Manual to SPI

8/3/2019 Manual to SPI

1/112

VALORIZAOD

ASE

XPLORAESA

GRCOLAS

MANUSEAMENTODE PRODUTOSHORTOFRUTCOLAS



2/112

MANUSEAMENTO

DE PRODUTOS HORTOFRUTCOLAS

Domingos Almeida

SPI Sociedade Portuguesa de Inovao

Consultadoria Empresarial e Fomento da Inovao, S.A.

Edifcio Les Palaces, Rua Jlio Dinis, 242,

Piso 2 208, 4050-318 PORTO

Tel.: 226 076 400, Fax: 226 099 164

[email protected]; www.spi.pt

Porto 2005 1. edio

Principia, Publicaes Universitrias e CientficasAv. Marques Leal, 21, 2.

2775-495 S. Joo do Estoril

Tel.: 214 678 710; Fax: 214 678 719

[email protected]

www.principia.pt

Marlia Correia de Barros

Mnica Dias

Xis e rre, Estdio Grfico, Lda.

SIG Sociedade Industrial Grfica, Lda.

972-8589-55-7

233540/05

T t u l o

A u t o r

E d i t o r

P r o d u o E d i t o r i a l

R e v i s o

Pro jec to Gr f ico e Des ign

P a g i n a o

I m p r e s s o

I S B N

D e p s i t o L e g a l

F I C H A T C N I C A

Produo apoiada pelo Programa Operacional Agricultura e Desenvolvimento Rural,

co-financiado pelo Estado Portugus (Ministrio da Agricultura e Desenvolvimento Rural e das Pescas)

e pela Unio Europeia atravs do Fundo Social Europeu.


3/112

Domingos Almeida

VALORIZAOD

ASE

XPLORAESA

GRCOLAS




4/112


5/112

I N T R O D U O

MANUSEAMENTO

DE PRODUTOS

HORTOFRUTCOLAS

Dentro dos produtos agrcolas que so manu-seados em natureza, em estado metabolicamenteactivo, as frutas e hortalias (sin. produtos horto-frutcolas) destacam-se pela sua perecibilidade epela importncia que a aparncia de frescura temna sua qualidade. Frutas e hortalias frescas so

tambm matrias-primas para diversas indstriasalimentares, como o vinho, o azeite, sumos e con-gelados.

As caractersticas morfolgicas, anatmicas,fisiolgicas e a sua composio qumica, tornama maior parte das frutas e hortalias produtos

muito perecveis. Muitos produtos deste grupo so frequentemente consumi-dos crus, pelo que a segurana alimentar tem de ser assegurada atravs demedidas preventivas, durante a produo e subsequente manuseamento ps-

-colheita.As frutas e hortalias desempenham um papel na imagem de qualidade dos

estabelecimentos de distribuio a retalho muito superior ao seu peso no volu-me de negcios. De facto, enquanto que para outras mercadorias, incluindogneros alimentcios processados, se podem encontrar as mesmas marcas emdiferentes estabelecimentos comerciais, a qualidade dos produtos frescos in-cluindo frutas e hortalias pode marcar a diferena.

Este manual foi elaborado para preencher uma lacuna referente disponi-

bilidade de informao tcnica que permita a concepo e operao de siste-mas de manuseamento, de forma integrada e numa ptica centrada na qualidadedos produtos hortofrutcolas. O manual comea por apresentar uma viso panormica do manuseamento de produtos hortofrutcolas, com uma brevenota sobre a elaborao da qualidade durante a produo no campo e as principais operaes que ocorrem entre a colheita e a utilizao final. Emseguida, apresentam-se os princpios que devem presidir concepo e ope-rao de sistemas de manuseamento e estudam-se algumas das bases fisiol-gicas da qualidade dos produtos hortofrutcolas. Apresentam-se as principais

tecnologias utilizadas durante o manuseamento, nomeadamente o arrefeci-mento, as operaes de seleco e de preparao para o mercado, os siste-


6/112

MANUSEAMENTO DE PRODUTOS HORTOFRUTCOLAS

6

mas de armazenamento, a embalagem e o transporte. Finalmente, como coro-lrio, abordam-se aspectos de gesto da qualidade e garantia da seguranaalimentar no sector hortofrutcola.

DOMINGOS ALMEIDA


7/112

C A P T U L O 1

MANUSEAMENTOENTRE A COLHEITA

EO CONSUMO

Proporcionar uma viso panormica e in-tegrada do manuseamento.

Definir o conceito e os objectivos do ma-nuseamento.

Enunciar os princpios para a concepo

e operao de um bom sistema de manu-seamento.

O B J E C T I V O SOs sistemas de manuseamento

preparam os produtos para o

mercado e colocam-nos

disposio dos consumidores.

A qualidade final dos produtos

depende do sistema de

manuseamento.


8/112


8

E N Q U A D R A M E N T O A ps-colheita dos produtos hortofrutcolas fres-cos comea com a colheita e, desejavelmente, termina com o consumo. Mui-tos produtos hortofrutcolas nunca chegam a ser consumidos, devido morte

dos rgos vegetais como resultado da senescncia, de acidentes (e.g. con-gelamento), ou devido aco de patognios. A qualidade intrnseca, sabor, aroma evalor nutritivo tambm se altera durante o perodo ps-colheita. Os sistemas de manu-seamento devem permitir colocar os produtos disposio dos consumidores, com aqualidade desejada.

OBJECTIVOSDO MANUSEAMENTOA maioria dos habitantes das sociedades modernas vive afastado do

local de produo dos gneros alimentcios e exige a sua disponibilidadeno mercado ao longo de todo o ano. A produo e o consumo de alimen-tos so processos desfasados no espao e no tempo. Alm disso, exign-cias logsticas e de mercado, obrigam a modificaes nos produtos que

so colhidos.Quando os alimentos so rgos vegetais que so adquiridos no esta-

do vivo pelo consumidor final como por exemplo sementes, folhas efrutos , o manuseamento lida com rgos metabolicamente activos.Noutros casos, os produtos agrcolas constituem matria-prima para in-dstrias alimentares onde ocorrem processos de transformao e con-servao. Nestes casos o produto metabolicamente activo at sofrer atransformao industrial. No caso dos produtos hortofrutcolas minima-mente processados (tambm designados por produtos de IV Gama), osrgos vegetais sofrem uma transformao industrial, mas permanecemmetabolicamente activos.

Ao longo deste manual, o termo manuseamento ser utilizado paradesignar o conjunto das operaes a que est sujeito um produtohortofrutcola entre a colheita e o consumo.

!

Em gneros alimentcios vivos, o manuseamento tem de assegurar

que os produtos cheguem ao consumidor com qualidade, lidando, no scom as alteraes qumicas e microbianas, mas, principalmente, com asalteraes fisiolgicas que ocorrem no rgo vegetal.


9/112

CAPTULO 1 | MANUSEAMENTO ENTRE A COLHEITA E O CONSUMO

9

REA DE DECISO CONSIDERAES SOBRE O IMPACTO DAS DECISESNA ELABORAO DA QUALIDADE

1. Aco sobre o gentipo Desenvolvimento de novos gentipos (cultivares, clones,porta-enxertos) pelo Melhoramento tendo em ateno atributos dequalidade; escolha, por parte do produtor, entre os gentiposdisponveis. Afecta todos os atributos de qualidade.

2. Instalao da cultura O mtodo de instalao da culturaradiao e o microclima da vegetao. Preparao

do terreno. Tratamentos s sementes. Produo de transplantese transplantao. Afecta a uniformidade de calibre e outrosatributos de qualidade.

e a densidade determinam aintercepo de

UMAVISOGLOBALDOMANUSEAMENTONo manuseamento de produtos hortofrutcolas podem ser considera-

das as seguintes etapas:1. Manuseamento no campo

a. Operaes de produob. Colheita

2. Manuseamento na centrala. Operaes de limpezab. Operaes de seleco e classificaoc. Arrefecimento

d. Embalagem3. Armazenamento

4. Transporte

5. Manuseamento no retalhista

Os principais componentes dos sistemas de manuseamento de frutase hortalias so descritos a seguir.

OPERAESNA FASEDE PRODUOOs gentipos que se cultivam (cultivares, clones e porta-enxertos), as

condies edafo-climticas e a tecnologia de produo determinam a qua-lidade dos produtos hortofrutcolas no momento da colheita e influenciam asubsequente evoluo dessa qualidade durante o manuseamento ps-co-lheita. No quadro 1.1 resumem-se os efeitos dos factores pr-colheita naelaborao ou construo da qualidade dos produtos hortofrutcolas.


10/112


10

.3. Gesto da energia Resulta da fotossntese, translocao de fotoassimilados e

respirao. Luz, CO e temperatura. Relaes fonte-receptor.Influenciada pela densidade, poda e forma de conduo, mondade frutos, orientao das linhas, reguladores de crescimento.

tamanho, cor, textura, composio (sabor).

2

Afecta o4. Gesto da gua Atravs das tcnicas de mobilizao do solo, rega, drenagem,

cobertura do solo. Afecta o tamanho, cor, composio (sabor),vida ps-colheita.

5. Gesto dos nutrientes Atravs das tcnicas de fertilizao, rega, cobertura do solo.Afecta o desenvolvimento de acidentes fisiolgicos, tamanho, cor,composio (sabor), vida ps-colheita.

6. Gestodas pragas e doenas

Defeitos existentes na data de colheita, desenvolvimento dedoenas ps-colheita. Afecta a vida ps-colheita. Resduosde pesticidas. Segurana alimentar.

7. Gesto da colheita Determinao da data de colheita, estado de maturao ptimana data de colheita, mtodo de colheita. Afecta o tamanho, acomposio (sabor), capacidade de amadurecimento, textura,susceptibilidade a danos mecnicos, vida ps-colheita.

Quadro 1.1 Factores pr-colheita que contribuem para a elaboraoda qualidade (adaptado de Beverlyet al., 1993; Almeida, 2004)

COLHEITAO manuseamento ps-colheita comea com a colheita. O estdio de

maturao no momento da colheita de extrema importncia para a qua-lidade ps-colheita dos produtos e deve ser avaliada de acordo com cri-trios, designados ndices de maturao, estabelecidos para cada produto.As tecnologias de colheita e os ndices de maturao para produtos hor-tofrutcolas foram descritos por Trigueiros (2000).

O momento da colheita determina a qualidade mxima dos produtoshortofrutcolas (figura 1.1). A deciso de colher deve, pois, ser tomadacriteriosamente.

A ponderao dos critrios para determinar a data de colheita variamcom a cultura e com o sistema de produo. Os critrios que influenciama deciso de colher so os seguintes:

ndices de maturao;

Produtividade;

Preos antecipados pelo produtor;

Condies climticas no campo.


11/112


11

A qualidade influenciada pelas operaes de colheita devido a:

Ocorrncia e severidade dos danos mecnicos e outros stressesfsicos;

Eficincia na seleco de frutas e hortalias (aceitveis e no-acei-tveis);

Temperatura da polpa dos produtos no momento da colheita;

Tempo que antecede o arrefecimento.

