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Horticultura Brasileira

Print version ISSN 0102-0536

Hortic. Bras. vol.30 no.4 Vitoria da Conquista Oct./Dec. 2012

http://dx.doi.org/10.1590/S0102-05362012000400020 

PESQUISA RESEARCH

 

Armazenamento refrigerado de morango submetido a altas concentrações de CO2

 

Cold storage of strawberries under high CO2 concentrations

 

 

Luis C Cunha JuniorI; Angelo P JacominoI; Flávia O OgassavaraII; Marcos J TrevisanI; Marise CM ParisiIII

IUSP-ESALQ, Depto. Prod. Vegetal, C. Postal 9, 13418-900 Piracicaba-SP; luiscarloscunha@hotmail.com; jacomino@esalq.usp.br; mjtrevis@esalq.usp.br
IIUNESP, Rodov. Prof. Paulo Donato Castellane s/n, 14884-900 Jaboticabal-SP; flaviaokog@hotmail.com
IIIIB, Av. Conselheiro Rodrigues Alves 1.252, 04014-002 Campinas-SP; marise@biologico.sp.gov.br

 

 


RESUMO

Temperatura de 0ºC associada a atmosferas com 12 a 20% de CO2 têm sido recomendadas como condição ideal para o armazenamento de morango. Entretanto, as redes de distribuição e comercialização de produtos hortícolas no Brasil geralmente não possuem cadeia de frio, ou a possuem em temperatura entre 10 e 15ºC. Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade e conservação do morango 'Oso Grande' sob temperatura de 10ºC associada com altas concentrações de dióxido de carbono. Os morangos foram selecionados, resfriados e armazenados a 10ºC em mini-câmaras herméticas, onde foram aplicadas as distintas concentrações de CO2 (0,03, 10, 20, 40 e 80%) combinadas com 20% de O2. Os morangos foram avaliados a cada 2 dias até se tornarem impróprios para o consumo. As concentrações de 20 e 40% de CO2 permitiram a conservação dos morangos por até 8 dias; já aqueles com 0,03% de CO2 duraram apenas 2 dias. Os morangos a 80% de CO2 mantiveram ótima aparência por 6 dias, porém foram considerados inadequados para o consumo por apresentarem elevados teores de acetaldeído (40,92 µg g-1) e de etanol (1.053 µg g-1), provenientes do processo fermentativo. A perda de massa fresca dos morangos foi inferior a 2%, demonstrando a eficiência da técnica utilizada para o controle da umidade relativa no armazenamento. Os frutos acondicionados com 0,03 e 80% de CO2 apresentaram a maior perda de firmeza, sendo que ao final do armazenamento esta foi de 40% em relação à firmeza inicial. Já os morangos armazenados com 20 e 40% de CO2 perderam apenas 28% da firmeza inicial. Apesar da diferença estatística na coloração externa do morango, essa foi visualmente imperceptível. Os morangos 'Oso Grande' armazenados a 10ºC sob atmosfera controlada com 40% de CO2 associado com 20% de O2 mantiveram suas características comerciais por 8 dias.

Palavras-chave: Fragaria x ananassa, atmosfera controlada, qualidade pós-colheita.


ABSTRACT

Temperature of 0ºC associated to 12-20% CO2 has been recommended as the ideal conditions to store strawberries. However, fruits and vegetables are not currently handled under cold chain in Brazil and, when it happens, it used to be at 10 to 15ºC. The goal of this work was to evaluate the quality and the shelf life of 'Oso Grande' strawberry at 10ºC associated to high carbon dioxide concentrations. Strawberries were randomized, chilled and stored at 10ºC in hermetic mini-chambers to apply the CO2 concentrations (0.03, 10, 20, 40 and 80%) plus 20% O2. Strawberries were analyzed every two days while they were proper to consumption. The shelf life for strawberries at 20 and 40% CO2 was 8 days, while those at 0.03% CO2 lasted only two days. Strawberries at 80% CO2 maintained good appearance for 6 days, but they were considered unsuitable for consumption due to high levels of acetaldehyde (40.92 µg g-1) and ethanol (1,053 µg g-1) that gave evidence of fermentation process. The weight loss was less than 2% showing how efficient was the method used to control the relative humidity during the storage. Strawberries at 0.03 and 80% CO2 levels showed higher firmness loss. Those fruits lost 40% of the initial firmness. Strawberries at 20 and 40% CO2 lost only 28% of initial firmness. Despite of the statistical effect of the treatments in the external color it was not visually perceptible. Strawberries stored at 10ºC and 40% CO2 plus 20% O2 kept the marketable quality during 8 days.

