Universidade Federal do Pampa Engenharia de Alimentos Tecnologia de Frutas e Hortaliças Estágios do desenvolvimento de hortifrutis Bioquímica e Fisiologia do Desenvolvimento e Pós-colheita de Frutas e Hortaliças Prof. Eduardo Henrique M. Walter Engenheiro de Alimentos Setembro de 2010 Conservação α Taxa de respiração • O manuseio pós-colheita de frutas e hortaliças baseia-se no conhecimentos dos mecanismos de controle da respiração e maturação Transformações durante a maturação dos frutos • Amolecimento da polpa – Mudança na composição da pectina Mudança na composição da pectina Transformações durante a maturação dos frutos • Amolecimento da polpa – Mudança na composição da pectina • Alteração da cor – Destruição de clorofila – Revelação de carotenóides • Cor laranja e amarela – Síntese de carotenóides • Cor vermelha – Síntese de antocianinas • Cor vermelha e azul • Síntese de ceras na casca Alteração de pigmentos em manga Transformações durante a maturação dos frutos • Mudança do padrão protéico, sob controle dos genes – Quantitativo – Síntese de novas enzimas Transformações durante a maturação dos frutos • Abscisão • Alteração na permeabilidade dos tecidos • Alteração na taxa respiratória – Para satisfazer as novas necessidades energéticas – Reflete a deterioração dos sistemas de controle da senescência • Alterações na produção de etileno – Induz o início da maturação – Excesso de produção de etileno com a senescência Alteração da relação SST/acidez em manga Transformações durante a maturação dos frutos • Alterações na composição dos carboidratos – Degradação do amido em açúcar – Interconversão de açucares – Aumento na concentração de SST • Alterações nos ácidos orgânicos – Quantitativa – Qualitativa • Produção de compostos voláteis Fotossíntese x Respiração CO2 + H2O + energia (CH2O)n + O2 (CH2O)n + O2 CO2 + H2O + energia Após a Colheita • As leis biológicas permanecem as mesmas do período de crescimento. • No armazenamento pode ocorre: – Senescência “natural” – Distúrbios metabólitos com danos irreversíveis Respiração pós-colheita Fatores internos e externos associados à deterioração • • • • • • Respiração Etileno Crescimento e desenvolvimento Temperatura Umidade relativa Manuseio e movimentação Geração de Energia e Vários Compostos de Degradação na Respiração Fenômeno fisiológico para a manutenção da vida (CH2O)n + O2 (ar) CO2 + H2O + energia C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP + 673 Kcal Mecanismo de degradação das reservas energéticas e nutricionais EQuímica ETérmica Aldeídos, cetonas, alcoóis, terpenos, etileno e outros compostos voláteis 16 Calor liberado por frutas na respiração Calor liberado por hortaliças na respiração Modelos Respiratórios na Maturação Práticas pós-colheita: ƒ (Modelo respiratório) • Climatéricos – Colheita de frutos verde-maduro ou pré-climatério – Permite o controle do início da maturação – Redução das perdas pós-colheita • Não-climatéricos – Colheita de frutos maduros – Cuidados adicionais no manuseio Classificação dos produtos hortículas: ƒ (Modelo respiratório) • • • • • • • • Abacate Abacaxi Banana Goiaba Laranja Lichia Limão Maçã • • • • • • • • Mamão Manga Morango Pêra Pêssego Tomate Romã Uva Produto climatérico x Produto não-climatérico ??? Classificação dos produtos hortículas: ƒ (Modelo respiratório) • • • • • • • • • Abacate Abacaxi Banana Caju Carambola Goiaba Laranja Lichia Limão • • • • • • • • • Maçã Mamão Manga Morango Pêra Pêssego Tomate Romã Uva Produto climatérico x Produto não-climatérico Classificação dos produtos hortículas: ƒ (Modelo respiratório) • • • • • • • • • Abacate Abacaxi Banana Caju Carambola Goiaba Laranja Lichia Limão • • • • • • • • • Maçã Mamão Manga Morango Pêra Pêssego Tomate Romã Uva Produto climatérico x Produto não-climatérico ??? Papel do etileno na maturação • Frutos climatérios e não-climatéricos – Respostas e capacidade de síntese distintas • Frutos climatérios – Induz o início da maturação – Grande capacidade de síntese do hidrocarboneto • Síntese 1 e 2 de regulação de produção • Frutos não-climatérios – Maturação ƒ(Etileno, outros fatores endógenos) – Baixa capacidade de síntese do hidrocarboneto • Síntese 1 de regulação de produção Etileno Classificação: ƒ (produção de etileno) • Influência – Taxa respiratória – Atividade metabólica – Vida útil do produto • Acúmulo do gás – Interior do produto • Células • Espaços intercelulares – Ambiente de acondicionamento “Uma maçã podre coloca todas a perder...” Produção do etileno – Processo de amadurecimento natural – Temperaturas crescentes, até 30°C – Danos mecânicos – Distúrbios fisiológicos – Estresse hídrico – Doenças Controle da produção de etileno • Manuseio mínimo • Temperatura de armazenamento • Atmosfera controlada/modificada – O2 < 8% – CO2 > 2% Resposta dos frutos ao etileno exógeno Climatéricos Não-climatéricos Resposta a aplicação Antes da respiração climatérica Durante toda a vida póscolheita Magnitude da resposta Independente da concentração Função da concentração Nível endógeno Variável, baixo