Prof. Angelo P. Jacomino
Depto. Produção Vegetal
Controle e Modificação da Atmosfera
Efeitos do baixo O
2e/ou alto CO
2Ø
POSITIVOS:
üdiminui respiração
üdiminui produção de etileno
üdiminui ação do etileno
üdiminui atividade de enzimas oxidativas
üdiminui desenvolvimento de microrganismo
Ø
NEGATIVOS:
üFermentação
üAlteração de odor e sabor
üDistúrbios fisiológicos
Etapas
Enzimas
Modulada
Glicolise
Fosfofrutoquinase
↑CO
2Fase Preparatória Piruvato desidrogenase
↑CO
2↓O
2Ciclo de Krebs
Succinato desidrogenase
↑CO
2CTE
Citocromo oxidase
↑CO
2e
↓O
2Síntese de Etileno ACC oxidase
↑CO
2e
↓O
2Ambiente:
21% O
2+ 0,03% CO
2+ 78% N
2- maior período de conservação
- não causar distúrbios fisiológicos
- não causar respiração anaeróbica
Princípios do método
O
2e/ou CO
2Þ
concentrações ótimas para:
21%O2
0,03%CO2
TROCAS GASOSAS NOS VEGETAIS
H
2O
CO
2H
2O
O
2O
2CO
2 < 21%O2 > 0,03%CO221%O2
0,03%CO2
TROCAS GASOSAS NOS VEGETAIS
H
2O
CO
2H
2O
O
2O
2CO
2 <<< 21%O2 >>> 0,03%CO2CLASSIFICAÇÃO DOS PRODUTOS HORTÍCOLAS QUANTO A TOLERÂNCIA À BAIXA CONCENTRAÇÃO DE O2
Mínimo O2
(%) Produto
0,5 Nozes e frutos secos
1,0 Cvs maçã e pera, brócolo, alho e
cebola
2,0
Maçã, pera, kiwi, nectarina, pêssego, ameixa, morango, abacaxi, melão-cantaloupe, milho doce, feijão de vagem, alface, repolho, couve flor, couve de bruxelas
3,0 Abacate, tomate, pimentão, pepino,
alcachofra
5,0 Frutos cítricos, ervilha, aspargo,
batata-doce, batata
Adaptado de Kader & Ke (1994)
CLASSIFICAÇÃO DOS PRODUTOS HORTÍCOLAS QUANTO
A TOLERÂNCIA À ALTA CONCENTRAÇÃO DE CO2
Máximo CO2
(%) Produto
2 Maçã Golden Delicious, pera, uva tomate, pimentão, alface, alcachofra, batata-doce
5 Maçã, pêssgo, nectarina, ameixa, laranja, abacate, banana, manga, mamão, kiwi, ervilha, berinjela, couve-flor, repolho, couve-de-bruxelas, cenoura
10
Pomelo, limão lima abacaxi, pepino, quiabo, aspargo, brócolo, salsa, aipo, cebola-de-folha, cebola, alho, batata
15 Morango, cereja, figo, melão
Cantaloupe, milho-doce, cogumelo, espinafre
Produto
Composição atmosférica
Sintomas
Oxigênio (%)
Gás Carbônico
(%)
NR
NI
NR
NI
Banana
2-5
<1
2-5
>7
1,2,5,6,7
Abacaxi
3-5
<2
5-10
>10
1
Laranja
5-10
<5
0-5
>5
1
Figo
5-10
<2
15-20
>25
1,8
Morango
5-10
<2
15-20
>25
1,9
Pêssego
1-2
<1
3-5
>5
1,3,4,5
Caqui
3-5
<3
5-8
>10
1,5
Uva
2-5
<1
1-3
>5
1,9
1 - Modificação no sabor 2 - Escurecimento da casca3 - Escurecimento interno da casca 4 - Escurecimento interno da polpa 5 - Falha no amadurecimento
6 - Textura indesejável
7 - Amaciamento do fruto verde 8 - Perda do aroma
9 - Escurecimento do pedúnculo NR= nível recomendado ; NI= nível de injúria
Condições atmosféricas requeridas por diferentes espécies de frutos, sob
umidade relativa de 90-95%, níveis e sintomas de injúrias.
