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Ciência Rural

Print version ISSN 0103-8478

Cienc. Rural vol.42 no.2 Santa Maria Feb. 2012 Epub Feb 14, 2012

http://dx.doi.org/10.1590/S0103-84782012005000009 

ARTIGOS CIENTÍFICOS
FITOTECNIA

 

Amadurecimento de manga 'Ubá' com etileno e carbureto de cálcio na pós-colheita

 

Ripening of 'Ubá' mango using ethylene and calcium carbide

 

 

Danielle Fabíola Pereira da SilvaI, 1; Luiz Carlos Chamhum SalomãoII; Dalmo Lopes SiqueiraII; Paulo Roberto CeconII; Tiago Barbosa StruivingII

IUniversidade Federal de Viçosa (UFV), Av. P.H. Rolfs, s/n, 69908-970, Viçosa, MG, Brasil. E-mail: danieele@ufv.br
IIDepartamento de Fitotecnia, UFV, Viçosa, MG, Brasil

 

 


RESUMO

Mangas 'Ubá' fisiologicamente maduras foram tratadas com etileno ou carbureto de cálcio (CaC2) visando à antecipação e à uniformização do amadurecimento. Frutos com massa média de 133,8±1,9g foram expostos às doses de 0, 20, 40, 80 e 160g de CaC2 m-3 de câmara ou 0, 50, 100, 200 e 400mL de etileno m-3 de câmara durante 24h, em câmaras a 18,1±0,7°C e 90±3% de UR. Após o tratamento, os frutos permaneceram sob as mesmas condições de temperatura e UR, e foram avaliados aos 0, 1, 3, 6, 9, 12 e 15 dias de armazenamento. O etileno e o CaC2 acentuaram a perda de massa das mangas. Nos frutos tratados com CaC2, o pico climatérico respiratório ocorreu aos 3, 6, 9, 9 e 12 dias de armazenamento para as doses 160, 80, 40, 20 e 0g/m3, respectivamente. Nos frutos tratados com etileno, este pico foi registrado aos 3, 3, 6, 6 e 12 dias de armazenamento para as doses 400, 200, 100, 50 e 0mL m-3, respectivamente. Todas as doses de CaC2 e de etileno aceleraram a perda de firmeza, o aumento do teor de sólidos solúveis e de carotenóides, a redução da acidez e a mudança de cor da casca e da polpa dos frutos. Por outro lado, esses produtos também acentuaram a perda de eletrólitos celulares e de ácido ascórbico. Nos frutos tratados com etileno, a queda da firmeza foi mais brusca em relação aos tratados com CaC2. No entanto, o extravasamento de solutos foi maior para frutos tratados com CaC2. O aumento no teor de sólidos solúveis foi proporcional ao aumento das doses de CaC2 e de etileno. Doses de 20g de CaC2 e 50mL de etileno por m³ de câmara foram suficientes para antecipar e uniformizar o amadurecimento de manga 'Ubá'.

Palavras-chave: Mangifera indic,a L., climatização, acetileno, qualidade do fruto.


ABSTRACT

Physiologically mature 'Ubá' mangoes were treated with ethylene or calcium carbide (CaC2) aiming to accelerate and standardize fruit ripening. Fruits with mean weight of 133.8±1.9g were treated with concentrations of 0, 20, 40, 80 and 160g CaC2 chamber m-3 and 0, 50, 100, 200 and 400mL of ethylene/chamber m3, in chambers at 18.1±0.7°C and 90±3% RH, for 24h. After the treatment, the fruits were kept under the same conditions of temperature and RH, and were evaluated at 0, 1, 3, 6, 9, 12 and 15 days of storage. Ethylene and CaC2 increased mass loss of the fruits. Mangoes treated with CaC2 showed the respiratory climacteric peak at 3, 6, 9, 9 and 12 days of storage for the concentrations 160, 80, 40, 20 and 0g m-3, respectively. Fruits treated with ethylene showed the peak at 3, 3, 6, 6 and 12 days of storage for the concentrations 400, 200, 100, 50 and 0mL m-3, respectively. All concentrations of CaC2 and ethylene accelerated the loss of firmness, the increase of soluble solids and carotenoids, the reduction of acidity and the change in color of skin and pulp. However, these products also increased electrolyte leakage and decreased ascorbic acid content. Fruits treated with ethylene showed sharper firmness loss compared with fruits treated with CaC2. On the other hand, solute leakage was higher in fruits treated with CaC2. Soluble solids content increased with increasing concentrations of CaC2 and ethylene. The concentrations of 20g of CaC2 and 50mL of ethylene per chamber m³ were sufficient to accelerate and uniformize ripening of 'Ubá' mango.