Keywords: Fragaria x ananassa, controlled atmosphere, post-harvest quality.


 

 

O morango (Fragaria x ananassa) é considerado um dos frutos mais importantes do mundo, por ser matéria prima de diversos alimentos. Como fruto in natura, é destinado à sobremesa, muito delicado e com elevado retorno financeiro ao produtor. O fruto apresenta características peculiares que agradam o consumidor como a cor vermelho-brilhante intensa, odor envolvente, textura macia e sabor levemente acidificado.

A produção brasileira de morango tem aumentado nos últimos anos. Estima-se uma área plantada de 3.500 ha, produzindo cerca de 100 mil t/ano. A produção está concentrada nas regiões sul e sudeste do país, sendo os estados de MG, SP e RS os maiores produtores. Por se tratar de uma cultura que abrange um grande contingente de mão-de-obra, o morango apresenta grande importância social e econômica (Antunes et al., 2007).

A comercialização de morangos a grandes distâncias é dificultada devido à sua perecibilidade, decorrente principalmente da suscetibilidade ao desenvolvimento de agentes patogênicos. O principal método utilizado para minimizar esse efeito é o armazenamento refrigerado em temperaturas entre 0 e 1ºC. Esta técnica tem sido empregada com sucesso nos Estados Unidos e em países da Europa. Entretanto, a refrigeração é pouco utilizada na conservação de frutas e hortaliças no Brasil e, quando ocorre, geralmente utilizam-se temperaturas entre 10 e 15ºC. Sendo assim, estudos que proporcionem o armazenamento deste fruto, em temperaturas superiores a 0ºC se tornam necessários.

Dentre os diversos métodos de conservação associados à refrigeração, destaca-se o uso de atmosfera controlada (AC), atmosfera modificada (AM), atmosfera inseticida, e tratamentos de pré-acondicionamento com dióxido de carbono (CO2) (Flores-Cantillano, 2005). Para o morango, o armazenamento em atmosfera com níveis de CO2 entre 12% e 20% possibilita o aumento da vida útil do fruto e reduz a incidência de doenças, favorecendo a manutenção da firmeza (Almenar et al., 2006).

A escolha de uma embalagem adequada para conservação de morangos requer o conhecimento de diversas variáveis como respiração do fruto e permeabilidade da embalagem. Por sua vez, esses fatores, são dependentes da temperatura, já que a elevação da mesma promove aumento da taxa respiratória dos produtos e da permeabilidade do filme utilizado (Fonseca et al., 2002). Usualmente o morango é embalado em pequenas bandejas de tereftalato de polietileno (PET) com capacidade de 200 a 500 g revestido com filme de policloreto de vinila (PVC), que são pouco eficientes na modificação atmosférica. Uma das formas para determinar o sistema de embalagem apropriado para morango consiste em realizar testes utilizando atmosfera controlada sob a temperatura requerida de armazenamento. Desta forma, obtem-se as concentrações críticas de CO2 e O2, essenciais na escolha do material de embalagem.

Diversos estudos com atmosfera controlada, associada a temperaturas entre 0 e 5ºC demonstraram que o uso de altas pressões parciais de CO2 atuaram diretamente no metabolismo dos frutos e/ou sobre a germinação e desenvolvimento de agentes patogênicos. Para o armazenamento de morango, elevadas concentrações de CO2 foram eficientes na redução de perdas causadas por patógenos, principalmente por Botrytis cineria (Van der Steen et al., 2002). Brackmann et al. (2001), estudando atmosfera controlada com diferentes concentrações de CO2 (0, 10, 15 e 20%), observaram que a combinação de 20% de CO2 e baixa temperatura (0ºC) propiciaram vida útil de 20 dias em morangos 'Oso Grande', sem ocasionar desordens fisiológicas.