EMBALAMENTONo sistema de manuseamento ps-colheita existem diversas activida-

des de colocao de produtos em contentores ou embalagens.A embalagem comercial e de consumo pode ser efectuada no campo

ou em instalaes apropriadas designadas por centrais hortofrutcolas.A operao de embalagem de consumo (ou de venda) precedida de opera-

es destinadas a seleccionar os produtos, remover objectos estranhos e clas-

sific-los de acordo com as normas oficiais ou com as especificaes do cliente.Este conjunto de operaes destina-se a aumentar a uniformidade equalidade do lote, mas cada etapa de colocao dos produtos em conten-

Figura 1.1 Evoluo da qualidade durante o perodo ps-colheita. Os critrios para determi-nar a qualidade mnima de venda (QV) so mais rigorosos do que os critrios para determinara qualidade mnima de consumo (QC), pois necessrio um perodo de tempo (tC-tV) entre acompra e o consumo (adaptado de Prussia & Shewfelt, 1993)


12/112


12

tores ou embalagens proporciona oportunidades para depreciar o produ-tos, atravs de danos mecnicos e de contaminaes microbianas, oupara comprometer a segurana alimentar.

TRANSPORTENuma cadeia de abastecimento longa e complexa, como nos casos das

trocas intercontinentais, existem diversas operaes de transporte e dearmazenamento que se intercalam (figura 1.2.) e que tm de funcionar emconjunto para que os produtos cheguem ao destino com qualidade. A ope-rao de transporte tem, naturalmente, especificidades, mas em certa me-

dida, especialmente nas situaes de transporte prolongado a longasdistncias, tem de desempenhar as funes do armazenamento. A cadeiade frio deve ser mantida sem interrupes atravs das diferentes etapas.

Figura 1.2 Representao esquemtica de uma cadeia de abastecimento genrica paraprodutos hortofrutcolas exportados

O transporte um elemento-chave no fornecimento da maior parte

dos produtos actualmente consumidos. Operaes de transporte so elosque ligam diferentes etapas da cadeia de abastecimento, deslocando osprodutos hortofrutcolas entre elas.


13/112


13

O transporte importante porque:

Permite o fluxo de produtos entre o local de produo e o local deconsumo, atravs de diferentes etapas intermdias;

Os custos de transporte podem representar uma proporo eleva-da do custo total de abastecimento, especialmente em produtos debaixo valor unitrio transportados por longas distncias;

Proporciona oportunidades para a depreciao da qualidade dosprodutos.

Os problemas de comprometimento da qualidade mais frequentes du-rante o transporte so relativos ao deslocamento das cargas e com-presso do produtos. No entanto, os problemas mais srios prendem-secom a falta de controlo da temperatura.

Os transportes de curta durao tambm proporcionam oportunida-des para o comprometimento da qualidade. Os danos por vibrao sofrequentes no transporte no campo, ou entre o campo e a central, pois oscaminhos rurais so normalmente mais irregulares e os reboques podemno possuir suspenso adequada para amortecer as vibraes.

As perdas de qualidade resultam de danos mecnicos, ausncia oudeficiente controlo da temperatura e cargas mistas incompatveis. O

manuseamento descuidado e falta de refrigerao ou elevados temposde espera em condies no refrigeradas nos cais de descarga podemcomprometer os efeitos de boas condies de transporte.

ARMAZENAMENTONum sistema de manuseamento ps-colheita de produtos hortofrut-

colas, os produtos so armazenados durante um perodo varivel, que

pode ser de algumas horas ou de vrios meses. O perodo de armazena-mento depende do produto, das condies de armazenamento, do circuitode comercializao e das oportunidades de mercado.

De forma geral distingue-se:

Armazenamento de muito curto prazo: horas a dias. O armazena-mento efectuado em cmaras de elevada rotao de produtos,com abertura frequente de portas e consequente dificuldade demanter a temperatura ptima. Ocorre em situaes de armazena-mento domstico, restaurao, retalho, sistemas dejust-in-time, ecentrais de compras e distribuio;

Armazenamento de curta durao: dias a semanas;


14/112


14

Armazenamento prolongado: vrios meses. Neste caso possvelestabilizar a temperatura da cmara e, num sistema bem dimensio-nado e operado, manter a temperatura a nveis ptimos.

A operao de armazenamento, mais ou menos prolongado, est in-cluda em praticamente todas as cadeias de abastecimento de produtoshortofrutcolas. O armazenamento permite:

Equilibrar os volumes colhidos e os volumes vendidos;

Prolongar o perodo de comercializao;

Retardar a venda para obter preos superiores;

Regularizar os mercados, permitindo uma distribuio mais unifor-

me ao nvel do retalho; Reduzir a frequncia de compra pelo consumidor, empresa de res-

taurao ou intermedirios.

Um produto deve dispor de uma qualidade inicial que lhe permita avida prevista em armazenamento e ainda uma vida em prateleira compa-tvel com a sua subsequente distribuio e consumo. A vida ps-colheitadepende da qualidade do produto, temperatura, humidade relativa, com-posio da atmosfera e de tratamentos adequados ao produto em causa.

As condies ptimas de armazenamento para os produtos hortofrut-colas esto disponveis em diversas publicaes (Hardenburg et al., 1986;Gross et al., 2004, Cantwell, 2002). Os sistemas de armazenamento en-contram-se descritos no Captulo 5.

DISTRIBUIO RETALHISTAO mercado retalhista o destino final da maioria dos produtos horto-

frutcolas. Constitui o local onde o consumidor avalia todo o desempenhodo processo produtivo e do manuseamento ps-colheita, decidindo acei-tar ou rejeitar o produto. tambm a nica etapa do sistema de manuse-amento a que o consumidor tem acesso, pelo que constitui o local idealpara a comunicao com o consumidor.

Os produtos so expostos na loja mais em funo de estratgias deinduo da compra do que da manuteno da qualidade. Um conjunto decondies contribui para uma rpida depreciao da qualidade dos pro-dutos numa loja:

As condies ambientais no so ptimas, nomeadamente devido temperatura elevada e reduzida humidade relativa;


15/112


15

Produtos incompatveis so colocados em expositores muito prximos;

A durao da exposio a condies ambientais adversas e a pro-ximidade de produtos incompatveis pode prolongar-se para alm

do tolervel pela fisiologia dos produtos; Frequncia e severidade da manipulao dos produtos pelo pessoal

e pelos clientes.

Para minimizar as perdas de qualidade no ponto de venda recomenda--se uma rpida rotao dos produtos nos expositores complementada comoutras tcnicas como, por exemplo, a colocao dos produtos que o per-mitem sobre gelo e a pulverizao peridica de gua sobre alguns produ-tos hortcolas.

DESAFIOSNOS SISTEMASDE MANUSEAMENTO PS-COLHEITA

A gesto da fileira exige uma abordagem sistmica de todo o sistemade manuseamento ps-colheita. Entre os aspectos cuja gesto exige uma perspectiva integrada, esto os danos latentes, a gesto da qualidadee a garantia da segurana alimentar (Shewfelt & Prussia, 1993).

DANOS LATENTESUm dos problemas de uma cadeia de operaes ps-colheita que os

danos que ocorrem num determinado agente, frequentemente o consumi-

dor final, tm a sua origem num agente da cadeia situado a montante. Osdanos mecnicos, as infeces por patognios, os danos causados pelofrio em produtos susceptveis e outros acidentes fisiolgicos, so exem-plos de danos latentes cuja eliminao implica uma abordagem sistmicae integrada do manuseamento.

GESTODA QUALIDADEA qualidade elaborada no campo, mas tem de ser mantida ao longo

da cadeia de abastecimento, atravs de um manuseamento e utilizao


16/112


16

de tecnologias adequadas. funo do produtorelaborara qualidade,enquanto todos os restantes intervenientes na cadeia ps-colheita tm afuno de entregar os produtos ao consumidor com uma qualidade toprxima da original quanto possvel.

GARANTIADA SEGURANA ALIMENTAROs perigos alimentares de origem qumica, microbiolgica e fsica sur-

gem em todas as etapas da produo e do manuseamento ps-produo,podendo colocar em risco a sade dos consumidores. A gesto da segu-rana alimentar na fileira hortofrutcola implica uma abordagem sistmi-

ca e integrada do processo de produo e de manuseamento.

PRINCPIOSDO BOMMANUSEAMENTO PS-COLHEITA

O manuseamento ps-colheita dos produtos agrcolas depende da espe-cificidade do produto, do mercado a que se destina e do circuito de distri-buio. Naturalmente, cada caso necessita de consideraes adequadas.

No entanto, podemos considerar alguns objectivos transversais, a terem conta em todas as cadeias de manuseamento ps-colheita. Todas ascadeias de manuseamento ps-colheita de produtos hortofrutcolas devemser concebidas, dimensionadas e operadas de forma a evitar perdas exces-sivas e garantir a qualidade e segurana dos produtos. Todos os sistemasde manuseamento ps-colheita devem satisfazer os seguintes requisitos:

Evitar danos mecnicos;

Minimizar as perdas de gua;

Minimizar a actividade metablica dos produtos;

Evitar contaminaes e minimizar a actividade microbiana;

Garantir a segurana alimentar.


17/112

C A P T U L O 2

DANOSMECNICOS

Distinguir diferentes tipos de danos me-cnicos.

Classificar os produtos hortofrutcolasquanto sua susceptibilidade aos danosmecnicos.

Referir a metodologia para avaliar a pro-babilidade de ocorrncia de danos mec-nicos.

Enunciar formas de prevenir ou minimi-zar os danos mecnicos num sistema demanuseamento.

O B J E C T I V O S

A preveno dos danos

mecnicos durante

o manuseamento

fundamental para assegurara qualidade dos produtos.


18/112


18

E N Q U A D R A M E N T O Os danos mecnicos cortes, abrases, pisa-duras, deformaes depreciam a aparncia dos produtos hortofrutcolas einduzem um conjunto de respostas fisiolgicas que aceleram a senescncia e

provocam descoloraes.Os danos mecnicos provocam um aumento da taxa de produo de etileno, geral-mente resultam num aumento da taxa de respirao, ruptura da compartimentao celu-lar e degradao das membranas, que leva ao acastanhamento dos tecidos. Alm disso,rompendo a integridade dos tecidos, favorecem a perda de gua e aumentam a suscepti-bilidade da contaminao microbiana.

A preveno de danos mecnicos deve ser uma preocupao constante na concep-o, instalao, operao e manuteno de sistemas de colheita e de preparao para omercado. Importa por isso ter presente as causas dos danos mecnicos e as formas de os

prevenir ou minimizar.

TIPOSDE DANOS MECNICOSOs danos mecnicos podem ser provocados por:

1. impacto;2. compresso (incluindo corte e furo);3. vibrao (abraso).

IMPACTOO impacto a principal causa de danos mecnicos nas frutas e hortali-

as. Num corpo elstico a energia absorvida pelo corpo durante o impacto

sensivelmente igual energia devolvida no ressalto. Nestas circunstn-cias no h danos mecnicos. As frutas e as hortalias no so materiaiscompletamente elsticos. Neste caso a energia absorvida no impacto superior energia devolvida no ressalto e o trabalho efectuado pelo exces-so de energia absorvida provoca danos mecnicos no rgo vegetal.

