Quais as diferenças entre atmosfera controlada modificada ativa e modificada passiva?

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UTILIZAÇÃO DE ATMOSFERA MODIFICADA E CONTROLADA

1. INTRODUÇÃO

• A conservação de frutos e hortaliças em condições de atmosfera modificada ou controlada compreende o armazenamento realizado sob condições de composição atmosférica diferente daquela presente na atmosfera do ar normal (78% N2; 21% O2 e 0,03% CO2).
• Os produtos são organismos VIVOS e sua vida útil pós-colheita e limitada por reações bioquímicas catabólicas, que culminam com a senescência e morte dos tecidos.
• Os níveis de N2, O2, CO2, CO e C2H4, podem ser manipulados de modo a reduzir a taxa de deterioração da maioria dos frutos e hortaliças.

2. CONCEITO DE ATMOSFERA CONTROLADA (AC) E ATMOSFERA MODIFICADA (AM)

2.1. Atmosfera controlada (AC) refere-se ao prolongamento da vida útil pós-colheita, com a utilização de controle e modificações nas concentrações dos gases durante o armazenamento. Os níveis dos gases da atmosfera são monitorados periodicamente e são ajustados de modo a se manter as concentrações desejadas. O principio básico, é diminuir a % de O2 e aumentar a % de CO2 (ex: pera e maçã: 2 a 5% CO2 + 2 a 5% de O2 balanceados com N2). Realizada em câmaras hermeticamente fechadas.

2.2. Atmosfera modificada (AM) os níveis dos gases presentes no ar não sofrem controle completo. Geralmente utilizam-se filmes plásticos visando o aumento da concentração de CO2 liberada pelo próprio produto e diminuição da concentração de O2 consumido pela respiração. Alterações da concentração do etileno, vapor de água e compostos voláteis, não são controladas.

• A diferença entre os dois métodos está, portanto, no grau de controle das concentrações de gases.
• Em função do manuseio pelo qual se estabelece a atmosfera modificada no interior da embalagem pode-se ter:

a) AM passiva – se estabelece quando o produto é colocado dentro de uma embalagem selada, permeável a gases, como resultado do consumo de O2 e produção de CO2 pela respiração do produto.

b) AM ativa – após colocar o produto na embalagem, é criado vácuo parcial seguido pela injeção da mistura gasosa desejada da embalagem (CO2, O2 e N2). Podem-se utilizar absorvedores ou adsorvedores de CO2, O2, etileno e vapor de água dentro da embalagem.

3. EFEITOS BENÉFICOS DA AC E DA AM

a) Retarda a senescência (amadurecimento);

b) Redução da sensibilidade do fruto a ação do etileno, que ocorre a níveis de O2 abaixo de 8% e/ou CO2 a níveis acima de 1%;

c) Diminuição de certas desordens fisiológicas tais como “chilling injury” vários produtos;

d) AC pode direta ou indiretamente afetar patógenos pós-colheita, exemplo: CO2 (10 ou 15%) inibem significativamente o desenvolvimento de Botrytis rot em morangos, cerejas e outras frutas.

4. EFEITOS PREJUDICIAIS DA AC E DA AM

a) Iniciação ou agravamento de certas desordens fisiológicas tais como (manchas pretas no interior de batatas, manchas marrons em legumes e no centro de maçãs e pêras);

b) Amadurecimento irregular de frutos de banana, pêra e tomate (O2 abaixo de 2% ou CO2 acima de 5%);

c) Sensibilidade a podridão pode aumentar quando o produto está fisiologicamente injuriado pelas baixas concentrações de O2, ou altas de CO2.

5. TOLERÂNCIA DOS PRODUTOS HORTÍCOLAS A NÍVEIS BAIXOS DE O2 E ELEVADOS DE CO2

• Existe variação entre espécies e também entre variedades, aos limites de tolerância aos teores de CO2 e O2, em função das diferenças nos tecidos dos tegumentos, volume e distribuição de espaços intercelulares e taxa respiratória.

