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Bioqumica e Fisiologia do
Desenvolvimento e Ps-colheita de
Frutas e Hortalias
Universidade Federal do Pampa
Engenharia de Alimentos
Tecnologia de Frutas e Hortalias
Frutas e Hortalias
Setembro de 2010
Prof. Eduardo Henrique M. Walter
Engenheiro de Alimentos
Estgios do desenvolvimento de hortifrutis
Conservao Taxa de respirao
O manuseio ps-colheita de frutas e hortalias baseia-se no conhecimentos dos mecanismos
de controle da respirao e maturao
Transformaes durante a maturao
dos frutos
Amolecimento da polpa Mudana na composio da pectina
Mudana na composio da pectinaTransformaes durante a maturao
dos frutos
Amolecimento da polpa Mudana na composio da pectina
Alterao da cor Destruio de clorofila Revelao de carotenides Revelao de carotenides
Cor laranja e amarela Sntese de carotenides
Cor vermelha Sntese de antocianinas
Cor vermelha e azul
Sntese de ceras na casca
Alterao de pigmentos em mangaTransformaes durante a maturao
dos frutos
Mudana do padro protico, sob controle dos genes
Quantitativo Sntese de novas enzimas Sntese de novas enzimas
Transformaes durante a maturao
dos frutos
Absciso Alterao na permeabilidade dos tecidos Alterao na taxa respiratria
Para satisfazer as novas necessidades energticas Para satisfazer as novas necessidades energticas Reflete a deteriorao dos sistemas de controle da
senescncia
Alteraes na produo de etileno Induz o incio da maturao Excesso de produo de etileno com a senescncia
Transformaes durante a maturao
dos frutos
Alteraes na composio dos carboidratos Degradao do amido em acar Interconverso de aucares Aumento na concentrao de SST Aumento na concentrao de SST
Alteraes nos cidos orgnicos Quantitativa Qualitativa
Produo de compostos volteis
Alterao da relao SST/acidez em manga Fotossntese x Respirao
CO2 + H2O + energia (CH2O)n + O2
(CH2O)n + O2 CO2 + H2O + energia
Aps a Colheita
As leis biolgicas permanecem as mesmas do perodo de crescimento.
No armazenamento pode ocorre: No armazenamento pode ocorre: Senescncia natural Distrbios metablitos com danos irreversveis
Fatores internos e externos
associados deteriorao Respirao Etileno Crescimento e desenvolvimento Temperatura Temperatura Umidade relativa Manuseio e movimentao
Respirao ps-colheita
Fenmeno fisiolgico para a
manuteno da vida
Mecanismo de degradao das
reservas energticas e nutricionais
Gerao de Energia e Vrios Compostos de Degradao na Respirao
(CH2O)n + O2 (ar) CO2 + H2O + energia
16
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 38 ATP + 673 Kcal
ETrmicaEQumica
Aldedos, cetonas, alcois, terpenos, etileno e outros compostos volteis
Ca
lor
lib
era
do
po
r h
ort
ali
as
na
re
spir
a
oC
alo
r li
be
rad
o p
or
ho
rta
lia
s n
a r
esp
ira
o
Ca
lor
lib
era
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po
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uta
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a r
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ira
o
Ca
lor
lib
era
do
po
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s n
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esp
ira
o
Modelos Respiratrios na Maturao Prticas ps-colheita: (Modelo respiratrio)
Climatricos Colheita de frutos verde-maduro ou pr-climatrio Permite o controle do incio da maturao Reduo das perdas ps-colheita Reduo das perdas ps-colheita
No-climatricos Colheita de frutos maduros Cuidados adicionais no manuseio
Classificao dos produtos hortculas:
(Modelo respiratrio)
Abacate Abacaxi Banana Goiaba
Mamo Manga Morango Pra Goiaba
Laranja Lichia Limo Ma
Pra Pssego Tomate Rom Uva
Produto climatrico x Produto no-climatrico ???
Classificao dos produtos hortculas:
(Modelo respiratrio)
Abacate Abacaxi Banana Caju
Ma Mamo Manga MorangoCaju
Carambola Goiaba Laranja Lichia Limo
Morango
Pra Pssego Tomate Rom Uva
Produto climatrico x Produto no-climatrico ???
Classificao dos produtos hortculas:
(Modelo respiratrio)
Abacate Abacaxi Banana Caju
Ma Mamo Manga MorangoCaju
Carambola Goiaba Laranja Lichia Limo
Morango
Pra Pssego Tomate Rom Uva
Produto climatrico x Produto no-climatrico
Papel do etileno na maturao
Frutos climatrios e no-climatricos Respostas e capacidade de sntese distintas
Frutos climatrios Induz o incio da maturaoInduz o incio da maturao Grande capacidade de sntese do hidrocarboneto
Sntese 1 e 2 de regulao de produo
Frutos no-climatrios Maturao (Etileno, outros fatores endgenos) Baixa capacidade de sntese do hidrocarboneto
Sntese 1 de regulao de produo
Classificao: (produo de etileno) Etileno
Influncia Taxa respiratria Atividade metablica Vida til do produto Vida til do produto
Acmulo do gs Interior do produto
Clulas Espaos intercelulares
Ambiente de acondicionamento
Uma ma podre coloca todas a perder... Produo do etileno
Processo de amadurecimento natural Temperaturas crescentes, at 30C Danos mecnicos Distrbios fisiolgicos Distrbios fisiolgicos Estresse hdrico Doenas
Controle da produo de etileno
Manuseio mnimo Temperatura de armazenamento Atmosfera controlada/modificada
O < 8% O2 < 8% CO2 > 2%
Resposta dos frutos ao etileno exgeno
Climatricos No-climatricos
Resposta a aplicao Antes da respirao
climatrica
Durante toda a vida ps-
colheita
Magnitude da resposta Independente da
concentrao
Funo da
concentraoconcentrao concentrao
Nvel endgeno Varivel, baixo para alto Baixo
Propileno e acetileno, mimetizam a ao do etileno
Mecanismo de respirao em (O2)
Qual a importncia desses dados???
