“Tecnologia de barreiras” para a manutenção da cor e ... · 10-30 dias. ISA 3-5/12/07 ... 20...

ISA 3-5/12/07 Pós-colheita e processamento m ínimo de produtos hortofrutícolas. Qualidade e segu rança

“Tecnologia de barreiras” para a manutenção da cor e da textura de

produtos minimamente processados.

Margarida Moldão Martins

UTL/ISA/DAIAT


Produtos frescos cortados

� Mais perecíveis do que as respectivas matérias primas.

� Degradação de cor

� Degradação de textura

� Alteração de sabor

• Gosto• Aroma

� Perda de valor nutricional

� Aspectos microbiológicos

Aumento de actividade microbiana

Ausência de protecção naturalMaior superfície expostaEliminação do efeito competitivoMaior disponibilidade de substrato

Aspectos microbiológicos

Sabores estranhos< Valor nutricional

Lixiviação,Aumento da TR

Sabor/valor nutricional

Aroma desagradávelAroma menos característico

Formação e acumulação de aromas desagradáveisPerda de aromas naturais

Aroma

AmolecimentoPerda de turgescênciaEndurecimento

Degradação enzimática,> Taxa de transpiração

Textura

Acastanhamento“Esbranquiçamento”

Actividade enzimática[O2]Desidratação

Cor

Efeitos negativosCausasCaracterística


Factores com influência na resposta ao PM

� Variedade

� Práticas culturais

� Data de colheita

� Processamento

� Distribuição


Formas de minimizar os efeitos do PM


Tecnologia de barreiras

� Matérias primas adequadas

� “Tecnologia de barreiras”

� Utilizar múltiplas “barreiras” a níveis que não impliquem alteração das características do vegetal fresco e que contrariem a degradação

Efeito final ≥≥≥≥ ∑ efeitos


Barreiras

� Com implicação global

� Com implicação sobretudo ao nível da cor

� Com implicação sobretudo ao nível da textura


Barreiras com implicação global

� Temperatura – o mais baixa possível (> p.c)

� Frio precoce

� Frio contínuo

� Corte e não esmagamento

� Atmosfera adequada

� Pré tratamentos aplicados à matéria prima

� Tratamentos térmicos moderados

� Elevadas pressões de O 2


Pré tratamentos aplicados à matéria prima

Tratamentos térmicos moderados

Elevadas pressões de O 2


Pré Tratamentos

� 35-55ºC / sec – horas

� Meio de transferência térmica

• Água

• Ar

O2

� O2 > 80 kPa

� 10-30 dias


Pré tratamentos

O stress imposto às matérias primas antes do processamento mínimo

⇓

Desencadear mecanismos de resistência

⇓

Manutenção da qualidade


Porquê?Induzem?

� Alteração do metabolismo das proteínas. Síntese de proteínas de baixa massa molecular (HSP) (22,25 kDa) (Pavoncello et al., 2001)

� Rápida produção de materiais tipo lenhina seguida de fitoalexinas (Nafussi et al., 2001)

� “Fusão” e recristalização de ceras da parede que colmata orifícios (Fallik et al., 2004)

� Alteração da actividade enzimática

• Alteração do metabolismo dos compostos fenólicos (Saltveit, 2000).

• Alteração da estrutura péctica

• Alteração das vias metabólicas dos compostos do aroma

� Alteração da taxa respiratória e de produção de etileno


A cor dos PM

Esquema simplificado do escurecimento enzimático dos compostos fenólicos

Substratos fenólicos (incolores)

O-difenóis (Incolores)

Orto-quinonas(Incolores/corados)

Polímeros (Castanhos)

Sulfito

Aminoácidos





Sulfito

Aminoácidos





Sulfito

Aminoácidos


Lesão

Sinal

Receptor ?