Altas concentrações de O
2
ü
Vantagens
§
Reduz a respiração
§
Reduz incidência de doença
§
Retarda amadurecimento
§
Favorece compostos de defesa
Altas concentrações de O
2
ü
Vantagens
§
Reduz a respiração
§
Reduz incidência de doença
§
Retarda amadurecimento
§
Favorece compostos de defesa
Ø
Atmosfera com concentrações superiores a 22%
ü
Desvantagens
§
Acelera o amadurecimento
§
Aumenta a respiração
§
Colapso celular
Produto
O
2(%)
Efeitos Principais
Limão siciliano 70-100 acelerou degradação clorofila (Biale e Young, 1945)
Abacate 50-100 acelerou o pico climatérico (Biale, 1946)
Ameixa 30-75 antecipou amadurecimento (Claypool e Allen, 1948)
Ameixa 100 retardou amadurecimento (Claypool e Allen, 1951)
Tomate 30-50 amadurecimento aumentou produção de etileno, acelerou (Morris e Kader, 1975) Tomate 80-100 amadurecimento diminuiu produção de etileno, atrasou o (Morris e Kader, 1975)
Pêra MP 40-80 reduziu respiração(Gorny e Kader, 1998)
maçã 100 reduziu respiração e o escurecimento (Lu e Toivonen, 2000)
Mirtilo 60-100 aumentou capacidade antioxidante (Zheng, et al., 2003)
P.M.P 70-100 reduziu crescimento microbiano e o escurecimento enzimático (Allende et al., 2004)
Morango 80 reduziu incidência podridões, melhor aparência
(Cunha Junior, 2009 )
(Cunha Junior, 2009 )
OUTROS EXEMPLOS DE ALTERAÇÕES DA COMPOSIÇÃO GASOSA
Morango‘Oso Grande’ (8 dias a 10ºC)
(Cunha Junior, 2009 )
OUTROS EXEMPLOS DE ALTERAÇÕES DA COMPOSIÇÃO GASOSA
Morango ‘Oso Grande’ (8 dias a 10ºC) 20% O2 80% O2Controle
30% CO
2+ 70% O
2 Banana ‘Nanicão’ 18 dias a 22°C21%O2 0,03%CO2
ATMOSFERA CONTROLADA
H
2O
CO
2H
2O
O
2O
2CO
2 21%O2 0,03%CO221%O2 0,03%CO2
H
2O
CO
2H
2O
O
2O
2CO
2 <<< 21%O2 0,03%CO2ATMOSFERA CONTROLADA
Câmara de refrigeração (hermética)
1 %O2 0,03%CO2
H
2O
CO
2H
2O
O
2O
2CO
2 <<1%O2 0,03%CO2Amostragens
ATMOSFERA CONTROLADA
Câmara de refrigeração (hermética)
1 %O2 0,03%CO2
H
2O
CO
2H
2O
O
2O
2CO
2 <<1%O2 0,03%CO2Amostragens
ATMOSFERA CONTROLADA
Câmara de refrigeração (hermética)
Oxigênio
Ø
Características da atmosfera controlada:
ü
muito eficiente
ü
alto custo, alta tecnologia
ü
monitoramento constante
ü
controle rigoroso
Consiste no prolongamento da vida pós-colheita de
produtos hortícolas pelo do controle da composição
gasosa no meio de armazenamento
Atmosfera Controlada Dinâmica (DCA)
- Levar os vegetais aos limites de estresse reversível
- Produzir substancias capazes de ajudar na conservação - Alterações das composições ao longo do armazenamento - Necessita um indicador
- Levar os vegetais aos limites de estresse reversível,
- Produzir substancias capazes de ajudar na conservação. - Alterações das composições ao longo do armazenamento - Necessita um indicador Características de um Indicador: - confiável, - contínua, - reversível, - mensuráveis a distância, - permitir automação ,
- correlação com a qualidade.