COMPRESSOOs danos provocados por compresso resultam da aplicao de foras pe-

quenas durante um perodo de tempo prolongado. O trabalho efectuado pela


19/112

CAPTULO 2 | DANOS MECNICOS

19

fora aplicada causa alteraes plsticas no produto hortofrutcola, extruso degua das clulas, deslocao de clulas no interior do tecido e deslocao demicrofibrilas de celulose, resultando em deformao permanente das clulas.

VIBRAOOs danos por vibrao so devidos ao movimento dos frutos ou horta-

lias nos contentores, embalagens ou linhas de seleco. O movimentolivre provoca abraso contra superfcies de contentores ou outros produ-tos hortofrutcolas.

Os danos por vibrao ocorrem frequentemente durante o transporte.

A interaco entre a superfcie da estrada e o sistema de suspenso dosveculos de carga pode resultar em vibraes de 2 a 20 Hz que so pro-pagadas de forma ampliada para a carga. Os produtos colocados no topodo contentor (caixa do veculo ou embalagem de transporte) sofrem maioracelerao, sendo por isso mais afectados pelos danos provocados porvibrao durante o transporte.

SUSCEPTIBILIDADEA DANOS MECNICOSA susceptibilidade aos diferentes tipos de danos mecnicos difere de

produto para produto (quadro 2.1).

Quadro 2.1 Susceptibilidade de algumas frutas e hortalias a diferentes tipos de danos mecnicos(Wills et al., 1998)


20/112


20

AVALIAODO POTENCIALDE OCORRNCIADE DANOS

MECNICOSOs sistemas de colheita, transferncias, linhas de seleco e opera-

es de preparao para o mercado devem ser objecto de uma avaliaopara determinar o potencial de ocorrncia de danos mecnicos.

A avaliao feita com recurso a sensores de impactos (Impact Re-cording Device, IRD), anteriormente designados por esferas instrumen-tadas. O IRD colocado juntamente com as frutas ou hortalias durante

o seu manuseamento. O aparelho regista a acelerao ou as foras est-ticas e dinmicas que actuam sobre a superfcie de um produto hortofru-tcola. Com base nos resultados e no registo vdeo das operaes possvelestimar a probabilidade de ocorrncia de danos mecnicos por impacto eefectuar as modificaes nos equipamentos ou na sequncia de opera-es que permitam reduzir os problemas.

Com recurso a um IRD possvel identificar pontos crticos para aocorrncia de danos mecnicos num sistema de manuseamento e propormedidas correctivas.

RECOMENDAESPARAA PREVENODOS DANOS MECNICOS

A preveno dos danos mecnicos exige uma concepo criteriosa do

sistema de manuseamento e uma conduo cuidadosa de todas as opera-es. No quadro 2.2. encontram-se recomendaes para prevenir ou mini-mizar os danos mecnicos. Note-se que o sucesso na preveno de danosmecnicos exige que os trabalhadores estejam sensibilizados para o pro-blema e motivados para a sua preveno.


21/112

CAPTULO 2 | DANOS MECNICOS

21

Quadro 2.2 Recomendaes para a preveno dos danos mecnicos em produtoshortofrutcolas

4. Reduzir o nmero de mudanas de direco abruptas nas linhas de seleco

5. Remover as arestas angulosas

6. Manter todos os tapetes a velocidade constante

7. Minimizar a compresso quando os frutos so canalizados para espaos estreitos

8. Forrar com tapete elstico as paredes das linhas de seleco e classificao

9. Forrar com tapete elstico o fundo dos contentores de recolha e transporte

10. Embalar os frutos entre camadas de material elstico

11. Motivar e sensibilizar os funcionrios para a preveno dos danos mecnicos


22/112


23/112

C A P T U L O 3

PERDA DE GUA

Identificar os efeitos da perda de gua esua importncia.

Conhecer os factores que influenciam a

perda de gua. Recomendar tcnicas para reduzir a per-da de gua.

O B J E C T I V O S

A perda de gua pode

representar a diferena entreo lucro e o prejuzo.


24/112


24

E N Q U A D R A M E N T O A perda de gua tem um enorme impactoquantitativo e qualitativo nos produtos hortofrutcolas. A concepo de sis-temas de manuseamento deve ter em ateno a necessidade de minimizar

a perda de gua.

IMPORTNCIADA PERDADE GUA

A perda de gua de produtos frescos reveste-se de uma enorme im-portncia prtica. Os prejuzos devidos perda de gua podem advir de:

1. Perdas quantitativas.

a. A perda de gua reflecte-se em diminuio do peso, consequen-temente do valor (margem) de venda dos produtos. Uma perdade gua de 20% pode representar a margem de comercializa-o de determinado produto.

b. A perda de gua uma das causas do fim da vida ps-colheitade produtos hortofrutcolas (depreciao da aparncia).

c. A perda de gua pode levar desqualificao de lotes, que dei-xam de poder ser classificados em classes superiores (e.g. classeextra), sendo todo o lote desvalorizado.

2. Perdas qualitativas.

a. Depreciao da aparncia: aspecto murcho, engelhado.

b. Acelera o aparecimento de danos causados pelo frio (pitting) e

dos danos mecnicos.c. Depreciao da textura: amolecimento, flacidez, reduo da sen-

sao de suculncia.

d. Depreciao do valor nutritivo: vitaminas A e C.

3. Legislao sobre rotulagem e contratos. O peso indicado no rtuloou as quantidades contratadas podem no ser fornecidas devido perda de gua.


25/112

CAPTULO 3 | PERDADE GUA

25

FSICADA PERDADE GUAA perda de gua est relacionada com a evaporao, com o compor-

tamento do vapor de gua no ar e com os mecanismos desenvolvidospelas plantas para regularem a transferncia de gua do interior das c-lulas e tecidos para a superfcie.

A evaporao (passagem do estado lquido para o estado gasoso) um fenmeno de superfcie. Nos rgos vegetais podemos considerarduas superfcies onde a evaporao ocorre: a superfcie das clulas e asuperfcie dos rgos.

Admite-se que a gua que se evapora superfcie das clulas vaisaturar o ar dos espaos intercelulares no interior do tecido. Uma vez no

estado gasoso, o vapor de gua move-se por difuso do interior do tecidopara a superfcie ou da superfcie do rgo para o ambiente circundante.

O processo de transferncia de massa pelo qual o vapor de gua semove, por difuso, da superfcie do rgo vegetal para o ar circundante descrito pela lei da difuso de Fick, que relaciona a difuso de um gsatravs de uma superfcie plana com a sua concentrao (equao 3.1).

[3.1]

Assumindo condies de fluxo em estado estacionrio e ausncia dearmazenamento de gua na distnciax, possvel integrar a equao 3.1entre dois pontos do sistema. Com recurso a algumas relaes psicrom-tricas e redefinio de variveis possvel deduzir a equao 3.2.

[3.2]

O coeficiente de transpirao (K) uma constante de proporcionali-dade que resume o efeito dos diversos factores relacionados com a natu-reza do produto e que influenciam a taxa de transpirao. O DPV adiferena entre a presso de vapor do ar saturado e a presso de vapordo ar ambiente.

DPVKJA =


26/112


26

A taxa de perda de gua proporcional diferena de presso de vaporentre o ar (saturado) no interior do produto e a presso de vapor no ar ambi-ente que rodeia o produto. Esta relao pode ser utilizada para determinar astaxas de perda de gua em diferentes situaes (diferentes produtos, tempe-raturas, humidade relativa). No entanto, este mtodo origina resultados cor-

rectos apenas sob condies em que a presso baromtrica, a natureza dasuperfcie do produto e a velocidade do ar permaneam constantes.

Com recurso equao 3.2 pode-se estimar as perdas de gua deprodutos hortofrutcolas em condies concretas durante o manuseamento ps-colheita. Embora existam valores tabelados para o coeficiente detranspirao (quadro 3.5), os valores so, na prtica, algo variveis.

LISTA DE SMBOLOS

J Fluxo de gua mol.m .s2 -1

D Coeficiente de difuso m .s2 -1

A rea da superfcie m2

C Concentrao de vapor de gua mol.m-3

x Distncia m

JA Taxa de perda de gua massa por unidade de tempo(%.dia ,g.h ,kg.ms )-1 -1 -1

K Coeficiente de transpirao massa por unidade de reado produto (ou peso), porunidade de dfice de presso

de vapor por unidade de tempoDPV Dfice de presso de vapor kPa ou outra unidade de presso

ESTIMATIVA DE PERDA DE GUA

Estime a perda de gua que ocorre quando100 toneladas de cebolas so armazena-das durante 5 meses a 0 oC e 70% de hu-midade relativa. Considere um coeficientede transpirao K = 60 mg.kg-1.s-1.MPa-1.A presso de vapor do ar circundante e

do ar no interior das cebolas , respecti-vamente:

Par (0 oC, 70%) = 0,000432 MPaPcebolas (0 oC, 100%) = 0,000617 MPaDPV = 0,000617-0,000432 = 0,000185 MPaPerda de gua = 60 x 0,000185 = 0,0111mg.kg-1.s-1.Ao fim de 5 meses, 100 toneladas de ce-

bola armazenadas nas condies referidasperdem 14,4 toneladas de gua.


27/112


27

FACTORESQUEAFECTAMAPERDADEGUAA gua evapora-se de um produto hortofrutcola a uma taxa que

igual ao produto do dfice de presso de vapor pelo coeficiente de trans-pirao (equao 3.2). Estas duas variveis so influenciadas por carac-tersticas inerentes ao produto e por factores ambientais (quadro 3.1).

FACTORES RELACIONADOSCOMO PRODUTO

A razo superfcie/volume o principal factor relacionado com oproduto que determina a taxa de perda de gua. Se apenas factores fsi-cos estiverem envolvidos, a taxa de perda de gua proporcional razosuperfcie/volume. Os produtos agrcolas apresentam grandes diferen-as de razo superfcie/volume (quadro 3.2) que contribuem para as di-ferenas que se registam nas suas taxas de perda de gua.

FACTORES RELACIONADOS COM O PRODUTO FACTORES AMBIENTAIS

Razo superfcie/volume Humidade relativa do ar

Caractersticas da superfcie de evaporao Velocidade do ar

Danos mecnicos Temperatura

Estado fisiolgico do produtoPresso

Cultivar (variedade) Luz

Factores pr-colheita

Quadro 3.1 Factores que afectam a perda de gua

Quadro 3.2 Valores da razo superfcie/volume tpicos de frutas e hortalias (Ben-Yehoshua, 1987)

SUPERFCIE // VOLUME (cm .cm )2 -3

EXEMPLOS DE PRODUTOS

500-1000 Folhas comestveis (superfcie intercelular)

50-100 Superfcie exposta de folha

10-15 Gros da maioria dos cereais

5-10 Sementes de leguminosas

2-5 Vagens, muitos frutos secos, morango, chalota

0,5-1,5 Tubrculos, razes, frutos de pomideas, prunideas,citrinos, frutos de cucurbitceas, banana, cebola

0,2-0,5 Couves de repolho densas, nabos grandes,inhames, cocos


28/112


28

Uma vez que a evaporao ocorre nas clulas da epiderme ou dasuperfcie mais ou menos modificada do rgo, as caractersticas dasuperfcies de evaporao influenciam o processo. Os valores referi-dos no quadro 3.3 transmitem uma ideia da ordem de grandeza da taxade perda de gua a partir de diferentes superfcies vegetais, com diferen-tes graus de proteco natural contra a evapotranspirao.