6. EFEITO DA ALTERAÇÃO DA ATMOSFERA SOBRE O METABOLISMO DE HORTALIÇAS E FRUTOS “IN NATURA”

• O aumento dos níveis de CO2 e a redução dos níveis de O2 podem retardar o amadurecimento dos frutos, reduzirem a taxa de respiração e de produção de etileno, e desacelerar várias alterações metabólicas ligadas ao amadurecimento, como o amaciamento dos frutos.
• Níveis de CO2 acima do limite de tolerância podem causar injúria e níveis de O2 abaixo do limite de tolerância podem induzir a respiração anaeróbica (acetaldeído e etanol).
• Os principais fatores envolvidos no sucesso da alteração dos níveis de O2 e CO2 são: a espécie, o cultivar, a concentração dos gases na atmosfera, a temperatura, o estádio de amadurecimento do produto e a concentração de etileno presente na atmosfera de armazenamento.

6.1. Respiração

a) Inibição da respiração

• A elevação do CO2 e redução do O2 do ar atmosférico podem reduzir a taxa respiratória dos produtos.
• A manutenção de um mínimo de 1 a 3% de O2 é necessária para evitar a respiração anaeróbica.
• Níveis de CO2 entre 5 e 20% reduzem efetivamente a taxa respiratória na maioria dos produtos hortícolas. Altos níveis de CO2 podem causar injúria, que levam a um aumento da taxa respiratória.

b) Produção de calor pela respiração

• A respiração na AC ou AM sofre modificações quando comparada à respiração em atmosfera normal.

6.2. Produção e ação de etileno

• Baixos níveis de O2 na atmosfera (5 a 7%) reduzem tanto a produção como a ação do etileno em cerca de 50%. A conversão de ACC para etileno não ocorre na ausência de O2.
• O CO2 é considerado um inibidor não competitivo da ação do etileno, ele pode inibir a ação da ACC sintase, enquanto que a ACC oxidase pode ser estimulada ou inibida pelo CO2 (ex: maçãs maduras a 20% de CO2 ou 0,25% de O2 a 20ºC no armazenamento causou a imediata inibição da produção autocatalítica de etileno).

6.3. Amadurecimento

• O maior benefício do uso de AM e AC é o retardamento do início do amadurecimento dos frutos (etileno).
• Para frutos no estádio pré-climatérico, redução de O2 abaixo de 8% e o aumento de CO2 para níveis acima de 1% retarda o início do amadurecimento.
• Concentrações de O2 inferiores a 1% induzem o aumento da produção de CO2.7

6.4. Transpiração

• Efeitos indiretos da AC podem ocorrer sobre a transpiração, devido a alta UR do ar em torno do produto.
• Embalagens plásticas mantêm alta UR do ar e o turgor dos tecidos de frutos e hortaliças.

6.5. Alterações da coloração normal

• São distúrbios por oxidações de substratos fenólicos pela ação de fenolases.
• Em hortaliças minimamente processadas, esse aspecto é muito importante (ex: escurecimento de alface minimamente processado foi inibido por atmosfera de 3% O2 + 10% CO2).

6.6. Degradação de clorofila e de carotenóides

• A degradação de clorofila é extremamente acelerada com a elevação da concentração de O2 acima de 21% e é retardada pelo aumento na concentração de CO2 de 0,03% para 15%.

6.7. Firmeza

• A atividade de enzimas como as poligalacturonases ou celulases é responsável pela degradação das paredes celulares, o que causa a perda da firmeza ou amolecimento dos frutos, mesmo durante o armazenamento a frio.
• AC e AM podem retardar o amaciamento (maçã) e induzir o aumento da firmeza em morango.

6.8. Aroma

• Condições de 2,5% de O2 e 5% de CO2 (0 – 2ºC) retardaram o desenvolvimento de aroma em maçãs maduras e senescentes.
• O armazenamento de maçã, pêra e ameixa com 0,25% ou 0,02% de O2 (0,5 ou 10ºC), pelo período de 3, 7, 14, 25 ou 35 dias, estimulou o desenvolvimento de aroma e gosto indesejáveis.

6.9. Sabores indesejáveis

• O desenvolvimento de sabores indesejáveis em cenoura (isocumarina) é estimulado pela presença do etileno.
• Cenouras armazenadas com nível de O2 de 1% tiveram redução de 50% no acúmulo de isocumarina.
• Sabor indesejável pode surgir devido, principalmente, aos níveis inadequados dos gases CO2, O2 e etileno e da sensibilidade dos tecidos dos produtos em questão.