- Levar os vegetais aos limites de estresse reversível,
- Produzir substancias capazes de ajudar na conservação. - Alterações das composições ao longo do armazenamento - Necessita um indicador Características de um Indicador: - confiável, - contínua, - reversível, - mensuráveis a distância, - permitir automação,
- correlação com a qualidade. Indicadores fisiológicos
Respiração
Produção de etileno
Produção de etanol e acetaldeído Ponto de compensação anaeróbica Cor externa
Ø
Produção de etanol
ü
Maçã
§
Fase reversível da respiração anaeróbia
Veltman et al. 2003
41
ATMOSFERA MODIFICADA
Ø
Consiste no prolongamento da vida
pós-colheita de produtos hortícolas pela
modificação
da composição gasosa no meio de
armazenamento
Baseia-se no uso de barreiras às trocas gasosas
(filmes plásticos, ceras, películas diversas)
42
Ø
A composição atmosférica final
(
atmosfera de equilíbrio
) é resultante da
combinação dos seguintes fatores:
Atmosfera de equilíbrio
ü
Produto Vegetal
ü
Barreira
ü
Temperatura
Baseia-se no uso de barreiras às trocas gasosas (filmes plásticos, ceras, películas diversas) 21%O2 0,03%CO2 H2O CO2 H2O O2 O2 CO2 < 21%O2 > 0,03%CO2 Embalagem plástica H2O CO2 O2
ATMOSFERA MODIFICADA
ATMOSFERA DE EQUILÍBRIO
Te or d e ga se s (% v/ v) Tempo (dias)ATMOSFERA DE EQUILÍBRIO
Te or d e ga se s (% v/ v) Tempo (dias) 0 5 10 15 20 25 30 35 0 1 2 3 4 5 6 7 Tempo (dias) - O2 - CO2ATMOSFERA DE EQUILÍBRIO
Te or d e ga se s (% v/ v) Tempo (dias) 0 5 10 15 20 25 30 35 0 1 2 3 4 5 6 7 Tempo (dias) - O2 - CO2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 1 2 3 4 5 6 7 Te or d e ga se s ( % v \v) - O2 - CO2ALGUMAS CARACTERÍSTICAS DOS
MATERIAIS DE EMBALAGEM:
Ø
Resistência mecânica
ØBarreira ao vapor d’água
ØPermeabilidade aos gases
Ø
Propriedades anti-embaçantes
ØAparência
EMBALAGENS
Ø
Varejo
Ø
Distribuição
Ø
Armazenamento
Fonte:http://www.agencia. cnptia.embrapa.br/Ø
Polietileno (PE) PEBD, PEDL, PEAD
Ø
Polipropileno (PP) OPP, BOPP
Ø
Policloreto de vinila (PVC)
ØPolietileno tereftalato (PET)
Ø
Poliestireno expandido (“Isopor”)
PRINCIPAIS MATERIAIS USADOS NA
CONFECÇÃO DE EMBALAGENS
Características de alguns filmes utilizados em embalagens
com atmosfera modificada
x y TP: Taxa de permeabilidade em condições normais de temperatura e pressão
Filmes
Espessura
(µm)
TPO
2 x(cm
3/m
2/dia)
TPCO
2 y(cm
3/m
2/dia)
Policloreto de vinila (PVC) 21 9.745 69.843 Polipropileno 30 3.651 6.189Polietileno de baixa densidade 30 7.460 23.819
Polietileno de baixa densidade 80 1.287 6.385
Polietileno de alta densidade 20 3.800 8.434
PD 900 (Cryovac) 40 4.119 22.360
PET 25 1.200 6.120
Características de alguns filmes utilizados em embalagens
com atmosfera modificada
x y TP: Taxa de permeabilidade em condições normais de temperatura e pressão
Filmes
Espessura
(µm)
TPO
2 x(cm
3/m
2/dia)
TPCO
2 y(cm
3/m
2/dia)
Policloreto de vinila (PVC) 21 9.745 69.843 Polipropileno 30 3.651 6.189Polietileno de baixa densidade 30 7.460 23.819
Polietileno de baixa densidade 80 1.287 6.385
Polietileno de alta densidade 20 3.800 8.434
PD 900 (Cryovac) 40 4.119 22.360
PET 25 1.200 6.120
Características de alguns filmes utilizados em embalagens
com atmosfera modificada
x y TP: Taxa de permeabilidade em condições normais de temperatura e pressão
Filmes
Espessura
(µm)
TPO
2 x(cm
3/m
2/dia)
TPCO
2 y(cm
3/m
2/dia)
Policloreto de vinila (PVC) 21 9.745 69.843 Polipropileno 30 3.651 6.189Polietileno de baixa densidade 30 7.460 23.819
Polietileno de baixa densidade 80 1.287 6.385
Polietileno de alta densidade 20 3.800 8.434
PD 900 (Cryovac) 40 4.119 22.360
PET 25 1.200 6.120
Ø
DIFICULDADE
ü
Exige otimização do sistema
ATMOSFERA MODIFICADA
ASPESTOS POSITIVOS
Conservação (baixo custo x AC)
Versatilidade (x AC)
Proteção
Apresentação - Comunicação
https://www.youtube.com/watch?v=2NNydu2gAJo
https://www.youtube.com/watch?v=O9yZmTsz2_I
Embalagem como fator de
agregação de valor
NOVAS TENDÊNCIAS,
NOVOS PRODUTOS !!!
permeabilidade do filme x temperatura
Intellipack ® Apio ®
Compostos anti-microbianos:
ØIncorporados no filme
ØAplicados na superfície
ØSachês
Øetiqueta
Fonte: http://www2.esb.ucp.pt/Revestimento antes Incorporação no filme
Imobilização no filme
Revestimento pós
Absorvedores de oxigênio e gás carbônico
Fonte: http://www.mgc-a.com/ http://www.21food.com/ Ageless ® Tianhua Tech®Absorvedores de etileno
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