Quadro 3.3 Taxas de evaporao de diferentes superfcies vegetais (Ben-Yehoshua, 1987)

NATUREZA DA SUPERFCIE EXEMPLOS

Clulas interiores Mesfilo esponjoso 3 - 4

Razes ligeiramente suberizadas Cenoura, beterraba 1

rgos cobertos de cutcula Folhas, frutos 0,02 - 0,4rgos fortemente suberizados Batata 0,01

TAXA DE EVAPORAO(mg.cm .mbar .h )-2 -1 -1

Os rgos vegetais possuem proteces contra a perda de gua(cutcula, periderme) e possuem tambm estruturas especializadas,como os estomas e as lenticelas, que facilitam a troca de vapor degua e outros gases entre o tecido e o ar circundante. A presena de

indumento na epiderme (tricomas que podem ser plos ou papilas)tende a reduzir a perda de gua. Se por um lado a presena de trico-mas aumenta a superfcie de evaporao, por outro lado aumenta aresistncia da camada limite, reduzindo os efeitos da velocidade do arcircundante.

A cutcula e as ceras epicuticulares so hidrofbicas e representamuma importante barreira perda de gua. Diferenas na espessura e naestrutura da cutcula contribuem para as diferenas da taxa de transpira-o de diferentes produtos. O movimento de massa de vapor de guaatravs da superfcie de folhas faz-se atravs de estomas. Os estomasnormalmente fecham quando as folhas comeam a perder gua e fe-cham na ausncia de luz. Nos rgos que desenvolvem periderme (e.g.batata), a elevada quantidade de suberina deste tecido impede a perda degua que se faz apenas atravs das lenticelas. Frutos e rgos subter-rneos tm normalmente lenticelas.

Os danos mecnicos induzem enormes aumentos da taxa de perdade gua. Os danos por compresso e impacto (pisaduras) alteram o mo-

vimento e compartimentao da gua no interior do produto. As abrasese cortes quebram as barreiras superficiais de proteco contra a perdade gua, tendo um efeito superior.


29/112


29

O estado fisiolgico do produto, principalmente o seu estado dematurao, influencia a permeabilidade da superfcie dos frutos e outrosrgos vegetais. A transpirao aumenta muito nos produtos atacadospor fungos. A cultivar e os factores pr-colheita contribuem para dife-renas no calibre e nas caractersticas osmticas e anatmicas dos pro-dutos, influenciando a sua taxa de perda de gua durante o perodops-colheita.

FACTORES AMBIENTAISComo foi referido, a taxa de perda de gua depende do dfice de

presso de vapor que se estabelece entre o produto e a atmosfera cir-cundante. Nos produtos hortofrutcolas carnudos, considera-se que ahumidade relativa no interior dos tecidos 100%.

Humidade relativa. O dfice de presso de vapor est relacionadocom a humidade relativa do ar. A uma determinada temperatura o arpode conter vapor de gua at que a humidade relativa atinja 100%. Quantomenor for a humidade relativa, maior a capacidade do ar extrair guados produtos.

Temperatura. Se outros factores se mantiverem constantes, quanto

maior for a temperatura do produto, maior a taxa de perda de gua. Umaquecimento do ar reduz a sua humidade relativa, aumentando o dficede presso de vapor.

Velocidade do ar. O movimento do ar em torno dos produtos reduz aespessura e, consequentemente, a resistncia da camada limite e favore-ce a perda de gua. Numa cmara frigorfica, o movimento do ar tam-bm influencia o dfice de presso de vapor, devido maior remoo devapor de gua ao nvel do evaporador.

Presso. A taxa de evaporao inversamente proporcional pres-so. A taxa de perda de gua aumenta 10% por cada reduo de 10%na presso. Os produtos arrefecidos num sistema de arrefecimento por vcuo esto muito sujeitos a perda de gua (ver Captulo 5). Omesmo efeito ocorre durante o transporte areo. Embora os aviessejam pressurizados, existe um diferencial de presso que favorece aperda de gua.

No contexto da ps-colheita de produtos hortofrutcolas, a luz tem umefeito reduzido na taxa de perda de gua. O efeito da luz pode ser feito

atravs da promoo da abertura dos estomas ou atravs do aumento datemperatura. A perda de gua tende a aumentar com o aumento da inten-sidade luminosa e com o aumento da durao de exposio luz.


30/112


30

COEFICIENTEDE TRANSPIRAOO coeficiente de transpirao (K), tal como foi definido, um parmetro

que traduz a facilidade com que uma superfcie perde gua. Uma superfciede gua livre perde gua mais facilmente do que um produto hortofrutcola etem um K mais elevado. Folhas (e.g. espinafre) e razes no suberificadas(e.g. cenoura) possuem valores de K elevados, enquanto rgos muito sube-rificados (e.g. batata) apresentam valores de K baixos (quadro 3.5).

COEFICIENTE DE TRANSPIRAO (mg.kg .s .MPa )-1 -1 -1

PRODUTO

MaBatata

Cebola

Pra

Toranja

Laranja

Uva

Ameixa

Tomate

Limo

Couve repolho

Pssego

Alho francs

Cenoura

Aipo

Couve-de-bruxelas

Alface

Valor mdio Intervalo de valores

42 16-10044 2-171

60 13-123

69 10-144

81 29-167

117 25-227

123 21-254

136 110-221

140 71-365

186 139-229

223 40-667

572 142-2089

790 530-1042

1207 106-3250

1760 104-3313

6150 3250-9770

7400 680-8750

Quadro 3.5 Valores do coeficiente de transpirao de algumas frutas e hortalias (Thomp-son et al., 2002a)

SENSIBILIDADEE TOLERNCIADOS PRODUTOS PERDADE GUA

Os produtos hortofrutcolas diferem na quantidade de gua que po-dem perder sem que haja uma depreciao observvel da sua qualidade


31/112


31

(quadro 3.6). Por exemplo, as folhas de espinafre exibem sinais eviden-tes de murchido se perderem mais de 3% do seu peso fresco, enquantoalguns dados apontam para o facto de a comercializao do feijo-verdes ficar comprometida quando a perda de gua atinge 41%.

Quadro 3.6 Mxima perda de gua admissvel nalguns produtos hortofrutcolas.Acima do valor indicado o produto deixa de ser comercializvel (Ben-Yehoshua, 1987;Kays, 1997)

CULTURA

MXIMA PERDADE GUA ADMISSVEL

(% DO PESOFRESCO INICIAL)

Feijo-verde 41

Nectarina 21

Aboborinha (courgette) 15

Pssego 11-16

Couves de repolho 7-10

Cebola, aipo 10

Espargo, cenoura (sem folhas),couve-de-bruxelas

8

Couve-flor, beterraba, batata,pimento, milho-doce, agrio, alho francs, ma 7

Tomate 4-7

Morango6

Pepino, ervilha-de-quebrar, pra, uva 5

Alface 3-5

Brcolos, cenoura com folhas 4

Espinafre 3

TECNOLOGIASPARA REDUZIRA PERDADE GUA

Para minimizar as perdas de gua podem adoptar-se um conjunto de

medidas sumariadas no quadro 3.7. As estratgias aplicadas ao ambienteprocuram reduzir a capacidade de o ar reter quantidades adicionais devapor de gua, diminuindo o dfice de presso de vapor entre o produto e


32/112


32

PROJECTARAS CMARASDE ARMAZENAMENTOPARA REDUZIRAS PERDASDE GUA

A preveno da perda de gua durante o armazenamento comeacom o projecto do sistema de armazenamento e do equipamento derefrigerao das cmaras. A remoo de humidade da atmosfera pode

ser desejvel, no caso do armazenamento de produtos a humidadesreduzidas (e.g. cebola, 70%), mas geralmente indesejvel pois amaioria dos produtos deve ser armazenada a humidades relativas de95 a 98%.

O controlo da presso de vapor em armazns est intimamenteassociado com o controlo da temperatura. Para conseguir manter hu-midades relativas elevadas dentro de uma cmara, o projectista poderecorrer a:

Aumento da rea da superfcie do evaporador;

Humidificao directa;

Quadro 3.7 Estratgias aplicadas ao ambiente e aplicadas ao produto para reduzir asperdas de gua

o ar. Isto consegue-se diminuindo a temperatura e/ou aumentando a hu-midade relativa.


33/112


33

Arrefecimento com evaporadores molhados;

Cmaras encamisadas.

AUMENTODA READA SUPERFCIEDO EVAPORADOR

O funcionamento do sistema de refrigerao mecnica remove humi-dade da atmosfera da cmara, devido condensao do vapor de guaao nvel do evaporador. Para entendermos as variveis envolvidas, veja-mos como se processam as trocas de calor num evaporador. O fluxo de

calor num evaporador (calor absorvido por unidade de tempo) funoda diferena de temperatura entre o fluido frigorignio e o ar da cmara(T) e da rea da superfcie de troca do evaporador (A); e traduzidapela equao 3.3

[3.3]

em que q o calor que necessrio remover devido respirao dos produtos, transmisso atravs das paredes da cmara e infiltraes dear, e U o coeficiente global de transmisso trmica.

Se a temperatura do fluido frigorignio for baixa em relao tempe-ratura do ar da cmara, a gua condensa no evaporador, conduzindo aum abaixamento da humidade do ar e acelerando a perda de gua.

Para reduzir a desidratao podem adoptar-se duas estratgias:

1. Manter a temperatura do fluido frigorignio prxima da temperatu-ra do ar da cmara ou

2. Aumentar a rea do evaporador.

A estratgia 1 no pode ser plenamente aplicada, uma vez que neces-srio remover o calor que entra na cmara por transmisso atravs de pare-des, o calor que necessrio remover para arrefecer o ar de infiltrao e ocalor que gerado pela respirao dos produtos. No entanto, a temperaturado fluido deve ser o mais prxima possvel da temperatura do ar da cmara.

Resta-nos a soluo de aumentar a rea do evaporador (equao 3.3).No entanto, a humidade relativa mxima que se consegue obter ape-nas atravs do aumento da superfcie do evaporador de cerca de 90%.

TUAq D=


34/112


34

HUMIDIFICAO DIRECTAConsiste na introduo de gua pulverizada ou de vapor de gua na

corrente de ar, depois de esta sair do evaporador. Com sistemas de humi-dificao directa pode-se elevar a humidade relativa para valores da or-dem de 98%.

ARREFECIMENTOCOM EVAPORADORES MOLHADOS

Neste sistema a gua pulverizada sobre a superfcie dos tubos doevaporador. A temperaturas prximas de 0 oC a velocidade do ar deveser elevada e a temperatura do ar no deve descer abaixo de 1 oC paraevitar a congelao. Com este mtodo conseguem-se humidades relati-vas de cerca de 97%.