para alto Baixo Propileno e acetileno, mimetizam a ação do etileno Mecanismo de respiração em ƒ (O2) Mecanismo de respiração em ƒ (O2) • Qual a importância desses dados??? • Qual a importância desses dados??? Temperatura • Taxa de respiração α Temperatura – Q10 = 2-4 • Faixa média de temperatura entre 0-30°C • Respiração >>> Reação exotérmica • Como controlar a temperatura dos hortifrutis? Temperatura • Taxa de respiração α Temperatura – Q10 = 2-4 • Faixa média de temperatura entre 0-30°C • Respiração >>> Reação exotérmica • Como controlar a temperatura dos hortifrutis? – Ventilação – Refrigeração Sintomas do armazenamento em temperaturas elevadas • • • • • • Perda de coloração da superfície do produto Ressecamento e queimadura superficial Amolecimento dos tecidos Escurecimento da polpa Amadurecimento desuniforme Redução da vida útil Kluge (2010) Elevação da temperatura: Benéfica ou maléfica? • Diminui o período de conservação – Aumenta a taxa de respiração – Aumenta a produção de etileno Injúria por Frio • Hortifrutis tropicais e subtropicais • Temperaturas de armazenamento 10-15°C • Fator primordial para o desenvolvimento de característica organolépticas ideais para o consumo Classificação dos produtos pela sensibilidade a injúria pelo frio Não sensíveis Sensíveis Ameixa Kiwi Maça* Morango Uva Alho Beterraba Couve-flor Repolho * Algumas variedades são sensíveis Sintomas de injúria pelo frio Produto T segurança Sintoma Banana 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Mamão 7 Abacaxi 6-10 Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Abacate 5-12 Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Escurecimento da polpa Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Sintomas de injúria pelo frio Produto Banana T segurança Sintomas de injúria pelo frio Sintoma Produto 12 Escurecimento da casca Banana Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Mamão 7 Abacaxi Abacate Berinjela T segurança Sintoma 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Pontuações escuras e apodrecimento superficial Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Mamão 7 6-10 Escurecimento da polpa Abacaxi 6-10 Escurecimento da polpa 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Abacate 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares 7 Escurecimento superficial Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Tomate 7-12 Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Kluge (2010) Sintomas de injúria pelo frio Produto T segurança Sintoma Sintomas de injúria pelo frio Produto T segurança Sintoma Banana 12 Escurecimento da casca Banana 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Mamão 7 Abacaxi 6-10 Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Mamão 7 Escurecimento da polpa Abacaxi 6-10 Abacate 5-12 Berinjela 7 Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Abacate 5-12 Escurecimento superficial Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Escurecimento da polpa Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Sintomas de injúria pelo frio Produto Banana T segurança Sintoma Sintomas de injúria pelo frio Produto 12 Escurecimento da casca Banana Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Mamão 7 Abacaxi Abacate Berinjela T segurança Sintoma 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Pontuações escuras e apodrecimento superficial Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Mamão 7 6-10 Escurecimento da polpa Abacaxi 6-10 Escurecimento da polpa 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Abacate 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares 7 Escurecimento superficial Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Tomate 7-12 Sintomas de injúria pelo frio Produto T segurança Sintoma Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Sintomas de injúria pelo frio Produto T segurança Sintoma Banana 12 Escurecimento da casca Banana 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Mamão 7 Abacaxi 6-10 Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Mamão 7 Escurecimento da polpa Abacaxi 6-10 Abacate 5-12 Berinjela 7 Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Abacate 5-12 Escurecimento superficial Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Escurecimento da polpa Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Sintomas de injúria pelo frio Produto Banana T segurança Sintoma Sintomas de injúria pelo frio Produto 12 Escurecimento da casca Banana Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Mamão 7 Abacaxi Abacate Berinjela T segurança Sintoma 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Pontuações escuras e apodrecimento superficial Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Mamão 7 6-10 Escurecimento da polpa Abacaxi 6-10 Escurecimento da polpa 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Abacate 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares 7 Escurecimento superficial Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Tomate 7-12 Sintomas de injúria