Key words: Mangifera indica L., climatization, acetylene, fruit quality.


 

 

INTRODUÇÃO

No Brasil, a mangueira é cultivada em quase todas as regiões, havendo potencial de expansão tanto da área cultivada quanto da produtividade (MENDONÇA et al., 2003). Em Minas Gerais, especificamente na Zona da Mata Mineira, destaca-se a cultivar Ubá, que é encontrada crescendo espontaneamente em praticamente todos os municípios da região. Os frutos dessa cultivar são utilizados principalmente no processamento industrial, mas têm grande aceitação para o consumo in natura (ROCHA et al., 2011).

A manga é um fruto climatérico que sofre incremento na respiração e na produção de etileno quando exposta à aplicação exógena de etileno (SILVA et al., 2011). Esse hormônio antecipa significativamente o tempo requerido para o pico climatérico (STEFFENS et al., 2006), principalmente quando aplicado antes dessa fase (FIORAVANÇO et al., 2007). O efeito do etileno produzido naturalmente pelas plantas pode ser substituído pelo suprimento exógeno para iniciar a respiração climatérica e desencadear o amadurecimento (NOGUEIRA et al., 2007), já que ambos induzem o processo de autocatálise da síntese deste hormônio pelos frutos (SANTOS et al., 2005).

Comercialmente, é bastante difundido o uso do etileno gasoso na indução do amadurecimento ou climatização de frutos, o qual é adquirido na forma de gás comprimido, em mistura com nitrogênio (SILVA et al., 2009a). A climatização também pode ser feita com acetileno, um análogo do etileno gerado a partir da queima do carbureto de cálcio (CaC2), e que vem sendo utilizado por pequenos e médios produtores rurais como alternativa ao etileno gasoso (ZEITSCHRIFTEN, 2009).

Foram avaliados os efeitos da climatização em manga 'Nam Dokmai', 'Kaew' e 'Chok Anan' com carbureto de cálcio na dose de 10g CaC2 kg-1 de frutos e ethephon na dose de 200mg L-1 durante 18 horas de exposição em câmaras de alvenaria. Após os tratamentos, os frutos foram armazenados a 24±2°C e 33±2°C durante sete dias nas condições ambiente da Índia. Observou-se que o carbureto de cálcio e o ethephon anteciparam as mudanças e uniformizaram as características de cor da casca e da polpa, o teor de sólidos solúveis e a firmeza da polpa (ZEITSCHRIFTEN, 2009).

A manga 'Ubá' geralmente amadurece de novembro a janeiro, a maturação desuniforme em uma mesma planta exige colheita escalonada, que pode prolongar-se por até um mês (SILVA et al., 2011). Frutos fisiologicamente maduros de diversas espécies e cultivares têm sido submetidos a tratamentos com etileno ou seus análogos tanto na pré quanto na pós-colheita, tanto em nível experimental como comercial, visando a acelerar e uniformizar o seu amadurecimento e, ou, melhorar o seu padrão de qualidade.

A resposta dos frutos ao tratamento com etileno e seus análogos depende da sensibilidade do tecido, da concentração utilizada, da composição da atmosfera, do tempo de exposição, da temperatura e da sensibilidade da espécie ou cultivar. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi comparar os efeitos de diferentes doses de etileno gasoso e carbureto de cálcio na antecipação e uniformização do amadurecimento na pós-colheita de manga 'Ubá'.