CMARA ENCAMISADANeste sistema:

O calor transmitido atravs das paredes e tecto e produzido pelosventiladores, removido por ar que circula na camisa que envolveo espao de armazenamento;

O espao de armazenamento isolado do ar circundante (isola-mento trmico e de humidade);

O calor produzido por respirao removido pela parede da cami-

sa. Uma vez que a rea da parede grande comparada com asnecessidades de remoo do calor de respirao, as diferenas detemperatura so pequenas e o ar perde pouca humidade;

O espao de armazenamento, com humidade relativa elevada, estseparado da estrutura e do isolamento, evitando a condensao degua no isolamento.


35/112

C A P T U L O 4

ACTIVIDADEMETABLICA

Entender os processos fisiolgicos envol-vidos na depreciao da qualidade.

Reconhecer a relao entre a taxa de res-pirao e a perecibilidade.

Conhecer os aspectos fisiolgicos da res-pirao que se relacionam com os siste-mas de manuseamento.

Entender os efeitos do etileno na regula-o da senescncia e amadurecimento.

Conhecer as tecnologias utilizadas paraprevenir os efeitos negativos do etileno.

O B J E C T I V O S

As alteraes metablicas que

ocorrem no perodo ps-

-colheita podem ser desejveis

ou indesejveis. Quando no

so controladas, conduzem

a perdas quantitativase qualitativas.


36/112


36

E N Q U A D R A M E N T O Os produtos hortofrutcolas frescos so rgosvivos e devem permanecer como tal durante o perodo ps-colheita. Paraalm da perda de gua, anteriormente analisada, os factores biolgicos envol-

vidos na deteriorao (perdas de quantidade e qualidade) so: 1) a respira-o; 2) a produo de etileno; 3) as alteraes na composio; 4) o crescimento edesenvolvimento indesejveis; 5) a ocorrncia de acidentes fisiolgicos; 6) a respostametablica a danos mecnicos e 7) a patologia ps-colheita. Todos estes aspectos daactividade metablica devem ser minimizados durante o manuseamento. Neste captulodamos nfase a aspectos do metabolismo respiratrio e aos efeitos do etileno.

RESPIRAOA respirao o processo que fornece energia e esqueletos de carbo-

no para a totalidade do metabolismo celular, desempenhando por isso umpapel central no metabolismo vegetal.

TAXA RESPIRATRIAE PERECIBILIDADEUma generalizao que pode ser feita em relao ao comportamento

ps-colheita dos produtos agrcolas frescos que a taxa respiratria e alongevidade ps-colheita esto inversamente relacionadas (figura 4.1).Os sistemas de manuseamento devem, pois, ser concebidos de forma aminimizar a taxa de respirao dos produtos.

Figura 4.1 Relao entre a taxa respiratria e a longevidade ps-colheita de produtoshortofrutcolas


37/112

CAPTULO 4 | ACTIVIDADE METABLICA

37

No quadro 4.1 apresenta-se uma classificao dos produtos hortofrutco-las quanto sua taxa respiratria. Podemos constatar que, em geral, a taxade respirao directamente proporcional ao teor de gua nos tecidos.

Quadro 4.1 Comparao das taxas de respirao de diferentes produtos (Kader, 2002)

CLASSERESPIRAO A 5 C

(mg CO .kg .h )2-1 -1 PRODUTOS

Muito baixa 60Espargo, brcolo, cogumelos,ervilha fresca, espinafre, milho-doce

METABOLISMO RESPIRATRIO

A equao 4.1 sintetiza o processo de respirao.

[4.1]

Quando o substrato respiratrio uma hexose (acar), o processoconsome 1 mole (6,02 x 1023 molculas) de hexose e 6 moles de oxignioe liberta 6 moles de dixido de carbono, gua e calor. Por conveno,expressa-se a quantidade de energia libertada pela respirao em funoda oxidao completa de uma mole de glucose. A oxidao de uma molede glucose (180 g) liberta 2880 kJ (686 kcal).

Para efeitos de dimensionamento de sistemas de armazenamento e

outros aspectos do manuseamento ps-colheita de produtos hortofrutco-las, podemos utilizar a equao 4.2 para estimar a quantidade de calorproduzida por produtos hortofrutcolas.


38/112


38

[4.2]

Lista de smbolosQ - calor produzido (kJ/24 horas)

m - massa total do produto, tR - taxa de respirao, mg.kg-1.h-1

10,88 J / (mg CO2 kg-1 h-1)

QUOCIENTE RESPIRATRIOPARA DIFERENTES SUBSTRATOS

As clulas vegetais tm capacidade para utilizar cidos orgnicos comosubstrato respiratrio. A composio do produto influencia o tipo de subs-tratos utilizados pela respirao. Isto pode ser avaliado atravs do quoci-ente respiratrio (QR), que a razo entre o volume (ou moles) de CO

2

libertado e o volume (ou moles) de O2

consumido (equao 4.3).

[4.3]

As frutas e hortalias frescas tm normalmente valores de QR entre0,7 e 1,3, dependendo do substrato que predominantemente oxidado(quadro 4.2). Quando o substrato respiratrio predominante so aca-res, o QR prximo da unidade. Valores negativos do QR indicam autilizao de lpidos e valores superiores a 1,0 indicam a respirao decidos orgnicos. Em situaes de hipxia, valores de QR muito superio-res a 1 ou um aumento brusco do QR com a reduo da concentrao de

O2 na atmosfera indicam metabolismo fermentativo.

SUBSTRATO EQUAO QR

Glucose 1,0

Malato 1,3

cido esterico 0,7

Fermentao >> 1

C H O + 6 O 6 CO + 6 H O6 12 6 2 2 2

C H O + 3 O 4 Co + 3 H O4 6 5 2 2 2

C H O 2 C H O + 2 CO + 2 H O6 12 6 2 6 2 2

C H O + 26 O 18 CO + 18 H O18 36 2 2 2 2

Quadro 4.2 Respirao de diferentes substratos e respectivos quocientes respiratrios


39/112


39

FACTORESQUE AFECTAMA TAXADE RESPIRAO

Considerando que a taxa respiratria est correlacionada com a pere-cibilidade, interessa conhecer os factores que a influenciam (quadro 4.3).

Quadro 4.3 Factores que afectam a taxa de respirao de produtos hortofrutcolas

FACTORES INTERNOS

A informao resumida no quadro 4.1 deixa claro que a taxa de

respirao difere com a espcie. Tambm existem diferenas na taxarespiratria entre cultivares da mesma espcie.

O metabolismo dos rgos vegetais est relacionado com o seu pa-pel biolgico. rgos de reserva (e.g. batata, cebola), alguns frutosmaturos (e.g. ma) e frutos secos (e.g. noz) possuem taxas respira-trias baixas. Folhas e inflorescncias tendem a ter taxas respiratriaselevadas.

De uma forma geral, a taxa respiratria dos rgos vegetais diminuidurante o desenvolvimento e maturao. Produtos que so colhidos noestado imaturo, enquanto se encontram em crescimento activo (e.g. es-pargo, brcolo) possuem taxas respiratrias muito elevadas. rgos ma-turos (e.g. ma, batata) possuem taxas de respirao mais reduzidas.

O comportamento respiratrio climactrico uma excepo re-gra geral da diminuio da taxa respiratria durante a maturao eaps a colheita.

Existe variabilidade no comportamento dos produtos produzidos emdiferentes regies, em diferentes anos e em sistemas de cultura distin-

tos. Isto reflecte o efeito de factores pr-colheita na taxa de respira-o. Por exemplo, mas produzidas com baixo teor em clcio tm umataxa respiratria superior a mas com um teor em clcio adequado.

FACTORES INTERNOS FACTORES EXTERNOS

Gentipo

Espcie

Cultivar (variedade)

rgoEstdio de desenvolvimento colheita

Factores pr-colheita

Temperatura

Composio da atmosfera

Concentrao de O2

Concentrao de CO2

Etileno

Stresse fsico


40/112


40

Os factores inerentes ao produto hortofrutcola no podem ser alte-rados durante o manuseamento. A rea de interveno do gestor deoperaes de ps-colheita sobre os factores ambientais que afectama taxa de respirao.

FACTORES AMBIENTAIS

O efeito da temperatura na taxa de respirao determinante. Den-tro do intervalo de temperaturas relevantes do ponto de vista fisiolgico,a velocidade das reaces biolgicas aumenta 2 a 3 vezes por cada au-mento de 10 oC na temperatura. Esta relao conhecida como regra devant Hoff. A variao da velocidade de um fenmeno biolgico por cada

10 oC de variao de temperatura designada por Q10. Assim um Q10 =2 significa que a velocidade do fenmeno em considerao duplica porcada 10 oC de aumento na temperatura. O Q

10para a respirao pode

ser calculado atravs da equao 4.4.

[4.4]

em que R1 e R2 so as taxas de respirao s temperaturas T1 e T2respectivamente.

O Q10

permite estimar a taxa de respirao a determinada tempera-tura, uma vez conhecida a taxa a outra temperatura e assim avaliar oimpacto de alteraes da temperatura. Embora o conceito seja simplese tenha utilidade, apresenta tambm diversas limitaes. Uma delas que o Q

10varia com a temperatura. Esta variao est representada

no quadro 4.4.

TEMPERATURA

(C)Q10

ASSUMIDO

TAXA DE

RESPIRAO

RELATIVA

LONGEVIDADE

RELATIVA

PERDAS(%)

0 1,0 100 1

10 3,0 3,0 33 3

20 2,5 7,5 13 8

30 2,0 15,0 7 14

40 1,5 22,5 4 25

Quadro 4.4 Efeito da temperatura nas taxas de respirao e de deteriorao de um produto insensvel adanos pelo frio (Kader, 2002)


41/112


41

O Q10

diminui com o aumento da temperatura at cerca de 40 oC.Acima desta temperatura o Q

10torna-se inferior a 1 medida que o

tecido se aproxima da morte trmica. Isto ocorre a cerca de 50-55 oC,quando as enzimas ficam desnaturadas e o metabolismo se desequilibrairreversivelmente. Os rgos vegetais podem tolerar temperatura de 55 oCpor apenas alguns minutos.

Em frutas e hortalias susceptveis a danos pelo frio (ver Captulo 5),verifica-se uma maior taxa de respirao a temperaturas inferiores tem-peratura crtica do que a temperatura superiores. Estes produtos suscept-veis a danos pelo frio, tambm manifestam um aumento anormal da respiraoquando transferidos para temperaturas acima do limiar dos danos. Um au-mento sustentado da taxa de respirao aps remoo da baixa temperatura

indicia danos irreversveis causados pelas baixas temperaturas.A taxa respiratria decresce com a reduo da concentrao de O2

na atmosfera circundante do produto, at que se atinja uma concentra-o crtica, abaixo da qual as clulas entram em anaerobiose. Abaixodessa concentrao, a taxa respiratria, medida atravs da produo deCO

2aumenta com a reduo da concentrao de O

2(efeito de Pasteur).

