Aula4 Fisiologia Pós-colheita de FH

Bioquímica e Fisiologia do

Desenvolvimento e Pós-colheita de

Frutas e Hortaliças

Universidade Federal do Pampa

Engenharia de Alimentos

Tecnologia de Frutas e Hortaliças

Frutas e Hortaliças

Setembro de 2010

Prof. Eduardo Henrique M. Walter

Engenheiro de Alimentos

Estágios do desenvolvimento de hortifrutis

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 pectinaTransformações durante a maturação

dos frutos

• Amolecimento da polpa– Mudança na composição da pectina

• Alteração da cor– Destruição de clorofila

– Revelação de carotenóides– 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 mangaTransformações durante a maturação

dos frutos

• Mudança do padrão protéico, sob controle

dos genes

– Quantitativo

– Síntese de novas enzimas– Síntese de novas enzimas


dos frutos

• Abscisão

• Alteração na permeabilidade dos tecidos

• Alteração na taxa respiratória

– Para satisfazer as novas necessidades energéticas– 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


dos frutos

• Alterações na composição dos carboidratos

– Degradação do amido em açúcar

– Interconversão de açucares

– Aumento na concentração de SST– Aumento na concentração de SST

• Alterações nos ácidos orgânicos

– Quantitativa

– Qualitativa

• Produção de compostos voláteis

Alteração da relação SST/acidez em manga 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:• No armazenamento pode ocorre:

– Senescência “natural”

– Distúrbios metabólitos com danos irreversíveis

Fatores internos e externos

associados à deterioração• Respiração

• Etileno

• Crescimento e desenvolvimento

• Temperatura • Temperatura

• Umidade relativa

• Manuseio e movimentação

Respiração pós-colheita

Fenômeno fisiológico para a

manutenção da vida

Mecanismo de degradação das

reservas energéticas e nutricionais

Geração de Energia e Vários Compostos de Degradação na Respiração

(CH2O)n + O2 (ar) � CO2 + H2O + energia

16

C6H12O6 + 6O2 � 6CO2 + 6H2O + 38 ATP + 673 Kcal

ETérmicaEQuímica

Aldeídos, cetonas, alcoóis, terpenos, etileno e outros compostos voláteis

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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– 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

• Mamão

• Manga

• Morango

• Pêra• Goiaba

• Laranja

• Lichia

• Limão

• Maçã

• Pêra

• Pêssego

• Tomate

• Romã

• Uva

Produto climatérico x Produto não-climatérico ???



• Abacate

• Abacaxi

• Banana

• Caju

• Maçã

• Mamão

• Manga

• MorangoCaju

• Carambola

• Goiaba

• Laranja

• Lichia

• Limão

Morango

• Pêra

• Pêssego

• Tomate

• Romã

• Uva

Produto climatérico x Produto não-climatérico ???



• Abacate

• Abacaxi

• Banana

• Caju

• Maçã

• Mamão

• Manga

• MorangoCaju

• Carambola

• Goiaba

• Laranja

• Lichia

• Limão

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 maturaçãoInduz 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

Classificação: ƒ (produção de etileno) Etileno

• Influência

– Taxa respiratória

– Atividade metabólica

– Vida útil do produto– 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– Distúrbios fisiológicos

– Estresse hídrico

– Doenças

Controle da produção de etileno

• Manuseio mínimo

• Temperatura de armazenamento

• Atmosfera controlada/modificada

– O < 8%– O2 < 8%

– CO2 > 2%

Resposta dos frutos ao etileno exógeno

Climatéricos Não-climatéricos

Resposta a aplicação Antes da respiração

climatérica

Durante toda a vida pós-

colheita

Magnitude da resposta Independente da

concentração

Função da

concentraçãoconcentração concentração

Nível endógeno Variável, baixo para alto Baixo

Propileno e acetileno, mimetizam a ação do etileno

Mecanismo de respiração em ƒ (O2)

• Qual a importância desses dados???

Mecanismo de respiração em ƒ (O2)

• 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• 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• 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• 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

• Fator primordial para o desenvolvimento de • Fator primordial para o desenvolvimento de

característica organolépticas ideais para o

consumo

Injúria por Frio

• Hortifrutis tropicais e subtropicais

• Temperaturas de armazenamento 10-15°C

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 Formação de áreas aquosas e pontuações escuras

Abacaxi 6-10 Escurecimento da polpa

Abacate 5-12 Escurecimento da polpa e dos feixes vasculares

Berinjela 7 Escurecimento superficial

Pepino 7 Escurecimento da casca e formação de áreas aquosas

Tomate 7-12 Pontuações escuras e apodrecimento por Alternaria













Kluge (2010)









































































Sintomas de injúria pelo frio*












*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• Aumento na incidência de podridões

Fatores associados a injúria por frio

• Intrínsecos ???

• Extrínsecos ???

Fatores associados a injúria por frio

• Intrínsecos

– Genótipo

– Condições de crescimento

– Idade e estágio de amadurecimento

• Extrínsecos• 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– 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• Morte celular

Distúrbios fisiológicos

por fatores pré-colheitapor fatores pré-colheita

Doenças em Tomates de Origem

FisiológicaFisiológica

Silva e outros (2003)

Podridão-apical

Causa: Deficiência de Cálcio

Kluge (2010)

Kluge (2010)

Rachaduras

Radial Concêntrica

Causas: Desbalanço hídrico e bruscas variações de temperaturaKluge (2010)

Escaldadura ou queima-de-sol

Causa: Exposto repentinamente à luz solar direta

Kluge (2010)

Ombro-amarelo

Causa: Altas temperaturas no período de amadurecimento dos frutos

Lóculo aberto

Causa: Deficiência de Boro

Kluge (2010)

Distúrbios fisiológicos

por fatores pré-colheita

• Aspectos nutricionais

– Mineral (Ca, K, Mg, P, B, Zn, N)

– Defensivos agrícolas

• Condições climáticas• Condições climáticas

– Plantio em época errada

– Plantio em local inadequado

• Manifestação

– No campo

– Pós-colheita

Tipos de distúrbios fisiológicos

• Fatores pré-colheita

• Temperatura pós-colheita

• Composição gasosa pós-colheita

• 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.

Doenças causadas por bactérias

Cancro-bacteriano

Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis

Doenças causadas por fungos

Mela-de-rizoctonia

Rhizoctonia solani

Doenças causadas por vírus

Viroses do complexo do vira-cabeça

Tospovírus na família Bunyaviridae

Doenças causadas por

nematóidesnematóides

Galhas

Nematóides do gênero Meloidogyne

Importância da Agronomia e do

Agricultor

• Identificação precoce

• Tratamento preventivo das doenças

• Conhecimento:• Conhecimento:

– etiologia

– sintomatologia

– métodos de controle

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