Atmosferas com elevadas concentrações de CO2 (maiores que 20%) podem ocasionar danos aos morangos, como o desenvolvimento de "off-flavor", perda na coloração da polpa e de aroma (Brackmann et al., 2001). Estudos realizados por Ke et al. (1993) reportam que concentrações de 20 a 30% de CO2 em morangos acarretaram aumento nas concentrações de acetaldeído e etanol. Entretanto, a concentração de CO2 danosa ao vegetal pode variar entre cultivar, ponto de colheita e temperatura de armazenamento, entre outros fatores (Chitarra & Chitarra, 2005).

As redes de distribuição e comercialização de produtos hortícolas no Brasil não estão preparadas para utilizar a temperatura de 0ºC. Na verdade, quando apresentam cadeia de frio, esta é, geralmente, com temperatura entre 10 e 15ºC. Por isso, há necessidade de estudos pós-colheita de morango em temperatura comumente utilizada no comércio, uma vez que a maioria dos estudos para morango é com temperatura entre 0 e 5ºC.

Diante do exposto, o objetivo deste experimento foi avaliar a qualidade de morangos da cultivar Oso Grande armazenados à temperatura de 10ºC associada à atmosfera controlada com altas concentrações de CO2.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Morangos da cultivar Oso Grande foram colhidos em pomar comercial no município de Valinhos-SP (22º58'S; 16º59'O), nas primeiras horas do dia, com 50-75% da superfície de cor vermelho-brilhante, conforme recomendação de Flores-Cantillano (2005). Após a colheita, os frutos foram cuidadosamente transportados para o laboratório da ESALQ em Piracicaba-SP. Os morangos foram criteriosamente selecionados, com retirada dos frutos com podridão, ferimentos ou coloração inadequada. Após a homogeneização do lote, os morangos foram acondicionados em câmara frigorífica a 10ºC para retirada do calor de campo. A aplicação dos tratamentos teve inicio quando a temperatura da polpa atingiu aproximadamente 12ºC.

Os morangos selecionados e pré-refrigerados foram armazenados em mini-câmaras, com capacidade de acondicionamento de aproximadamente 1,2 kg de morango, em camada única. As misturas gasosas foram umidificadas e injetadas na parte inferior da mini-câmara (entrada), com saída na parte superior e oposta à entrada, em fluxo contínuo de 150 mL min-1.

O equipamento utilizado para estabelecer e controlar a atmosfera foi o fluxcentro ("Flowboard") descrito por Calbo (1989), com modificação no regulador de pressão, utilizando-se uma válvula diferencial, utilizada em botijão de gás GLP doméstico, para regular a pressão do equipamento sem perda de gás, a qual ocorre quando se usa um barostato (Cerqueira et al., 2009).

Foram utilizadas cinco misturas gasosas com as concentrações de CO2: 10, 20, 40 e 80% combinadas com 20% de O2. O tratamento controle foi constituído por 0,03% de CO2 e 20% de O2. As misturas foram aferidas diariamente usando-se um analisador de gases da marca Dansensor, modelo Checkmate 9001.

Os morangos foram armazenados por até 8 dias em câmara a 10±1ºC. A umidade relativa no interior das mini-câmaras foi mantida a 95±2% UR, e as avaliações foram realizadas a cada 2 dias para as variáveis descritas a seguir.

A aparência foi avaliada segundo escala de notas, onde 3= ótimo (sem sintomas de doença; túrgido; com cor característica); 2= bom (sem sintomas de doença; com cor característica; sem turgidez); 1= ruim (sem sintomas de doença; sem cor característica; sem turgidez); e 0= péssimo (com sintomas de doença). As notas foram atribuídas para o conjunto de frutos contidos em 3 mini-câmaras. Morangos com nota 1 foram considerados impróprios para a comercialização.

A perda acumulada de massa fresca foi calculada em função da variação da massa das repetições, através da pesagem em balança semi-analítica, com precisão de 0,01 grama e os resultados expressos em porcentagem.

A firmeza da polpa foi determinada com penetrômetro digital marca Tr-Turoni, Sammar 53200 diretamente na lateral dos frutos com ponteira de 6 mm, sendo utilizado 30 frutos por repetição e os resultados expressos em Newton (N).

A coloração externa foi determinada nos dois lados de cada fruto, sendo utilizados 30 frutos por repetição, com colorímetro Minolta, modelo CR-300, e os resultados expressos em luminosidade, ângulo de cor e cromaticidade, de acordo com McGuire (1992).