O aumento da concentrao de CO2

inibe as reaces de descarbo-xilao que ocorrem no processo respiratrio normal (e.g. no ciclo doscidos tricarboxlicos e na converso de malato a piruvato), o que leva

acumulao de etanol e acetaldedo. A taxa respiratria (medida atravsdo consumo de O

2) diminui com o aumento da concentrao de CO

2.

PADRO RESPIRATRIOO padro respiratrio dos rgos vegetais durante o perodo ps-co-

lheita pode assumir as tendncias apresentadas na figura 4.2. Note-seque, embora nos rgos climactricos, um aumento da sntese de etilenoesteja associada ao aumento da taxa respiratria, o termo climactricoaplica-se ao padro respiratrio.

O climactrico respiratrio descrito considerando quatro fases:

1. Mnimo pr-climactrico;

2. Ascenso climactrica;

3. Pico climactrico;

4. Fase ps-climactrica.

So rgos no-climactricos todos os rgos vegetativos (todas ashortalias de raiz, folhas) e os rgos reprodutivos (flores e frutos) de


42/112


42

Figura 4.2 Padro respiratrio e evoluo da taxa de produo de etileno em rgosclimactricos e no-climactricos

No-climactrico

No-climactrico

Climactrico

Climactrico

1

2

3

4

Ta

xa

de

resp

ira

o

(

)

Taxa

de

pro

du

o

de

etileno

(----

)

FRUTOS CLIMACTRICOS FRUTOS NO-CLIMACTRICOS

Nome comum Nome cientfico Nome comum Nome cientfico

Abacate Persea americana Amora Rubus sp.

Ameixa Prunus americana Anans Ananas comosus

Banana Musa spp. Azeitona Olea europea

Chirimolia Annona cherimola Beringela Solanum melongena

Damasco Prunus armeniaca Caju Anacardium occidentale

Diospiro Diospyros kaki Carambola Averrhoa carambola

Feijoa Acca sellowiana Cereja Prunus avium

Figo Ficus carica Framboesa Rubus sp.Fruta po Artocarpus altilis Ginja Prunus cerasus

Goiaba Psidium guajava Kumquat Fortunella margarita

Kiwi Actinidia deliciosa Laranja Citrus sinensis

Ma Malus domestica Lima Citrus aurantifolia

Manga Mangifera indica Limo Citrus limon

Mangosto Garcinia mangostana Litchi1 Litchi chinensis

Maracuj Passiflora edulis Longana Nephelium longana

Marmelo Cydonia oblonga Malagueta Capsicum annum, C.frutescens

Melo Cucumis melo Melancia1 Citrullus lanatus

algumas espcies. Outras flores e frutos apresentam um padro respira-trio climactrico (quadro 4.5).


43/112


43

Quadro 4.5 Padro respiratrio de alguns frutos1

Considerado climactrico em referncias desactualizadas

OUTROSASPECTOSDO METABOLISMO OXIDATIVONem todo o O

2consumido por um tecido reduzido na cadeia de trans-

porte de electres que faz parte do metabolismo respiratrio. Embora estaparte seja eventualmente dominante, existem muitas outras oxidases e oxi-genases (enzimas que usam O

2como substrato). Estas so normalmente

de menor afinidade (maior Km) do que a citocromo c oxidase.Entre as oxidases dos rgos vegetais que apresentam interesse nocontexto da qualidade dos produtos hortofrutcolas destacam-se as refe-ridas no quadro 4.6.

As oxidases com baixa afinidade para o oxignio (elevado Km) so asprimeiras a ser afectadas quando, em situaes de atmosfera controladaou de atmosfera modificada (ver Captulo 5), diminuem os nveis de O

2.

A inibio das reaces de oxidao , para alm do efeito na respira-o, um benefcio adicional da atmosfera controlada.

Mirtilo Vaccinium myrtillus Morango Fragaria ananassa

Nectarina Prunus persica Nspera Eriobotrya japonica

Papaia Carica papaya Pepino Cucumis sativus

Pra Pyrus communis Pimento Capsicum annum

Pssego Prunus persica Quiabo Abelmoschus esculentus

Rambuto Nephelium lappaceum Rom Punica granatum

Tomate Lycopersicon esculentum Tmara Phoenix dactylifera

Tomate arbreo Cyphomandra betacea

Toranja Citrus paradisi

Uva Vitis vinifera

Quadro 4.6 Algumas oxidases ou oxigenases de plantas superiores e seus efeitos na qualidade de frutas e hortalias

ENZIMA PAPEL NO METABOLISMO

Alta afinidade, baixo Km

Citocromo c oxidase Respirao

Baixa afinidade, elevado Km

Oxidase alternativa Respirao, sem produo de ATP

Polifenoloxidase (PPO) Oxidao de compostos fenlicos (acastanhamento enzimtico)

ACC oxidase (ACO) Sntese do etileno

Lipoxigenase (LOX) Peroxidao de cidos gordos


44/112


44

ETILENOO QUE O ETILENO?

O etileno uma hormona vegetal, fisiologicamente activa em concen-traes muito baixas, inferiores a 0,1 ppm (quadro 4.7). naturalmenteproduzido por todos os tecidos vegetais e por diversos microrganismos. ainda um poluente atmosfrico, proveniente de fontes naturais (plan-tas, solos, gs natural, combustes naturais) e antrpicas (combusto decarvo, petrleo, motores, fumo de cigarros, borracha exposta ao calor es radiaes ultravioletas). No quadro 4.8 constam algumas caractersti-cas do etileno.

Quadro 4.7 Concentraes de etileno com efeitos fisiolgicos

ACTIVIDADE BIOLGICA CONCENTRAO ( L.L ): -1

Nvel crtico actividade 0,01

mximo 0,1

Saturao 10

Quadro 4.8 Algumas caractersticas do etileno

O etileno praticamente omnipresente na atmosfera. Concentraesna ordem de 10 a 15 ppb so frequentes em casas e ao ar livre. Numacentral fruteira com o uso dos empilhadores com motores de combustoas concentraes podem atingir 1 a 2 ppm, 10 vezes mais do que o ne-

cessrio para causar respostas fisiolgicas. Nas concentraes existen-tes nos locais de distribuio, pontos de venda e armazenamento domstico

Massa molecular relativa 28,05

Frmula estrutural H C=CH2 2

Ponto de ebulio ( presso atmosfrica) 103,7 C

Inflamabilidade no ar

Limite inferior 3,1%

Limite superior 32%

Cor Sem cor Odor Leve odor adocicado


45/112


45

(quadro 4.9), o etileno pode reduzir o potencial de armazenamento defrutas e hortalias em 10 a 30%.

CONCENTRAO ( L.L ): -1LOCAL

Grossistas e centros distribuio 0,06

Supermercados 0,02-0,04

Frigorficos domsticos 0,03-0,2

Quadro 4.9 Concentraes de etileno frequentemente registadas em diversos locais dacadeia de abastecimento de frutas e hortalias (Watkins, 2002)

EFEITOSDO ETILENOO etileno desempenha importantes funes hormonais na biologia

vegetal, regulando diversos processos relacionados com o desenvolvi-mento e respostas a stresses biticos e abiticos. As funes do etilenodependem da espcie, do tipo de rgo e tecido e do estdio de desen-volvimento.

No contexto da ps-colheita de produtos hortofrutcolas, os efeitos doetileno podem ser benficos ou indesejveis.

EFEITOS INDESEJVEIS DO ETILENO

A presena de etileno em zonas de manuseamento de produtos horto-frutcolas provoca normalmente uma reduo da vida ps-colheita de to-dos os produtos.

O efeito mais dramtico do etileno traduz-se no acelerar do amadure-cimento e da senescncia, aumentando a velocidade de degradao daclorofila e o amolecimento de frutos. O etileno aumenta a susceptibilida-de dos frutos a fungos, provoca ou agrava o desenvolvimento de aciden-tes fisiolgicos em folhas e frutos, como por exemplo o russet spottingem alface, a acumulao de isocumarinas de sabor amargo em cenoura eo aumento da susceptibilidade ao bitter pitem ma. Provoca abscisode folhas, flores, frutos. No espargo, aumenta a dureza e a fibrosidade.Em batata, estimula o abrolhamento.

No quadro 4.10 classificam-se alguns produtos hortofrutcolas tendoem conta a sua sensibilidade ao etileno.


46/112


46

SENSIBILIDADEAO ETILENO

FRUTAS HORTALIAS

Elevada Abacate, ameixa, banana,

damasco, kiwi, ma,manga, meles (grupo), nectarina,

papaia, pra, pssegoinodorus

Alface, brcolo, couve-de-

-bruxelas, couve-flor,couves de repolho,espinafre, hortalias defolha, pepino, tomate

Moderada Laranja, lima, limo,meloas (grupo

), toranjacantalupensis

Chicrias, cogumelos,endvia, ervilha, escarola,espargo, feijo-verde

Baixa Figo

Quadro 4.10 Sensibilidade ao etileno de alguns produtos hortofrutcolas

EFEITOS BENFICOS E UTILIZAO COMERCIALDO ETILENO

Apesar dos efeitos indesejveis referidos, o etileno utilizado co-mercialmente para:

Acelerar e uniformizar o amadurecimento de frutos climactricos.

Uniformizar a cor em citrinos (desverdeamento). Usa-se nos fru-

tos da produo primor, permite antecipar a colheita. Facilitar a colheita mecnica (absciso).

A PRODUODE ETILENOPELOS PRODUTOSHORTOFRUTCOLAS

Todos os rgos vegetais produzem etileno. Todas as hortalias deri-

vadas de estruturas vegetativas hortalias de rgos subterrneos, defolhas, de caule e as estruturas reprodutivas no-climactricas produ-zem pouco etileno em condies normais. Nos frutos e inflorescnciasclimactricas (e.g. brcolo) a taxa de produo de etileno aumenta emparalelo com o aumento da taxa de respirao. Infeco com patognios,danos mecnicos e outras situaes de stresse, provocam um aumento dataxa de produo de etileno. No quadro 4.11 apresenta-se uma classifica-o de produtos com base na sua taxa de produo de etileno a 20 oC.

Nos rgos climactricos, o incio do climactrico marcado por alte-raes na expresso dos genes que regulam a biossntese do etileno, que passa a ser regulada de forma diferente. Designa-se por sistema 2 de


47/112


47

Quadro 4.11 Classificao dos produtos com base na taxa de produo de etileno (Kader, 2002).

BIOSSNTESEDE ETILENOO etileno sintetizado a partir do aminocido metionina atravs

de uma rota metablica altamente regulada e consumidora de energia.

CLASSE PRODUO A 20 C( L.kg .h ): -1 -1

PRODUTOS

Muito baixa 0,01 0,1Cereja, citrinos, uva, morango, rom, batata,

flores corte, hortcolas de folhas e razes

Baixa 0,1 1,0Mirtilo, pepino, quiabo, pimento, diospiro,

anans, framboesa

Moderada 1,0 10,0 Banana, figo, manga, tomate, alguns meles

Alta 10,0 100,0Ma, damasco, abacate, meloa, feijoa, kiwi,

nectarina, pssego, papaia, pra, ameixa

Muito alta >100,0 Maracuj, cherimoia

sntese de etileno, para o distinguir do sistema 1, existente em todos osrgos vegetais, tanto climactricos, como no-climactricos.