Mecanismo de respirao em (O2)
Qual a importncia desses dados???
Temperatura
Taxa de respirao Temperatura Q10 = 2-4
Faixa mdia de temperatura entre 0-30C
Respirao >>> Reao exotrmica Respirao >>> Reao exotrmica Como controlar a temperatura dos hortifrutis?
Temperatura
Taxa de respirao Temperatura Q10 = 2-4
Faixa mdia de temperatura entre 0-30C
Respirao >>> Reao exotrmica Respirao >>> Reao exotrmica Como controlar a temperatura dos hortifrutis?
Ventilao Refrigerao
Sintomas do armazenamento em
temperaturas elevadas
Perda de colorao da superfcie do produto Ressecamento e queimadura superficial Amolecimento dos tecidos Amolecimento dos tecidos Escurecimento da polpa Amadurecimento desuniforme Reduo da vida til
Kluge (2010)
Elevao da temperatura:
Benfica ou malfica?
Diminui o perodo de conservao Aumenta a taxa de respirao Aumenta a produo de etileno
Fator primordial para o desenvolvimento de Fator primordial para o desenvolvimento de caracterstica organolpticas ideais para o
consumo
Injria por Frio
Hortifrutis tropicais e subtropicais Temperaturas de armazenamento 10-15C
Classificao dos produtos pela
sensibilidade a injria pelo frio
No sensveis Sensveis
Ameixa
Kiwi
Maa*
Morango
Uva
Alho
Beterraba
Couve-flor
Repolho
* Algumas variedades so sensveis
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Kluge (2010)
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
Sintomas de injria pelo frio*
Produto T segurana Sintoma
Banana 12 Escurecimento da casca
Limo 10 Pontuaes escuras no flavedo
Manga 5-12 Enrugamento e escurecimento da casca
Melo 7-10 Pontuaes escuras e apodrecimento superficial
Mamo 7 Formao de reas aquosas e pontuaes 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 formao de reas aquosas
Tomate 7-12 Pontuaes escuras e apodrecimento por Alternaria
*Ocorrncia durante o armazenamento inadequado ou
aps transferncia do produto para temperaturas mais elevadas
Principais sintomas de
injrias pelo frio
Depresses superficiais na casca Mudanas na colorao (interna e/ou externa) Falha no amadurecimento Aumento na incidncia de podrides Aumento na incidncia de podrides
Fatores associados a injria por frio
Intrnsecos ??? Extrnsecos ???
Fatores associados a injria por frio
Intrnsecos Gentipo Condies de crescimento Idade e estgio de amadurecimento
Extrnsecos Extrnsecos Temperatura de armazenamento Tempo de exposio s condies inadequadas Exposio continuada ou intermitente Umidade relativa Composio atmosfrica
Mecanismos de injria por frio
Alterao no funcionamento das membranas Perda de fluidez lipdica (T 10-15C)
Efeitos sobre sistemas enzimticos Produo de energia (ATP) e sntese de protenas
Extravasamento de eletrlitos Extravasamento de eletrlitos Perda de compartimentalizao Decrscimo da taxa de fotossntese
Aumento da Ea das enzimas das membranas Acmulo de metablicos txicos
Etanol e acetaldedo
Kluge (2010)
Distrbios por congelamento
Desidratao Extravasamento Morte celular Morte celular
Distrbios fisiolgicos
por fatores pr-colheitapor fatores pr-colheita
Doenas em Tomates de Origem
FisiolgicaFisiolgica
Silva e outros (2003)
Podrido-apical
Causa: Deficincia de Clcio
Kluge (2010)
Kluge (2010)
Rachaduras
Radial Concntrica
Causas: Desbalano hdrico e bruscas variaes de temperaturaKluge (2010)
Escaldadura ou queima-de-sol
Causa: Exposto repentinamente luz solar direta
Kluge (2010)
Ombro-amarelo
Causa: Altas temperaturas no perodo de amadurecimento dos frutos
Lculo aberto
Causa: Deficincia de Boro
Kluge (2010)
Distrbios fisiolgicos
por fatores pr-colheita
Aspectos nutricionais Mineral (Ca, K, Mg, P, B, Zn, N) Defensivos agrcolas
Condies climticas Condies climticas Plantio em poca errada Plantio em local inadequado
Manifestao No campo Ps-colheita
Tipos de distrbios fisiolgicos
Fatores pr-colheita Temperatura ps-colheita Composio gasosa ps-colheita
Definio: Alterao de origem no patognica, decorrente de modificaes no metabolismo normal de um vegetal, ou na integridade estrutural de seus tecidos, induzindo alteraes sensoriais.
Doenas causadas por bactrias
Cancro-bacteriano
Clavibacter michiganensis subsp. Michiganensis
Doenas causadas por fungos
Mela-de-rizoctonia
Rhizoctonia solani
Doenas causadas por vrus
Viroses do complexo do vira-cabea
Tospovrus na famlia Bunyaviridae
Doenas causadas por
nematidesnematides
Galhas
Nematides do gnero Meloidogyne
Importncia da Agronomia e do
Agricultor
Identificao precoce Tratamento preventivo das doenas Conhecimento: Conhecimento:
etiologia sintomatologia mtodos de controle