Os teores de acidez total titulável e sólidos solúveis foram determinados de acordo com AOAC (2005) e o de ácido ascórbico de acordo com Strocker & Henning (1967). Para estas análises utilizou-se polpa homogeneizada de 30 frutos.

No preparo das amostras para quantificar os teores de acetaldeído e etanol, amostras de 1 g de polpa triturada foram seladas em frascos de 40 mL, os quais foram lacrados e mantidos a -12ºC até o momento da análise. Na mesma amostra foram quantificados os teores de acetaldeído e etanol. A curva padrão de acetaldeído foi preparada pesando-se 0,085 g de acetaldeído e completando-se o volume para 400 mL com água deionizada gelada. Desta solução pipetaram-se 1,0 mL; 10,0 mL e 20,0 mL para balões volumétricos de 100 mL, cujo volume foi completado com água deionizada gelada. Esta solução foi homogeneizada e transferida para frascos herméticos. A curva padrão de etanol foi preparada pesando-se 0,01 g; 0,14 g e 0,81 g de etanol para balões volumétricos de 200 mL, cujo volume foi completado com água deionizada gelada. Esta solução foi homogeneizada e transferida para frascos herméticos. A determinação dos dois compostos se deu transferindo 1,0 mL de cada solução padrão para frascos de 40 mL, onde foram lacrados e mantidos em banho-maria a 50ºC por 30 minutos. Coletou-se 1,0 mL de ar do espaço livre (head space) do frasco, que foi analisado em cromatógrafo a gás (Thermofinnigan, modelo GC Trace 2000). Este procedimento também foi o mesmo adotado para as amostras, após o descongelamento por 1 hora em temperatura ambiente. Os resultados foram expressos em mg de acetaldeído ou etanol por 100 gramas de material vegetal.

Utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 5 x 5. Os fatores foram constituídos pelo período de armazenamento (0, 2, 4, 6 e 8 dias) e pelas atmosferas (0,03, 10, 20, 40 e 80% de CO2).

Para as variáveis de qualidade química (teores de acidez titulável, ácido ascórbico e sólidos solúveis) foram utilizadas quatro repetições, com 30 morangos por dia de análise. Para a firmeza da polpa e a coloração externa foram utilizadas 30 repetições, sendo constituídas de um fruto cada.

Os dados foram submetidos à análise de variância, análise de regressão polinomial e teste de médias (Tukey ao nível de 5% de probabilidade). Os teores de acetaldeído e etanol foram avaliados pelo erro padrão, cujas diferenças entre as médias de dois tratamentos sendo maior que a soma de dois erros padrões, foram consideradas significativas (Shamaila et al., 1992).

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A atmosfera com 80% de CO2 preservou a aparência dos morangos até o 6º dia de armazenamento, porém foram descartados por apresentarem odor alcoólico. A atmosfera com 40% de CO2 manteve os frutos com aparência comercializável (nota >1) até o 8º dia de armazenamento, enquanto no tratamento com 0,03% de CO2 os morangos encontravam-se comercializáveis por apenas 2 dias (Figura 1A).

 



 

Chitarra & Chitarra (2005) recomendam temperatura de 0ºC e umidade relativa de 90 a 95% para conservação de morango. Todavia, condições de baixa temperatura (0ºC) raramente são encontradas nos estabelecimentos de comercialização de frutas e hortaliças, por isso a conservação por oito dias em atmosfera com 40% de CO2 associada à temperatura de 10ºC, pode ser mais viável.

O reduzido tempo de conservação pós-colheita de morango é afetado diretamente pelas doenças pós-colheita; assim tornam-se importantes tratamentos que contribuem para redução de doenças. Os tratamentos com altos teores de CO2 (20 a 40%) estudados neste trabalho reduziram a incidência de podridões, mostrando potencial de uso em morango da cv. Oso Grande.