DNA

m-RNA

Síntese proteica

PAL PAL

PPO

POD

�� Integridade celular

O2

Metabolismo fenóis

EscurecimentoMais fenóis

Esquema simplificado do metabolismo dos compostos fenólicos em material vegetal

danificado

(Ad. Saltveit, 2000)


Barreiras de inibi ção do escurecimento

� Agentes químicos

� Inibidores enzimáticos

� Revestimentos comestíveis

� Atmosfera modificada (Supressão dos reagentes - O2)

� Pré tratamentos aplicados à matéria prima


Agentes químicos

� Compostos que contêm enxofre

� Dióxido de enxofre

� Metabissulfito de sódio

� Metabissulfito de potássio

� Sulfito de sódio

� Bissulfito de sódio

� Bissulfito de potássio

� Acidulantes

� Ácido cítrico

� Ácido málico

� Ácido tartárico

� Ácido fosfórico

� Quelatantes

� EDTA

� Polifosfatos


Agentes químicos e enzimáticos

� Antioxidantes

� Ácido ascórbico

� Sais de ácido ascórbico

� Glutationa

� Tocoferol

� L-aminoácidos

• Cisteina

• Lisina

• Glicina

• Histidina

� OEs

� Proteases sulfidrílicas ⇒quebra de ligações S-S→2SH

� Ficina

� Papaina

� Bromeleína

� Inibidores da PPO

� 4-Hexilresorcinol

� Ácidos carboxílicosaromáticos

� Sais

• Cloreto de sódio

• Cloreto de cálcio


Esquema simplificado de actuação de alguns agentes inibidores do escurecimento


Revestimentos comestíveis

� Barreira semipermeável que implica redução de:

� Tocas gasosas (CO 2, O2, C2H4, compostos voláteis)

� Migração de solutos e vapor de água

� Veículo para o transporte de aditivos alimentares

� Protecção mecânica aos produtos

Controlo da actividade fisiológica,

bioquímica e microbiológica


Revestimentos comestíveis mais utilizados

Hidrocoloidais

� Glucídicos (Exemplos)

� Quirosano� Carboximetilcelulose� Alginato� Carragenina� Pectinas de baixo

metoxilo� Goma-arábica � Ciclodextrinas

� Proteicos (Exemplos)

� Gelatina� Caseína� Glúten� Proteína do soro de leite

Lipídicos

� Ceras

� Cera de abelha

� Cera de carnaúba

� Acilgliceróis

� Ácidos gordos

Compostos


Atmosfera modificada

� Normalmente:

� O2�

� CO2�

� Activa

� Passiva

H2O

C2H4

O2

CO2

PTTM

<< <<

Escurecimento

Escurecimento

PTTMPTTMPTTM

Sinal

Receptor ?

DNA

m-RNA

Síntese proteica

fi- PAL

�� Integridade celular

PPO

PODO2

Não aumento do teor de substratos

fenólicos

Lesão


Influência dos TTM no metabolismo dos fenóis


0

100

200

300

400

500

600

700

PAL FenóisVar

iaçã

o em

rel

ação

ao

teci

do in

tact

o

Intacto

Cortado

TTM+corte


TTM vs actividade da PAL e teor de fenóis em Alface iceberg

78,1

74,2

71,2

72,8 73,3

81,5

79,2

77,076,4 76,9

70

72

74

76

78

80

82

84

0 5 10 15 20 25

Tempo de armazenamento (dias)L

*(e

xte

rno

)

Controlo 0

35ºC; 20min

L*ext= 35,580+ 2,450T- 0,033T2+ 0,044t+ 0,0004t2- 0,450ta + 0,020ta2- 0,004Tt- 0,006Tta

R2= 0,92; R2ajust= 0,86

(Abreu et al, 2004)

TTM vs parâmetro L* da cor de pêra Rocha MP

TTM vs parâmetro hº da cor de pêra Rocha MP

8 8 8 6 8 4 8 2 8 0 7 8

hº ext= 56,03+ 2,08T- 0,03T2+ 0,08t- 0,60ta+ 0,02ta2- 0,003Tt R2= 0,79768 R2ajust= 0,7043

