Pré-resfriamento de maçã (Malus domestica Borkh.), cv. Fuji, em função da temperatura e velocidade do ar

Precooling of apples (Malus domestica Borkh .) cv. Fuji, as a function of the temperature and velocity of the air

Resumos

The objective of this study was to determine the relationship between three velocities and three temperatures of the air used to precool Fuji apples down to 5ºC. The treatments resulted from the combination of three temperatures (-1, -2 or -3ºC) and three air velocities (1, 2 or 3 m.s-1). The results indicate that the fruit cooling rate increases and the time for cooling decreases with increases in air velocity from 1 to 3 m.s-1 and decreases in air temperature from -1 to -3ºC. The rate and time of cooling of the apples are much more dependent upon the velocity of the cooling air than the air temperature at the entrance. There is also a relationship between fruit cooling rate and the position of the boxes in the tunnel. With cooling air in the velocity of the 3m.s-1 and temperature of -3ºC it was possible to cool down apples from 25 to 5ºC in 40 minutes.

Air temperature; air velocity

COMUNICAÇÃO CIENTÍFICA

GENÉTICA E MELHORAMENTO DE PLANTAS

Pré-resfriamento de maçã (Malus domestica Borkh.), cv. Fuji, em função da temperatura e velocidade do ar¹

Precooling of apples (Malus domestica Borkh .) cv. Fuji, as a function of the temperature and velocity of the air

Maria Ivete de Freitas Louzada^I; Ivan Sestari^II; Arno Bernardo Heldwein^III; Auri Brackmann^IV

^IEngª Agrª MSc. Prefeitura Municipal de Caçapava do Sul, E-mail: [e-mail]

^IIEng° Agr° Departamento de Fitotecnia, NPP/UFSM, E-mail: [e-mail]

^IIIOrientador Prof. Titular do Departamento de Fitotecnia, CCR/UFSM, E-mail: [e-mail]

^IVCo-orientador, Prof. Adjunto do Departamento de Fitotecnia, CCR/UFSM, 97105-900, Santa Maria-RS, E-mail: [e-mail]. Autor para correspondência

RESUMO

O objetivo do trabalho foi determinar o efeito de três velocidades e três temperaturas do ar, no pré-resfriamento de maçã, cv. Fuji, até 5ºC. Os tratamentos utilizados originaram-se da combinação de três temperaturas (-1,-2 ou -3ºC) e três velocidades do ar de resfriamento (1, 2 ou 3m.s^-1). O decréscimo da temperatura dos frutos é maior e seu tempo de resfriamento diminui com o aumento da velocidade de 1m.s^-1 para 3m.s^-1 e a redução da temperatura do ar de refrigerado de -1ºC para -3ºC; sendo o decréscimo da temperatura e o tempo de resfriamento das maçãs mais dependentes da velocidade do ar de refrigeração do que da temperatura obtida na entrada do túnel. Existe uma relação direta entre o decréscimo de temperatura dos frutos e a posição das caixas no túnel pré-resfriador. Com uma velocidade de 3m.s^-1 e temperatura de -3ºC foi possível resfriar maçãs de 25 para 5ºC, em 40 minutos.

Termos de indexação: Temperatura de refrigeração, velocidade do ar.

ABSTRACT

The objective of this study was to determine the relationship between three velocities and three temperatures of the air used to precool Fuji apples down to 5⁰C. The treatments resulted from the combination of three temperatures (-1, -2 or -3⁰C) and three air velocities (1, 2 or 3 m.s^-1). The results indicate that the fruit cooling rate increases and the time for cooling decreases with increases in air velocity from 1 to 3 m.s^-1 and decreases in air temperature from -1 to -3⁰C. The rate and time of cooling of the apples are much more dependent upon the velocity of the cooling air than the air temperature at the entrance. There is also a relationship between fruit cooling rate and the position of the boxes in the tunnel. With cooling air in the velocity of the 3m.s^-1 and temperature of -3⁰C it was possible to cool down apples from 25 to 5⁰C in 40 minutes.

Index terms: Air temperature, air velocity.