Metionina

SAM

ACC

Etileno

Receptor

ACS

ACO

AVG, AOA

Baixo O2

CO2, 1-MCP, STS

Silenciamentogenrico

(mutaes, transgenes)

Transcrio

genes

Figura 4.3 Factores que influenciam a biossntese e aco do etileno (Kader, 2003)


48/112


48

A metionina reage com ATP para produzir S-adenosil-metionina (SAM),numa reaco catalisada pela enzima SAM sintetase. A enzima ACCsintase (ACS) cliva a SAM formando o cido aminociclopropano-1-car-boxlico (ACC) e 5-metil-tioadenosina (MTA), na reaco consideradalimitante da velocidade de sntese do etileno. A MTA reciclada, produ-zindo novamente metionina, com consumo de ribose. O ACC converti-do em etileno, CO

2e cianeto (CN) pela aco da enzima ACC oxidase

(ACO). A figura 4.3 esquematiza a biossntese e a aco do etileno, re-ferindo os factores que permitem o seu controlo.

ACODO ETILENOUma vez em contacto com os tecidos o etileno liga-se a uma protena

da membrana plasmtica (receptor). Este complexo etileno-receptor al-tera a actividade de uma cadeia de transduo de sinal, no citoplasma,que leva transcrio de determinados genes e consequente sntese ouactivao de enzimas que causam as respostas fisiolgicas.

ESTRATGIASDE CONTROLODA SNTESEEDA ACODO ETILENO

Existem diversas tcnicas para proteger os produtos hortofrutcolasdos efeitos nefastos do etileno, que podem ser enquadradas em trs es-tratgias:

Remoo do etileno do ambiente;

Silenciamento qumico; Silenciamento gentico.

REMOO DO ETILENO

Remoo de fontes. A forma mais simples e frequentemente maiseficaz de evitar a acumulao de etileno no ambiente eliminar as fontesbiticas e abiticas de etileno. Deve-se eliminar a utilizao de empilha-

dores a gs ou quaisquer outros equipamentos com motores de combus-to das reas de armazenamento e manuseamento de frutas e hortalias.Tambm se impe eliminar os frutos climactricos em amadurecimento,


49/112


49

sobrematuros ou quaisquer produtos podres.Ventilao. Para remover o etileno do ambiente pode-se recorrer

ventilao. Uma taxa de renovao de ar de 1 volume por hora fre-quentemente suficiente se o ar exterior no estiver poludo com etileno.

Permanganato de potssio. O etileno pode ser oxidado a CO2 eH

2O pelo permanganato de potssio (KMnO

4). Os filtros comerciais con-

tm um material poroso impregnado com permanganato de potssio paraproporcionar uma elevada superfcie de contacto com o etileno. Os fil-tros podem ser formados em placas colocadas nas aberturas de entradade ar ou o ar tem de ser forado atravs dos filtros.

Ultravioletas e geradores de ozono. O etileno pode tambm seroxidado com equipamentos que recorrem radiao ultravioleta. Estes

equipamentos geram ozono e um composto intermedirio da sntese doozono oxida o etileno presente no ar. O ozono gerado txico para osprodutos hortofrutcolas e removido sada do equipamento.

Oxidao cataltica. O etileno pode ser oxidado se reagir com o O2

atmosfrico a temperatura elevada (cerca de 200 oC) na presena de umcatalisador de platina. Estes equipamentos so muito eficazes na remo-o do etileno, mas processam um volume de ar relativamente pequeno,sendo por isso aconselhveis para cmaras pequenas ou em situaes dearmazenamento prolongado em atmosfera controlada.

Adsoro. A adsoro do etileno em carvo activado ou brominado no um mtodo to divulgado como os mtodos que recorrem oxidao.

SILENCIAMENTO QUMICO

O silenciamento qumico actua inibindo a sntese ou a aco do etilenoatravs da utilizao de compostos orgnicos ou inorgnicos.

A inibio da sntese do etileno eficaz em situaes que a biossnte-

se a nica fonte de etileno, como nos frutos climactricos que produ-zem elevadas quantidades de etileno. Os inibidores da sntese no previnemos efeitos negativos do etileno j presente na atmosfera. A inibio dasntese de etileno pode ser conseguida ao nvel da ACC sintase ou daACC oxidase.

A enzima ACC sintase necessita de piridoxal fosfato como co-factor.So conhecidos diversos compostos que inibem enzimas que requerempiridoxal fosfato, dos quais a aminoetoxivinilglicina (AVG) e o cido ami-no-oxiactico (AOA) tm sido utilizados. O AVG, apresentado no merca-

do com o nome de ReTain (Abbott Laboratories), est disponvel emdiversos pases. O cido amino-oxiactico (AOA) tambm inibe a ACCsintase, mas no est registado para utilizao comercial.


50/112


50

A sntese de etileno pode tambm ser inibida ao nvel da ACC oxida-se. A actividade da ACC oxidase pode ser inibida pela reduo da con-centrao de O

2na atmosfera ou por temperaturas superiores a 30 oC.

So conhecidos outros inibidores da ACC oxidase, como o io cobalto,mas sem aplicao comercial.

A inibio da sntese, no entanto, no previne a resposta dos tecidosao etileno exgeno, presente na atmosfera. Uma outra estratgia de si-lenciamento consiste em inibir a aco do etileno, utilizando produtos quese ligam ao receptor do etileno e impedem a sua aco.

Os inibidores da aco do etileno podem ainda ser reversveis ou irre-versveis, consoante o tipo de ligao ao receptor.

Quanto aos inibidores da aco do etileno que actuam ligando-se ao

receptor referem-se o io prata que tem sido utilizado nas flores de cortee plantas em vaso. Para aumentar a sua mobilidade, o io prata (nitratode prata) complexado com tiossulfato de sdio formando tiossulfato deprata (STS). O 1-metilciclopropeno (1-MCP), eficaz em concentraesreduzidas encontra-se actualmente homologado em diversos pases e pre-v-se para breve a sua homologao em Portugal para alguns produtos.

O CO2

compete com o etileno ao nvel do receptor. No um inibidormuito forte, mas as enormes diferenas entre a concentrao de CO

2e

de etileno que se podem obter em condies de atmosfera controlada

contribuem para um efeito inibidor da aco do etileno.Uma outra forma de minimizar ou bloquear a aco do etileno redu-

zir a actividade metablica, recorrendo reduo da temperatura ou avapores de etanol.

A atmosfera controlada ou modificada (ver captulo 5) actua sobre asntese (ACC oxidase) e sobre a aco (receptor) do etileno atravs daaco combinada da concentrao de O

2reduzida e da concentrao de

CO2

elevada.

SILENCIAMENTO GENTICO

O conhecimento dos genes que codificam as enzimas responsveispelo metabolismo do etileno e pela transduco do sinal, aliado ao desen-volvimento da tecnologia de manipulao do ADN, permitiu o desenvol-vimento de estratgias para uma manipulao molecular das respostasao etileno. O melhoramento convencional tem tirado partido de mutaesnaturais (e.g. rin em tomate longa vida) para reduzir a sntese de etileno

e prolongar a vida ps-colheita de frutos. Estratgias moleculares (plan-tas transgnicas) tm recorrido ao silenciamento da ACC sintase, da ACCoxidase e do receptor do etileno.


51/112

C A P T U L O 5

OPERAESE TECNOLOGIASPS-COLHEITA

Conhecer as principais operaes e tec-nologias utilizadas no manuseamento de produtos hortofrutcolas.

Reconhecer a importncia do controlo datemperatura e as tecnologias que o per-mitem.

Descrever as principais operaes de pre-parao para o mercado.

Conhecer os diferentes sistemas de arma-zenamento.

Conhecer as exigncias tcnicas referen-tes embalagem.

Indicar os aspectos a verificar para asse-gurar a qualidade dos produtos durante otransporte.

O B J E C T I V O S

Um sistema de manuseamento

composto por diversas

operaes e tecnologias

integradas para atingirdeterminados objectivos.


52/112


52

E N Q U A D R A M E N T O Para preparar os produtos hortofrutcolas parao mercado e manter a sua qualidade entre a colheita e o consumo e recorre-sea um conjunto de operaes e de tecnologias que so estudadas neste captu-

lo. As operaes e tecnologias so incorporadas numa cadeia de abasteci-mento e devem ser escolhidas, dimensionadas e operadas numa perspectiva sistmica.

TECNOLOGIAS PS-COLHEITA

As operaes e tecnologias integradas nos sistemas de manuseamen-to podem ser classificadas de acordo com o quadro 5.1.

Quadro 5.1 Uma classificao das tecnologias ps-colheita (adaptado de Kader, 2002)

I. Controlo da temperatura

II. Controlo da humidade relativa

III. Tecnologias suplementares

III.1. Aplicadas ao produto

III.1.1. Operaes de limpeza

III.1.2. Operaes de selecoIII.1.3. Cura de tubrculos, razes e bolbos

III.1.4. Revestimentos comestveis

III.1.5. Tratamentos pelo calor

III.1.6. colheita(pesticidas, antagonistas biolgicos)Luta contra as doenas ps-

III.1.7. mentoInibidores do abrolha

III.1.8.reguladores de crescimento)

Outros tratamentos qumicos(antioxidantes, clcio,

III.1.9. Fumigao para o controlo de insectosIII.1.10. Tratamento com etileno

III.2. Aplicadas ao ambiente

III.2.1. Atmosfera controlada e atmosfera modificada

III.2.2. Embalagem

III.2.3. Circulao e velocidade do ar

III.2.4. tilao (renovao do ar)Ven

III.2.5. Eliminao do etileno

III.2.6. Desinfeco e sanidade

IV. Biotecnologias


53/112

CAPTULO 5 | OPERAES E TECNOLOGIAS PS-COLHEITA

53

O PAPEL CENTRALDA GESTODA TEMPERATURA

consensual entre os tericos e prticos da Cincia e TecnologiaPs-colheita que proporcionar aos produtos hortofrutcolas condiesptimas de temperatura e de humidade relativa so as melhores formasde garantir a sua qualidade durante o perodo ps-colheita. Todas as ou-tras tecnologias devem ser encaradas como complementos ao controloda temperatura e da humidade relativa. Considera-se que as tecnologiassuplementares podem aumentar a longevidade ps-colheita em apenas25 a 40% (figura 5.1).

0 30 60 90 120 150

Longevidade ps-colheita relativa

T e HRinadequadas

+ Tratamentossuplementares

Temperatura e humidade relativa ptimas

+ Tratamentos suplementares

Figura 5.1 Efeito do controlo da temperatura e da humidade relativa e de tecnologiascomplementares na longevidade ps-colheita de produtos hortofrutcolas (Kader, 2003)

Assim, para garantir a qualidade e estender a vida ps-colheita dos

produtos hortofrutcolas necessrio arrefecer rapidamente para a tem-peratura mnima de segurana, logo aps a colheita, e manter a cadeia defrio durante todo o perodo ps-colheita.

