 85%. A temperatura baixa reduz a velocidade do metabolismo respiratório, sendo que o valor mínimo tolerado é variável com a espécie e cultivar. Por outro lado, frutas com atividade respiratória alta, como as frutas de clima tropical, não se adaptam ao armazenamento com temperatura muito baixa. A utilização de UR alta no armazenamento dificulta a desidratação das frutas, porém demasiadamente alta, favorece a proliferação de microrganismos patogênicos. Controle de temperatura, UR e tempo ( dependendo da espécie) Armazenamento em atmosfera controlada: O armazenamento em atmosfera controlada é uma técnica que vem sendo utilizada com bastante sucesso em algumas frutíferas, principalmente em maçãs. Baseia-se na manutenção das frutas em uma câmara fria com uma proporção definida de O2 e CO2, aliada à baixa temperatura. O ar atmosférico é composto por, aproximadamente, 78% de N2, 21% de O2 e 0,03 de CO2. Com a utilização de câmaras frias hermeticamente fechadas, se pode alterar os teores de O2 e CO2 para 1 a 3% e 1 a 5%, respectivamente. Com isso, se reduz o processo respiratório da fruta, reduzindo, consequentemente, os processos de degradação. O O2, na atmosfera e no interior da fruta, atua no seu metabolismo, porém concentrações muito baixas fazem com que ocorra a respiração anaeróbia e a produção de etanol, acetaldeído e outros compostos que prejudicam as qualidades organolépticas das frutas.Com relação ao CO2, concentrações altas (acima de 5%) provocam alterações estruturais, como desintegração das membranas e do citoplasma. Os níveis de O2 e CO2 a serem utilizados são bastante variáveis com a espécie e com a cultivar utilizadas, sendo que se controle é feito por computadores que analisam a composição do ar no interior da câmara, fazendo automaticamente a correção. A proporção adequada do ar atmosférico no interior da câmara pode ser conseguido pela eliminação de O2 e aumento de CO2, através da respiração natural das frutas. Caso os níveis de CO2 ultrapassem os limites máximos, passa-se o ar por soluções de Ca(OH)2, NaOH ou H2O, que absorvem o gás. Caso os níveis de O2 diminuam muito, a recomposição é feita através da injeção de ar no interior da câmara. Para retirar o excesso de etileno, passa-se a atmosfera da câmara numa solução de permanganato de potássio (KMnO4). Outras maneiras mais rápidas de rebaixar a concentração de O2 e aumentar a de CO2 são a combustão do gás propano ou através da purga da câmara com nitrogênio. Os grandes inconvenientes deste sistema são a exigência de câmaras frias praticamente herméticas, equipamentos complexos e mão-de-obra especializada o que aumentam os custos de utilização. Controle de temperatura, concentração de O2, CO2 e C2H4 Maturação(Maturação artificial, Amadurecimento artificial ou desverdecimento) Trata-se de acelerar artificialmente, mediante o uso de uma Camara fria para desverdecimento, o amadurecimento de parte de um lote de frutas. O processo, utilizando a Camara frigorífica para desverdecimento de frutos, demonstra especial eficiência para amadurecimento artificial de bananas, maçãs, caquis, tomates e abacaxis, sendo também adequado para o desverdecimento artificial de pimentões. A utilização do etileno requer uma certa especialização, tanto na definição e seleção de equipamentos necessários, quanto na execução do processo propriamente dito. O processo de desverdecimento e ou amadurecimento artificial de frutos ocorre em uma Câmara Frigorífica de Amadurecimento Artificial. Controle de temperatura, de concentração de C2H4 e de tempo Higienização: Seu objetivo é retirar impurezas, insetos e materiais estranhos aderidos à superfície e reduzir a carga microbiana. A limpeza pode acontecer de dois modos: Limpeza a seco e limpeza úmida. A etapa da limpeza é uma das principais no sistema de beneficiamento e classificação de frutas e hortaliças, e de maior influência na qualidade do produto, sendo que pode ser realizada de maneiras distintas. Algumas frutas não aceitam água (ex: o caqui, também como certas hortaliças, ex: cebola.) O uso ou não da água no processo de limpeza, também relaciona-se a outros aspectos não técnicos. Por exemplo, grande porcentagem de toda batata comercializada no Brasil é lavada. Outros países utilizam-se somente da escovação, com o não uso de água para a limpeza. O consumidor habituado a este tipo de produto dificilmente comprará um produto não lavado. Limpeza a seco: Produtos menores e resistentes ou que não devem ser lavados. Os equipamentos utilizados são : escovas e peneiras vibratórias com aspiração de ar. Existem diversos modelos de escovas no mercado para utilização na etapa de limpeza e classificação. As cerdas podem ser de origem vegetal, sintética ou animal. As de origem sintética e vegetal, em geral são utilizadas na etapa inicial de lavagem, as de origem animal são mais usadas no polimento, após ou durante o processo de secagem. As escovas na etapa de secagem são de espuma. A rotação das escovas pode variar, existindo recomendações na literatura, que estas devem ocorrer até 100-120 rpm. Estas recomendações são variáveis de acordo com a cultivar de tomate a ser beneficiada, estádio de maturação, e equipamento utilizado. Estudos avaliando-se as escovas nas etapas de limpeza e classificação