Ocorreu aumento significativo tanto para acetaldeído (1.053 µg g-1, Figura 1C) como para etanol (40,92 µg g-1, Figura 1B) nos morangos armazenados com 80% de CO2, impossibilitando a comercialização. Os frutos armazenados com 0,03% de CO2 não apresentaram alterações nos níveis de acetaldeído e etanol durante o armazenamento; os valores médios foram de 1,38 µg g-1 e 29,37 µg g-1, respectivamente. Nos demais tratamentos foi observado aumento apenas no teor de etanol (Figura 1B) porém, sem reflexo aparente no odor dos morangos.

As atmosferas com 10, 20 e 40% de CO2 exibiram aumento nos teores de etanol até o sexto dia de armazenamento, quando o valor médio dos tratamentos foi de 410 µg g-1, mantendo-se praticamente estável até o final do armazenamento. Já os teores de acetaldeído destes tratamentos não diferiram do controle com valor médio de 1,7 µg g-1 (Figura 1B e 1C).

Fernández-Trujillo et al. (2007), armazenando morango 'Jewel' em ar enriquecido com 20% de CO2 a 2ºC, observaram aumento nas concentrações de acetaldeído, etanol e acetato de etila, sendo que os maiores acúmulos desses compostos foram após o quarto dia de armazenamento. Resultados similares foram observados nesse trabalho para as atmosferas constituídas por 10, 20 e 40% de CO2 a 10ºC. Já os frutos acondicionados em 80% de CO2 + 20% de O2 na mesma temperatura, apresentaram odor característico de fermentação no sexto dia.

Em morangos acondicionados em atmosfera com 20% de CO2 a 5ºC, foram detectados aumentos nas concentrações de acetaldeído e de etanol, sendo que estes representaram 57 e 63% dos voláteis totais, respectivamente (Zaldivar et al., 2007). O acúmulo de metabólico fermentativo pode ser uma resposta fisiológica ao aumento de CO2 atmosférico, ou indicativo de frutos excessivamente maduros (Zaldivar et al., 2007). Essa constatação pode explicar os teores de etanol observados nos morangos 'Oso Grande' armazenados com 10, 20 e 40% de CO2, podendo ser uma resposta conjunta do estádio de maturação e das atmosferas de armazenamento.

Não foi observada diferença estatística entre os tratamentos para a perda de massa acumulada. A redução na massa dos morangos foi inferior a 1,5% ao longo do armazenamento, demonstrando a eficiência da técnica usada para o controle da atmosfera e da umidade relativa (dados não apresentados). De acordo com García et al. (1998), os morangos perdem o valor comercial quando a perda de massa é superior a 6%.

As atmosferas com 20 e 40% de CO2 proporcionaram aos morangos 'Oso Grande' manutenção da aparência, menor incidência de doenças e baixa produção de acetaldeído e etanol, além de demonstrarem a menor perda da firmeza (Figura 2A). Almenar et al. (2006) também observaram manutenção da aparência em morangos armazenados com atmosfera enriquecida com 12 e 20% de CO2. Pelayo et al. (2003) corroboram com os resultados obtidos, relatando que a atmosfera enriquecida com 20% de CO2 apresentou a melhor manutenção da firmeza da polpa de morangos 'Selva' e 'Diamante' por 12 dias, quando armazenados a 5ºC.

 


 

Observou-se na cor externa dos morangos, tendência de aumento nos valores da luminosidade (Figura 2B) e do ângulo de cor, com a manutenção da cromaticidade (Tabela 1), durante o armazenamento em todos os tratamentos. Os frutos armazenados com 20 e 40% de CO2 apresentaram as menores alterações na cor da casca como pode se notar na reduzida variação de luminosidade (Figura 2B) e na manutenção dos valores de ângulo de cor e na cromaticidade durante o armazenamento (Tabela 1). Pelayo et al. (2003), estudando morangos 'Diamante' e 'Selva' em atmosfera enriquecida com 20% de CO2 e não observaram diferenças na luminosidade e no ângulo de cor ao longo do armazenamento refrigerado (5ºC).

Foi detectada redução na cromaticidade nos morangos armazenados a 80% de CO2 (Tabela 1). Esta redução pode estar relacionada ao efeito do alto CO2 (Gorny & Kader, 1994), que influencia nas reações bioquímicas e fisiológicas que catalisam a síntese de antocianina, sendo este o principal pigmento da coloração vermelha do morango (Aaby et al., 2005). Os dados obtidos neste experimento demonstraram que apenas concentrações acima de 40% de CO2 acarretaram mudanças na coloração de morango 'Oso Grande' quando armazenados a 10ºC, deixando-os sem brilho e com tom vermelho-escuro.