O pré-resfriamento é uma das mais importantes etapas pós-colheita que consiste na remoção rápida de calor do campo dos frutos antes do armazenamento, processamento ou comercialização (Hardenburg et al., 1986). A maioria das câmaras de armazenagem não possui suficiente capacidade de refrigeração e nem o movimento de ar com velocidade suficiente para efetuar um resfriamento rápido dos produtos recém armazenados. Desta forma, o pré-resfriamento, geralmente, é uma operação separada e que necessita de equipamentos de maior capacidade de refrigeração.

O Brasil, apesar de ser um país tropical, dispõe de poucos pré-resfriadores comerciais. Além disso, pela falta de conhecimento dos produtores, o armazenamento ainda é feito de forma bastante precária e o pré-resfriamento dos frutos geralmente não é efetuado. Este fato, juntamente com a entrada de novas cargas ainda não resfriadas na unidade de armazenamento, faz com que o processo de resfriamento na câmara seja muito demorado e irregular, principalmente em função da oscilação da temperatura. Segundo Thompson et al. (1998), todos os produtos frescos podem ser resfriados com ar forçado, mas esse processo é comumente mais usado para frutas frescas e flores de corte. De acordo com Warrington & Weston (1990), uma das vantagens do pré-resfriamento por ar forçado é que o processo pode realmente ser integrado na cadeia normal de manuseio pós-colheita. Dependendo do produto e da capacidade do ventilador, o método é quatro a dez vezes mais rápido que o resfriamento na câmara de armazenamento (Boyette et al., 1989).

A desvantagem do ar forçado é que o resfriamento é usualmente mais lento que os outros métodos, exceto em relação ao resfriamento na câmara, e pode causar excessiva perda de água em alguns produtos, em função, principalmente, da umidade e da velocidade do ar de resfriamento. Hardenburg et al. (1986) afirmam que a média da temperatura do produto durante o processo de pré-resfriamento segue o padrão em que a taxa de redução da temperatura está relacionada com a diferença de temperatura entre o produto e o ar de resfriamento. Há necessidade de mais pesquisas sobre a melhor utilização do pré-resfriamento com ar forçado, para as condições brasileiras, sendo pouco realizado devido ao desconhecimento das técnicas mais adequadas ou a falta de equipamentos apropriados. Nesse sentido, objetivou-se testar o efeito da temperatura e velocidade do ar no pré-resfriamento de maçãs, cultivar Fuji.

O experimento foi conduzido no Núcleo de Pesquisa em Pós-Colheita do Departamento de Fitotecnia da Universidade Federal de Santa Maria (NPP/UFSM). Utilizou-se uma câmara frigorífica, onde foi montado um túnel para pré-resfriamento com ar forçado, com capacidade para comportar três caixas plásticas, cada uma contendo 22kg de frutos. O túnel constou de uma caixa de 2,25m de comprimento, 0,63m de largura e 0,35m de altura. O fluxo de ar forçado através do evaporador, foi conduzido até a entrada do túnel por um ducto de 0,40m de diâmetro e 1,0m de comprimento. Maçãs da cv. Fuji foram selecionadas e colocadas em 9 caixas plásticas. Após a classificação, as amostras foram deixadas por 12 horas em câmara regulada na temperatura de 26,6⁰C para homogeneização da temperatura dos frutos, a qual, no momento de serem levados ao túnel, ficou em torno de 25,0⁰C. As amostras dos frutos utilizadas nas determinações foram constituídas de uma caixa de frutos. O experimento foi composto de 27 amostras experimentais de 22kg, decorrentes de nove tratamentos, com três repetições, avaliando-se a combinação de três temperaturas (-1⁰C, -2⁰C ou -3⁰C) e três velocidades do ar refrigerante (1m.s^-1, 2m.s^-1 ou 3m.s^-1). A temperatura, estabelecida para cada tratamento, foi monitorada com termômetro digital, com sensor localizado na frente da primeira caixa. A velocidade do ar de resfriamento foi regulada pela abertura do defletor fixado na entrada do túnel e monitorada por um anemômetro digital, colocado após a 3^a caixa. Foram utilizados dois termômetros digitais portáteis com cinco sensores cada, inseridos a 2cm de profundidade, os quais foram utilizados para medir a temperatura na polpa das maçãs em diferentes posições no interior das 3 caixas, bem como a temperatura do ar na entrada e saída do túnel. As temperaturas dos 10 sensores foram checadas a cada cinco minutos, até a temperatura da polpa atingir cerca de 5,0⁰C, quando se encerrava o tratamento.