detectaram que em alguns casos as rotações no processo de lavagem podem atingir até 160 rpm. Rotações muito altas podem não proporcionar eficiência na limpeza e causar danos físicos aos frutos. Para o polimento e secagem estas rotações atingem em geral 120 rpm. Escovas mais novas aliadas a rotações mais altas podem causar danos físicos aos produtos. Limpeza úmida: Frutas macias Os equipamentos utilizados são : Tanques de imersão sem ou com agitação (pás ou ar comprimido) Esteiras transportadoras (com ou sem rotação) com aspersão de água Lavador rotatório A qualidade da água em uma linha de beneficiamento e classificação deve sempre ser monitorada. A capitação de água deve estar sempre distante de redes de esgoto ou qualquer outra possível fonte de contaminação. Aves podem contaminar a água através de dejetos. Uma maior quantidade de água, não indica uma maior eficiência no processo de lavagem e limpeza. Muitas vezes menores quantidades de água associadas à escovação auxiliam em uma mais eficiente limpeza. Cloro é um importante sanitizador, que limita a disseminação da doença no tanque de água e na linha de beneficiamento. As dosagens podem variar, mas em geral estão entre 100-150 ppm (ex: Hipoclorito de sódio: 100-150 ppm/15 min • Peróxido de hidrogênio: 5-10% • Ácido peracético: 50-100 ppm/15 min ) A lavagem pode ser realizada em tanques ou através de jatos de água, sejam esses na forma spray ou de pequenas gotas de água , ou em uma associação de duas alternativas, imersão em tanques e jatos de água, em geral nesta ordem. A lavagem dos frutos também pode ser realizada utilizando-se canos perfurados. Estudos recentes demonstram que o uso de bicos spray proporciona uma economia na quantidade de água aplicada, também como uma maior eficiência no sistema de limpeza. A manutenção do funcionamento do sistema é muito importante, pois é constatado com freqüência em vários galpões de beneficiamento o entupimento dos bicos utilizados para lavagem, prejudicando a eficiência desta operação. Sanitização: Frutas e hortaliças são imersas em água clorada (100-200 ppm cloro ativo/15 min) Classificação: A classificação pode ser por : Cor, tamanho, formato, peso, textura (firmeza), simetria Os equipamentos de classificação existentes podem ser divididos em 2 tipos de sistemas: mecânico e eletrônico (automático). Existem vários tipos de equipamentos de classificação mecânica, mas de uma maneira geral, possuem princípios semelhantes de classificação. Os equipamentos de classificação com funcionamento mecânico em uso no Brasil, nas principais regiões produtoras de tomates, classificam os produtos em tamanho e têm como mecanismo de classificação a correia de lona furada, rolete transversal e longitudinal, taça ou bandeja. Os equipamentos com sistema eletrônico mais utilizados classificam por diâmetro, peso, cor e eliminação de defeitos. Manual: esteira de borracha ou roletes Ajuste de velocidade de rotação dos roletes: frutas giram sobre eixos diferentes Velocidade mais rápida: fruta gira sobre seu eixo maior (frutas achatadas) Velocidade intermediária: frutas arredondadas Velocidade baixa: fruta gira sobre seu eixo menor (frutas oblongas) Automático: Equipamentos específicos Pré-secagem: É feita em túneis. Aplicações de agentes protetores de superfície (coberturas, revestimentos ou ceras comestíveis) No Brasil, a aplicação de ceras ocorre em geral para frutas destinadas a exportação, como por exemplo: limão, laranja e manga, sendo que para alguns frutos, como por exemplo o tomate, a sua utilização não é muito comum. Outros países utilizam ceras à base de carnaúba para tomate com excelentes resultados na conservação do produto. Em geral a aplicação de cera se dá através de spray(pulverização) ou imersão direta, e após isto, o produto passa por um túnel de secagem. Função: Retardamento do amadurecimento, pois cria uma atmosfera modificada e dá brilho. Secagem da cera: Ocorre através de um túnel de secagem horizontal ou túnel de secagem vertical. Escovação Acondicionamento: Enchimentomanual: embalagem de madeira Enchimento manual: embalagem tray-pack Enchimento manual: Espuma ou papel de proteção/ Embalagem plástica Enchimento manual: Caixas de papelão Enchimento manual: Caixas plásticas Enchimento automático por peso: Caixas plásticas Enchimento automático de caixas: Sistema Fompack Armazenamento: Importante a distribuição dos equipamentos, para proporcionar um melhor funcionamento e fluxo dentro da unidade de beneficiamento. A transferência das embalagens com o produto pós-classificado pode ser realizada manualmente ou através do uso de “palleteiras”, equipamento acoplado na parte inferior de um “pallet” (dimensões 1,00 x 1, 20 m) para transporte desse até o interior do caminhão. Transporte: Durante o transporte deve-se buscar a manutenção na qualidade do produto. Condições de transporte inadequadas, afetam em muito a qualidade. Estudos demonstraram que a porcentagem de danos físicos, pode aumentar em até oito vezes, comparando-se o produto retirado diretamente da planta até a chegada ao galpão de beneficiamento e classificaçã Etapas: Fruta Armazenamento Condicionamento Escovação Secagem Agente de sup Pré- Secagem Classificação Higienização Armazenamento Seleção Recepção Transporte Colheita