 

MATERIAL E MÉTODOS

Os frutos de mangueira 'Ubá' fisiologicamente maduros foram colhidos em 11 de dezembro de 2008 na Fazenda Experimental Sementeira, localizada em Visconde do Rio Branco, MG (latitude de 21°00'37"S, longitude de 42°50'26"O e altitude de 352m), pertencente à Universidade Federal de Viçosa, em pomar com cerca de 30 anos de idade. Após a colheita, os frutos foram transportados em caixas plásticas para o Laboratório de Análise de Frutas do Setor de Fruticultura do Departamento de Fitotecnia da UFV.

No laboratório, foi efetuada nova seleção e padronização dos frutos, lavagem em solução aquosa de detergente 0,2% e tratamento com solução de fungicida Prochloraz (Sportak 450 CE, da empresa Hoechst Schering AgrEvo UK Ltd. - Inglaterra), na dose de 49,5g 100L-1 de água, por 5min, e secagem ao ar. Posteriormente, parte dos frutos foi tratada com carbureto de cálcio nas doses de 0, 20, 40, 80 e 160g m-3 de câmara durante 24h de exposição; a outra parte dos frutos foi tratada com etileno gasoso nas concentrações de 0, 50, 100, 200 e 400mL m-3 durante 24h de exposição. A seguir, foram armazenados a 18,1±0,7°C e analisados nos tempos 0, 1, 3, 6, 9, 12 e 15 dias, sendo o dia zero o dia a colheita dos frutos. Para o tratamento com etileno e CaC2, os frutos foram acondicionados em caixas plásticas de 32,25L recobertas com filme de polietileno de baixa densidade (89cm altura x 59cm de largura, 30µm de espessura; permeabilidade: 70 TPO2, 290 TPCO2 e <0,01 TPH20 sem perfuração), em câmara fria a 18,1±0,7°C.

Os experimentos foram instalados segundo um esquema de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas as concentrações (cinco níveis) e nas subparcelas os dias de avaliação (sete níveis) no delineamento inteiramente casualizado, com três repetições e três frutos por unidade experimental.

Os frutos foram submetidos às seguintes análises: produção de CO2 (cromatografia gasosa), perda de massa fresca (gravimetria), coloração da casca (colorímetro digital), consistência da polpa (penetrômetro digital com ponteira de 12mm), extravasamento de solutos (de acordo com metodologia de SEREK et al. (1995)), acidez titulável (titulação com NaOH e os resultados expressos em % de ácido cítrico), vitamina C (titulação com reagente de Tillman 2,6 diclorofenolindofenol) e teor de sólidos solúveis (refratômetro digital).

Para a análise dos dados das variáveis, foi feito o desdobramento, independentemente de a interação ser significativa ou não, e as médias dos fatores foram submetidas à análise de regressão. A escolha das equações foi feita baseando-se na significância dos coeficientes de regressão pelo teste "t" (Student), no coeficiente de determinação (R2) e no potencial para explicar o fenômeno biológico.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Em frutos tratados com carbureto de cálcio, o pico respiratório ocorreu aos 3, 6, 9, 9 e 12 dias de armazenamento para as doses 160, 80, 40, 20 e 0g m-3, respectivamente (Figura 1 A). Nos frutos tratados com etileno, o climatérico respiratório foi registrado aos 3, 3, 6, 6 e 12 dias de armazenamento para as doses 400, 200, 100, 50 e 0mL m-3, respectivamente (Figura 1 B). Os maiores picos foram observados para frutos tratados com 400mL m-3 de etileno (243,08mg kg-1 h-1) e com 160g m-3 de carbureto de cálcio (212,77mg kg-1 h-1). Isso indica que o etileno nas doses de 200 e 400mL m-3 e o CaC2 na dose de 160g m-3 foi mais eficaz na antecipação do climatério, não diferindo estatisticamente entre si. Para ambos os produtos, doses mais elevadas ampliaram a diferença de produção de CO2 entre o mínimo e o máximo climatérico. Maiores doses podem ter sido mais eficientes, possivelmente pela maior difusão do produto para o interior dos tecidos. De acordo com a figura 1, é possível observar que a taxa respiratória aumentou temporariamente e o completo amadurecimento ocorreu após o pico respiratório. De acordo com TAIZ & ZEIGER (2006), o climatério respiratório ocorre sob intensa atividade metabólica, com predominância de reações oxidativas. A energia liberada é reutilizada, em diferentes etapas, para produção de compostos intermediários, requeridos para a síntese de numerosas substâncias químicas, que se formam a partir do climatério respiratório, até o completo amadurecimento do fruto. O pico de respiração designado como máximo climatérico foi seguido por um período de declínio na atividade, designado como estádio pós-climatérico.