Os resultados de diminuição da temperatura das maçãs estão representados nas curvas de variação da temperatura com o tempo (Figura 1). Ressalta-se que nem sempre foi possível manter a temperatura do ar de refrigeração prevista para o tratamento no início do processo. Isso ocorreu porque enquanto era instalado o tratamento, a temperatura no interior da câmara fria aumentava devido a ventilação estar desligada, a entrada e saída de pessoas, após concluírem o tratamento. De acordo com Yun et al. (1995), o calor a ser retirado é a soma do calor liberado pelo produto, pelo ventilador, das embalagens, das pessoas e da respiração do produto. Observando-se as curvas de resfriamento verifica-se que (Figura 1) o aumento da velocidade do ar refrigerante é mais eficiente que a redução da temperatura desse ar. Portanto, o tempo de resfriamento é mais dependente da velocidade do que da temperatura do ar de entrada no túnel. Observa-se que ocorreram diferenças no tempo de resfriamento em função da velocidade do ar, a qual variou de 35 a 50 minutos para a maior velocidade (3m.s^-1) e 75 a 85 minutos para a menor velocidade (1m.s^-1). Esta variação de tempo ocorreu em virtude da temperatura do ar refrigerante. Isso confirma a tendência de que a maior velocidade do ar de resfriamento implica em um resfriamento dos frutos mais rápido. Não houve alteração considerável no tempo de resfriamento proporcional às temperaturas do ar utilizadas (Figura 1). O tempo aproximado de resfriamento variou de 35 a 80 minutos, para a temperatura mais baixa (-3⁰C) e de 40 a 85 minutos, para a mais alta (-1⁰C), conforme a velocidade do ar utilizada (Figura 1). Este resultado está de acordo com Thompson et al. (1998), que afirmam que o aumento no fluxo de ar reduz o tempo de resfriamento. Na temperatura de -1°C, o resfriamento foi maior nos primeiros 5 minutos, com a velocidade de 2m.s^-1 em relação a 3m.s^-1 o que pode ser atribuído às diferentes posições das maçãs na caixa, nas quais foram colocados os sensores ou outro erro experimental.

O decréscimo da temperatura dos frutos é maior e o tempo de resfriamento diminui com o aumento da velocidade do ar de 1m.s^-1 para 3m.s^-1 e a redução da temperatura do ar refrigerado de -1ºC para -3ºC. E que o decréscimo da temperatura e o tempo de resfriamento são mais dependentes da velocidade do ar de refrigerado do que da temperatura do ar na entrada do túnel pré-resfriador.

Recebido: 22/12/2003

Aceito para publicação: 24/10/2003

• BOYETTE, M. D.; WILSON, L. G.; ESTES, E. A. Introduction to proper post-harvest cooling and handling methods [ on line]. Disponível na Internet via www. URL: http:// www.2nasv. edu/eos/service/pae/ www/..ion/publicat/posthaving. Arquivo capturado em 19 de dezembro de 1998. The North Carolina Extension Service, NCSU-BAE. Publicação AG.414-1.1989.
• HARDENBURG, R. E.; WATADA, A. E.; WANG, C. Y. The commercial storage of fruits, vegatables and florist nursery stocks. Washington: USDA, 1986. 136p. (Agriculture Handboock, n.66).
• THOMPSON, J. F.; RUMSEY, T.R.; MITCHEELL, F.G. Forced- Aircooling. In: COMERCIAL cooling of fruits, vegetables, and flowers University of California. Division of agriculture and natural science, 1998. p.28-32. (Publicacion, 21567).
• WARRINGTON, I.J.; WESTON, G.C. Kiwifruit: science and management. Auckland: Ray Richards/ New Zealand Society for Horticultural Science, 1990. 576p.
• YUN, H.S.; CHO, YY. K.; PARK. K.K. Resistance to airflow through fruits and vegetables in bulk. Journal of the Korean Society for Agricultural Machinery, v.20, n . 4, p.333-342, 1995.

1

(Trabalho 069/2003).

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  01 Mar 2004
• Data do Fascículo
  Dez 2003

Histórico

• Aceito
  24 Out 2003
• Recebido
  22 Dez 2003