(Abreu et al, 2004)

97,4

86,0 85,6 85,2 85,7

94,0

91,9

89,688,4 88,3

80

84

88

92

96

100

0 5 10 15 20 25

Tempo de armazenamento (dias)H

º (e

xte

rno

)

Controlo 0

35ºC; 20min

Influência de revestimentos comestíveis no parâmetro L da cor em Cenoura MP

(Vieira et al, 2003)

Sem revestimento ⇒“esbranquiçamento

Revestimento ⇒Preservação da cor

Mistura de vegetais para sopa (10 dias a 4ºC)

•Cenoura – 0,8% CMC + 0,7% CA + 3,5% (w/w) GLI•Cebola – Revestimento comestível. 2% pectina de baixo metoxilo•Batata e nabo - 0,5% L-cisteína + 2% ácido cítrico•Atmosfera inicial: 3% CO2 , 2%O2


A textura dos PM


Textura. Parede celular

5Fenóis

5Proteína

15Hemiceluloses

35Celulose

40Pectinas

Proporção (%)

Componente estrutural


Ramnose

Cadeia lateral

Endo-PG(EC 3.2.1.15)

PME(EC 3.1.1.11)

β-galactosidase(EC 3.2.1.23)

Exo-PG(EC 3.2.1.67)

COO-

C6H12O6

Esquema simplificado da degradação enzimática das pectinas


Barreiras de preservação de textura

Pré tratamentos

Suplementação de cálcio

Ramnose

Cadeia lateral

Endo-PG(EC 3.2.1.15)

PME(EC 3.1.1.11)

β-galactosidase(EC 3.2.1.23)

Exo-PG(EC 3.2.1.67)

COO-

C6H12O6

Alterações enzimáticas induzidas pelos TTM


TTM + suplementação de cálcio na preservação da textura

� Menor despolimerização

� Diminuição do teor de açúcares neutros

��

Favorecimento interacFavorecimento interacççõesões

� Aumento de grupos carboxilolivres

+

Ca2+

��

PectatosPectatos de cde c áálciolcio

Preservação de:

•Integridade celular•Dureza

•Turgescência


Influência de TTM na perda de H 2O em Cenoura MP

Exsudado

3 2,5 2 1,5 1 0,5 0

20 25 30 35 40 45 50 55 60

Temperatura (ºC)

0

20

40

60

80

100

120

Tem

po (

min

uto)

Influência do TTM (50°C/1h) na perda de H 2O em meloa MP

1.0 5.0 8.0

0

1

2

Unheated

Heated

Days in Storage at 10o

C

Moi

stur

eLo

ss(%

)

(Lamikanra et al., 2004)

R2 = 0,77; R2ajust. = 0,65

(Barrancos et al., 2003)

30 - 40ºCD ≈1,2 N

Influência de TTM na dureza de maçã Goldendelicious MP

M. PrimaD ≈ 0,8 N

Dia 0

Micro estrutura de kiwi

Controlo 13 dias

TT-13 dias Ca – 13 dias TT + Ca – 13 dias(Beirão da Costa et al., em publicação)

Dureza de kiwi MP

Barras v erticais indicam interv alos de conf iança de 0,95

ST ST1 ST2 TT TT1 TT2

0 3 6 9 13

Tempo de Armazenamento (Dia)

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

Fo

rça

Má

xim

a (N

)

(Beirão da Costa et al., em publicação)


Em conclusão

� Processamento mínimo

� Maior degradação sobretudo

� Cor

� Textura

� Menor período de vida útil

� Existem barreiras que:

� Minimizam os efeitos negativos do PM

• Pré tratamentos

• Inibidores químicos do escurecimento

• Atmosfera modificada

� Aumentam o período de vida comercial 50 a 400%

…mantendo a “vida”…


Muito obrigada:

� À assistência.

� A todos os que comigo trabalham.

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