pelo frio Produto T segurança Sintoma Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Sintomas de injúria pelo frio Produto T segurança Sintoma Banana 12 Escurecimento da casca Banana 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Mamão 7 Abacaxi 6-10 Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Mamão 7 Escurecimento da polpa Abacaxi 6-10 Abacate 5-12 Berinjela 7 Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Abacate 5-12 Escurecimento superficial Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Escurecimento da polpa Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Sintomas de injúria pelo frio Produto Banana T segurança Sintoma Sintomas de injúria pelo frio Produto 12 Escurecimento da casca Banana Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Mamão 7 Abacaxi Abacate Berinjela T segurança Sintoma 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Pontuações escuras e apodrecimento superficial Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Mamão 7 6-10 Escurecimento da polpa Abacaxi 6-10 Escurecimento da polpa 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Abacate 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares 7 Escurecimento superficial Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Tomate 7-12 Sintomas de injúria pelo frio Produto T segurança Sintoma Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Sintomas de injúria pelo frio* Produto T segurança Sintoma Banana 12 Escurecimento da casca Banana 12 Escurecimento da casca Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Limão 10 Pontuações escuras no flavedo Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Melão 7-10 Pontuações escuras e apodrecimento superficial Mamão 7 Abacaxi 6-10 Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Mamão 7 Escurecimento da polpa Abacaxi 6-10 Abacate 5-12 Berinjela 7 Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria Formação de áreas aquosas e pontuações escuras Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Abacate 5-12 Escurecimento superficial Berinjela 7 Escurecimento superficial Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas Tomate 7-12 Escurecimento da polpa Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria *Ocorrência durante o armazenamento inadequado ou após transferência do produto para temperaturas mais elevadas Principais sintomas de injúrias pelo frio • • • • Depressões superficiais na casca Mudanças na coloração (interna e/ou externa) Falha no amadurecimento Aumento na incidência de podridões Fatores associados a injúria por frio Fatores associados a injúria por frio • Intrínsecos ??? • Extrínsecos ??? • Intrínsecos – Genótipo – Condições de crescimento – Idade e estágio de amadurecimento • Extrínsecos – – – – – Temperatura de armazenamento Tempo de exposição às condições inadequadas Exposição continuada ou intermitente Umidade relativa Composição atmosférica Mecanismos de injúria por frio • Alteração no funcionamento das membranas • Perda de fluidez lipídica (T ≈ 10-15°C) – Efeitos sobre sistemas enzimáticos • Produção de energia (ATP) e síntese de proteínas – Extravasamento de eletrólitos – Perda de compartimentalização – Decréscimo da taxa de fotossíntese • Aumento da Ea das enzimas das membranas – Acúmulo de metabólicos tóxicos • Etanol e acetaldeído Kluge (2010) Distúrbios por congelamento • Desidratação • Extravasamento • Morte celular Distúrbios fisiológicos por fatores pré-colheita Doenças em Tomates de Origem Fisiológica Silva e outros (2003) Podridão-apical Causa: Deficiência de Cálcio Kluge (2010) Kluge (2010) Rachaduras Radial Concêntrica Causas: Desbalanço hídrico e bruscas variações de temperatura Kluge (2010) Escaldadura ou queima-de-sol Causa: Exposto repentinamente à luz solar direta Kluge (2010) Ombro-amarelo Lóculo aberto Causa: Altas temperaturas no período de amadurecimento dos frutos Causa: Deficiência de Boro Distúrbios fisiológicos por fatores pré-colheita • Aspectos nutricionais – Mineral (Ca, K, Mg, P, B, Zn, N) – Defensivos agrícolas • Condições climáticas – Plantio em época errada – Plantio em local inadequado • Manifestação – No campo – Pós-colheita Kluge (2010) Tipos de distúrbios fisiológicos • Fatores pré-colheita • Temperatura pós-colheita • Composição gasosa pós-colheita Doenças causadas por bactérias • Definição: Alteração de origem não patogênica, decorrente de modificações no metabolismo normal de um vegetal, ou na integridade estrutural de seus tecidos, induzindo alterações sensoriais. Cancro-bacteriano Doenças causadas por fungos Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis Mela-de-rizoctonia Doenças causadas por vírus Rhizoctonia solani Viroses do complexo do vira-cabeça Doenças causadas por nematóides Tospovírus na família Bunyaviridae Galhas Importância da Agronomia e do Agricultor • Identificação precoce • Tratamento preventivo das doenças • Conhecimento: – etiologia – sintomatologia – métodos de controle Nematóides do gênero Meloidogyne
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