6.10. Quebra de dormência e crescimento

• As AC e AM podem afetar os níveis endógenos dos reguladores de crescimento (auxinas, citocininas, giberelinas e etileno) afetando a capacidade de quebra de dormência em batatas e tubérculos.

6.11. Deterioração microbiana

• O armazenamento sob AM/AC indiretamente reduz a suscetibilidade dos tecidos à infecção por patógenos.
• Para níveis inadequados de gases, os produtos tornam-se mais suscetíveis a doenças.
• De maneira geral, o uso de AM ou AC não controla efetivamente o desenvolvimento de microorganismos em produtos, retardam sim o amadurecimento e a senescência de frutos e hortaliças.

7. USO COMERCIAL DA ATMOSFERA CONTROLADA

• O uso de AC como complemento da refrigeração prolonga a conservação tanto no armazenamento como durante o transporte de diversos produtos hortícolas.
• O uso de AC é um processo oneroso, sendo indicado, para armazenamento em longo prazo (maçã, pêra, kiwi e repolho)
• O transporte em AC apresenta as seguintes vantagens:

a) Qualidade durante o transporte aéreo e custo no marítimo.

b) Redução do murchamento.

c) Aumento da vida útil pós-colheita.

d) Prolongamento do tempo de exportação.

e) Oportunidade de explorar novos mercados.

• O aumento no custo em relação ao transporte refrigerado fica em torno de 3% a 10%, dependendo do valor do produto.
• Produtos transportados com AC: abacate, frutas de caroço, pêra, manga, aspargos, tangerina, alface, brócolis, banana.

8. USO COMERCIAL DE ATMOSFERA MODIFICADA

• As barreiras artificiais usadas em AM podem ser de dois tipos: revestimentos e filmes plásticos.
• Os revestimentos se referem a uma fina camada de cera, óleo ou outro material aplicado na superfície do produto.
• Os filmes plásticos usados apresentam diferentes permeabilidades ao O2 e CO2.
• Na prática é difícil obter-se a atmosfera ideal no interior das embalagens na AM.
• É importante que a permeabilidade a CO2 seja entre 3 a 5 vezes maior do que ao O2, de modo que a redução de O2 não seja acompanhada pelo aumento excessivo de CO2 dentro da embalagem.
• Para haver uma diminuição da respiração, é preciso que a concentração de O2 seja reduzida para no mínimo 8%, enquanto o CO2 para vários produtos não pode ultrapassar níveis entre 2 e 5%, sob o risco de causar injúrias.
• A maioria dos filmes disponíveis atualmente no mercado não atende de maneira satisfatória as exigências de frutos e hortaliças frescas, principalmente, para produtos com alta taxa respiratória.
• O fluxo de O2 deve ser priorizado, visto ser esse o fator fisiologicamente mais ativo e por ser o mais crítico para a maioria dos produtos.
• O controle da temperatura é essencial para se obter os benefícios desejados da AM.
• A baixa permeabilidade de muitos filmes ao vapor de água resulta em uma atmosfera interna com alta umidade, o que se torna um problema devido à condensação na superfície.

Principais vantagens da utilização das AM:

1) retardamento do amadurecimento e início da senescência;

2) proteção contra os efeitos nocivos de baixas temperaturas (“chilling injury”);

3) redução da perda de água via transpiração e do murchamento;

4) mantêm a qualidade sensorial e nutricional do produto.

Principais desvantagens da utilização das AM:

1) pode ocorrer fermentação (O2 < 2%) e CO2 (> 20%), “off flavors” e modificações na textura;

2) pode ocorrer condensação de água;

3) aumento no custo;

4) monitoramento: embalagem, temperatura e qualidade do produto.

9. USO DE MONÓXIDO DE CARBONO

• O CO é um gás com ação fungistática que suprime o crescimento de fungos em geral.
• O CO em conjunto com a AC, pode elevar o, potencial de conservação de alguns produtos hortícolas.
• Porém, a adição de CO na atmosfera normal pode causar efeitos deletérios sobre a conservação de frutos.