A refrigerao, temperatura aconselhada para cada produto, temum papel determinante na qualidade porque:

Reduz a actividade metablica, incluindo a respirao, a produode etileno, as alteraes de composio e a velocidade de senes-cncia e de amadurecimento;

Reduz a actividade microbiana, incluindo o desenvolvimento dedoenas nos produtos hortofrutcolas e a proliferao de patog-nios humanos;


54/112


54

Reduz a perda de gua;

Reduz os fenmenos de crescimento que limitam a vida ps-co-lheita de rgos de reserva (e.g. abrolhamento de batata, alho e

cebola); Prolonga a vida ps-colheita de frutas e hortalias, reduzindo a

taxa de depreciao da sua qualidade.

ARREFECIMENTOQuando os produtos so colhidos necessrio remover o calor sen-

svel (baixar a temperatura) para assegurar a mxima longevidade que possvel obter. Todos os produtos destinados a serem transportadosou armazenados a baixas temperaturas devem ser pr-arrefecidos an-tes de serem colocados temperatura de armazenamento. O processode arrefecimento pode ocorrer na cmara de conservao (arrefeci-mento em cmara), mas frequentemente vantajoso que constitua umaoperao separada designada porarrefecimento rpido ou pr-arre-fecimento (precooling). Embora o termo pr-arrefecimento esteja

mais vulgarizado, a expresso arrefecimento rpido mais precisa, poiso processo consta no arrefecimento propriamente dito e tem como ob-jectivo acelerar a remoo de calor e no constitui uma operao pr-via ao arrefecimento como a designao pr-arrefecimento poderia fazersupor.

Existem boas razes para a operao de arrefecimento ser distinta doarmazenamento frigorfico, nomeadamente:

Capacidade frigorfica. necessria muito maior capacidade fri-

gorfica para arrefecer um produto do que para manter a sua tem-peratura. O arrefecimento rpido exige mais potncia do que umarrefecimento lento, mas a rotao de produto no sistema de arre-fecimento elevada.

Circulao de ar ou gua. O aumento da velocidade de circula-o do fluido de arrefecimento e o ntimo contacto entre este e oproduto a arrefecer, permitem acelerar o arrefecimento.

Equipamentos especiais. As cmaras frigorficas para conser-

vao no possuem nem a capacidade frigorfica, nem a circula-o de ar necessria para a rpida remoo do calor dos produtos.Para aumentar a velocidade e eficincia do processo de arrefeci-


55/112


55

mento foram desenvolvidos diversos mtodos que requerem equi-pamentos ou instalaes especialmente concebidas para o efeito.

Embora nesta seco se discutam os mtodos de arrefecimento rpi-do, deve ficar referido que o arrefecimento comea no campo. Deve-se,desde a colheita, prevenir o aquecimento, recorrendo sombra, aspersode gua e programao da colheita e transporte de modo a reduzir operodo de tempo at ao pr-arrefecimento. Apresentam-se seguidamen-te algumas propriedades do processo de arrefecimento.

CURVADE ARREFECIMENTONa figura 5.2 esquematiza-se a evoluo da temperatura ao longo do

tempo durante o processo de arrefecimento.

0

5

10

15

20

0 3 6 9 12 15 18

Tempo de arrefecimento (horas)

t1/2

Tempera

tura

(C

)

O

Figura 5.2 Curva de arrefecimento

O meio-tempo de arrefecimento (t1/2

) o tempo necessrio parareduzir a diferena de temperatura entre o produto e o meio refrigeran-te para metade. O t

1/2permanece constante durante o perodo de arre-

fecimento (em teoria) e independente da temperatura inicial (em teoria).O meio-tempo de arrefecimento no depende do diferencial de tempe-ratura e por isso, em teoria, permanece constante ao longo do perodode arrefecimento. No exemplo da figura 5.2 o meio-tempo de arrefeci-

mento t1/2 = 3 h.A quantidade de calor que necessrio remover para arrefecer pro-dutos determinada pela equao 5.1.


56/112


56

[5.1]

sendo

Q - calor a remover (kJ)m - massa (kg)cp- calor especfico (kJ.kg

-1.oC-1)Ti - temperatura inicial (

oC)Tm - Temperatura mdia da massa (

oC) no momento considerado

A velocidade de arrefecimento depende de:

contacto entre o produto e o meio refrigerante;

diferena de temperatura entre o produto e o meio refrigerante; velocidade de circulao do meio refrigerante;

tipo de meio refrigerante.

Os factores que afectam a velocidade do arrefecimento so:

dimenso do produto;

temperatura inicial;

coeficiente de transferncia de calor; velocidade do fluido refrigerador (gua ou ar);

temperatura do fluido refrigerador.

DURAO COMERCIALDO ARREFECIMENTOAs propriedades da curva de arrefecimento resultam no facto de, aps

algum tempo, ser necessrio muito tempo para pequenos decrscimos natemperatura. Por essa razo, comercialmente o arrefecimento decorreat remoo de 7/8 do calor sensvel do produto, sendo o restante 1/8de arrefecimento efectuado durante o transporte ou armazenamento.

Na prtica efectua-se o arrefecimento at que a diferena de tempe-raturas tenha sido reduzida para 7/8 da diferena inicial. O tempo queleva a atingir esta temperatura :

[5.2]

)( mip TTmcQ -=

21

87 0,3 tt =


57/112


57

MTODOSDE ARREFECIMENTO RPIDOExistem os seguintes mtodos de arrefecimento rpido:

Arrefecimento em cmara (room cooling); Arrefecimento por ar forado ( forced air cooling);

Arrefecimento por gua ou hidroarrefecimento (hydrocooling);

Arrefecimento por vcuo (vacuum cooling);

Arrefecimento por gelo (ice cooling, package icing, contacticing, top icing).

ARREFECIMENTO EM CMARA

O mtodo mais simples, mas tambm mais lento, para arrefecer pro-dutos hortofrutcolas o arrefecimento em cmara. Neste mtodo, osprodutos so colocados em cmaras frigorficas convencionais onde soarrefecidos pelo contacto com o ar. Como a velocidade do ar reduzidae o ar no forado atravs dos contentores de forma a garantir umntimo contacto com o produto, o processo lento e pode levar vrios

dias a atingir-se os 7/8 de arrefecimento. Os contentores devem ser ven-tilados e a estiva planeada de forma a garantir uma boa circulao do ar.Para reduzir as perdas de gua, o ar deve ter uma humidade relativaelevada, mas adequada ao produto a armazenar.

Como o arrefecimento lento, a temperatura da polpa do produto ficamuito tempo acima da temperatura do ar, causando um elevado dfice de presso de vapor, que origina perdas de gua apreciveis. O arrefeci-mento em cmara satisfatrio para produtos que tm taxas de respira-o baixas, como as batatas de conservao ou as cebolas.

ARREFECIMENTO POR AR FORADO

Neste mtodo de arrefecimento o ar forado a atravessar os con-tentores (normalmente paletes) que contm o produto, devido a umadiferena de presso que criada entre as duas faces do contentor.Com o aumento da velocidade do ar e da capacidade de refrigerao otempo necessrio para o mesmo arrefecimento apenas 10 a 25% do

tempo necessrio para atingir o mesmo arrefecimento em cmara. Paraminimizar a perda de gua pode-se recorrer humidificao do ar uti-


58/112


58

lizado no arrefecimento. Este mtodo recomendado para produtoscomo o pimento e o morango que so susceptveis de apodrecer seforem molhados.

Existem quatro sistemas de arrefecimento por ar forado: 1) Tnel;2) Serpentina; 3) Parede fria e 4) Evaporativo.

ARREFECIMENTO POR GUA

Os sistemas de arrefecimento por gua removem o calor do produtocom gua fria. O contacto do produto com a gua pode ser obtido porasperso de gua sobre o produto ou por imerso do produto na gua.O arrefecimento por gua pode ser efectuado de forma contnua ou

descontnua. Como o calor especfico da gua superior ao do ar, oprocesso de arrefecimento mais eficiente, uma vez que um determi-nado volume de gua pode remover mais calor do que o mesmo volumede ar mesma temperatura. O arrefecimento por gua vantajoso porser mais rpido do que o ar forado e no causar perda de gua nosprodutos. Em cargas embaladas de forma compacta ou paletizadas deforma a dificultar o contacto da gua com o produto a remoo decalor mais lenta.

Uma vez que a gua recircula no sistema, necessrio evitar o au-mento da carga microbiana para prevenir contaminaes de produtos. Agua deve ser desinfectada com cloro e filtrada antes de retornar aopermutador de calor para ser arrefecida. Para uma desinfeco eficaz agua deve ter 100 a 150 ppm de cloro activo. Os equipamentos devemser limpos diariamente. As embalagens devem ser resistentes gua epossuir boa drenagem. O arrefecimento por gua pode ser utilizado emcerejas, feijo-verde e pepino.

ARREFECIMENTO POR VCUO

O arrefecimento por vcuo um mtodo que se baseia no princpiode que a evaporao da gua remove calor do ambiente e a gua evapora a temperaturas tanto mais baixas quanto menor for a pressoatmosfrica. presso atmosfrica normal a gua ferve a 100 oC,mas presso de 4,6 mmHg a gua ferve a 0 oC. O arrefecimento poreste mtodo obtido atravs da evaporao da gua do produto, cau-

sando por isso perdas de gua que atingem 2 a 5%. A murchido dediversas folhas torna-se aparente se a perda de gua ultrapassar os 5%.


59/112


59

A perda de gua e arrefecimento esto relacionados, obtendo-se umareduo de cerca de 5 oC por cada 1% de perda de gua. Este mtodo apropriado para o arrefecimento rpido de hortalias em que a razosuperfcie/volume elevada (folhas, e.g. alface, espinafre). Por exem-plo uma alface pode arrefecer em 20-25 minutos e uma couve-flor em2-4 horas. Outras hortalias como brcolo, couve-flor, milho-doce,couve-de-bruxelas, espargos e alcachofras tambm podem ser arrefe-cidos por este mtodo podendo ser molhados previamente para reduzira perda de gua. Cogumelos tambm podem ser arrefecidos, pois somuito permeveis ao vapor de gua mas no podem ser molhados.Frutos, razes, tubrculos e bolbos no so apropriados para o arrefe-cimento por vcuo.

Quadro 5.2 Presso da cmara de vcuo correspondente temperatura desejada

ARREFECIMENTO POR GELO

A utilizao de gelo para arrefecer produtos alimentares um mtodoantigo, mas ainda largamente utilizado. O arrefecimento obtm-se portransferncia do calor do produto para o gelo, provocando a sua fuso. Ogelo possui uma capacidade de remoo de calor superior da gua pois

requer 335 kJ.kg-1 para passar do estado slido ao estado lquido (calorlatente de fuso). As embalagens devem ser de carto encerado, plsticoou madeira, para resistirem gua. O arrefecimento por gelo eficaz naremoo do calor sensvel, confere aos produtos nas embalagens um aspecto fresco e contribui para manter uma humidade relativa elevada ereduzir as perdas de gua. No entanto o peso das embalagens substan-cialmente acrescido e a gua resultante da fuso do gelo molha o pavi-mento ou o local onde esto as embalagens. Este mtodo serve para

arrefecer produtos que

Manual to SPI

Documents

Transcript of Manual to SPI