Notou-se neste caso que houve diferença estatística na cor externa dos morangos, porém esta diferença foi visualmente sutil. Brackmann et al. (2001) obtiveram resposta semelhante, onde os tratamentos com CO2 apresentaram diferenças estatísticas significativas para os morangos armazenados a 20ºC; contudo, a diferença na cor foi pequena e visualmente inexpressiva.

O teor de sólidos solúveis não foi influenciado pelas concentrações de CO2 e nem pelo tempo de armazenamento, cujos valores médios foram de 7,2ºBrix (dados não mostrados). Resultados semelhantes foram observados em morangos 'Aroma' e 'Diamante' armazenados com 20% de CO2. Entretanto, morangos da cultivar 'Selva' apresentaram indícios de redução nos teores de sólidos solúveis ao longo do armazenamento (Palayo et al., 2003).

O menor teor de acidez titulável ocorreu nos frutos armazenados com 80% de CO2 (0,77 g de ácido cítrico 100 g-1). Os teores de acidez variaram de 0,79 a 0,85 g de ácido cítrico 100g-1 durante o armazenamento (Figura 3A). Os morangos submetidos à atmosfera controle (0,03% de CO2) demonstraram uma leve tendência de aumento na acidez titulável. Já os frutos com 80% de CO2 apresentaram redução. A atmosfera com 40% de CO2 proporcionou aos morangos estabilidade em relação à acidez titulável. Pelayo et al. (2003) obtiveram resultados semelhantes para morangos 'Selva', 'Diamante' e 'Aromas', onde apresentaram variação de no máximo 0,09% no teor de acidez titulável, durante o armazenamento sob atmosfera com 20% de CO2 a 5ºC.

 


 

Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que os morangos da cv. Oso Grande a 10ºC suportaram atmosferas de armazenamento com níveis de até 40% de CO2, sem apresentarem alterações na acidez titulável, sólidos solúveis e compostos fermentativos (acetaldeído e etanol).

Os teores de ácido ascórbico foram reduzidos com o aumento da porcentagem de CO2 na atmosfera de armazenamento, sendo o menor teor de ácido ascórbico encontrado nos morangos acondicionados com 80% de CO2. Houve diminuição neste teor ao longo do armazenamento, passando de 40 mg de ácido ascórbico 100 g-1 no início para 32 mg de ácido ascórbico 100g-1 ao final do sexto dia de armazenamento (Figura 3B).

É possível que a redução no teor de ácido ascórbico durante o armazenamento seja devida à oxidação deste composto em ácido 2,3 diketo-glucónico, reação essa, estimulada por altas concentrações de CO2 (Agar et al., 1997). Outra hipótese é a descrita por Hausladen & Kunert (1990), na qual o alto teor de CO2 inibiria as enzimas monodehidro- e/ou dehidroascorbato-redutase, a-glutadiona e dos doadores de elétrons NADP e NADPH, reduzindo assim a biossíntese do ácido ascórbico.

Esses processos podem ocorrer simultaneamente e, quando associados às altas concentrações de acetaldeído e etanol, podem ter proporcionado maior gasto de ácido ascórbico nos frutos sob 80% de CO2 em relação aos demais.

Este trabalho demonstrou que morangos 'Oso Grande' armazenados sob refrigeração (10ºC) e atmosfera controlada (40% de CO2 associados a 20% de O2) podem se conservar comercializáveis por até oito dias.

O uso de atmosfera controlada com 40% de CO2 mostrou-se eficaz na conservação de morangos 'Oso Grande' a 10ºC, proporcionando a manutenção da qualidade comercial, como pode ser comprovada pela reduzida incidência de doença e retardamento da senescência (nota de aparência e coloração), não acarretou o processo de respiração anaeróbica (acetaldeído e etanol) e preservou as características químicas (acidez, sólidos solúveis e ácido ascórbico).

 

AGRADECIMENTO

Os autores agradecem à FAPESP pelo apoio financeiro a esta pesquisa (Processo 2008/04553-6).

 

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(Recebido para publicação em 8 de dezembro de 2011; aceito em 16 de novembro de 2012)

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