 


 

A perda de massa fresca dos frutos de todos os tratamentos com carbureto de cálcio e etileno (Figura 1C e 1D) aumentou linearmente durante o armazenamento. Segundo SILVA et al. (2009a), a perda de massa fresca é um sintoma inicial de perda de água. Os tratamentos 0 g/m3 de CaC3 e 0mL m-3 de etileno determinaram menor perda de massa à manga durante todo o período experimental, chegando no 15° dia com perda acumulada de 5,7% de massa fresca.

Não se encontrou, na literatura consultada, referência ao limite de perda de massa tolerado para manga. Nas condições deste experimento, as maiores perdas situaram-se entre 8,8% e 9% no 15° dia de armazenamento (Figura 1C e 1D). De acordo com CHITARRA & CHITARRA (2005), perdas para produtos hortícolas da ordem de 3 a 6% são suficientes para causar um marcante declínio na qualidade, mas alguns produtos são ainda comercializáveis com 10% de perda de umidade.

A mudança característica inicial do amadurecimento é a degradação da clorofila, bem como a síntese de outros pigmentos. A mudança de cor da casca foi bem pronunciada para frutos tratados com carbureto de cálcio (Figura 2A e 2B). Observa-se, nesses frutos, que a mudança da cor da casca de verde para amarelo ocorreu gradualmente durante o armazenamento para as doses 20, 40, 80 e 160g m-3 de CaC2. Esses mesmos frutos apresentaram coloração amarelo intenso aos doze dias de armazenamento, com h=85,62°; 82,11°; 78,73° e 79,03°, respectivamente, enquanto a testemunha apresentou h=90,43. Em frutos tratados com etileno, a mudança de cor da casca foi mais lenta em relação ao CaC2, notando-se um tom amarelo na casca a partir de doze dias de armazenamento (Figura 2 B), com valores de h de 87,29°; 89,27°; 85,24° e 88,63° para as doses 50, 100, 200 e 400mL m-3 de etileno, respectivamente, após doze dias.

 



 

A consistência da polpa apresentou queda em torno de 40% do dia zero para o primeiro dia para frutos tratados com carbureto de cálcio (Figura 2C), enquanto que para frutos não-tratados a queda foi de apenas 26%. Todavia, para frutos tratados com etileno (Figura 2D), a queda registrada entre o dia zero e o primeiro dia foi em torno de 64%, indicando que o etileno foi mais eficiente que o carbureto de cálcio na redução da consistência no período mencionado. Resultados contrários foram obtidos por CHITARRA & CHITARRA (2005), em que frutos de manga 'Tommy Atkins' tratados com 50g m-3 CaC2 apresentaram maior maciez da polpa em relação aos frutos tratados com 150mL m-3 de etileno em temperatura ambiente. No presente trabalho, observou-se, no entanto, comportamento diferente, o que pode ser explicado pelo controle das temperaturas durante o tratamento e o armazenamento. Essa menor redução da firmeza indica um potencial do carbureto para antecipar e uniformizar o amadurecimento em manga, desde que haja controle da temperatura durante o tratamento e armazenamento.

Houve maior extravasamento de eletrólitos para frutos tratados com 160 e 80g de carbureto de cálcio, respectivamente (Figura 2E e 2F), demonstrando que as maiores doses de CaC2 causaram maior desorganização das membranas celulares e, consequentemente, maior antecipação do amadurecimento, conforme observado para a produção de CO2 (Figura 1A).

Frutos tratados com etileno tiveram extravasamento de solutos menor (Figura 2 F), quando comparados com frutos tratados com CaC2 (Figura 2 E). Observa-se, nas figuras 2 E e 2 F, que, quanto maior a dose, maior foi o extravasamento durante todo o período experimental.

A acidez titulável teve queda acentuada já no terceiro dia de armazenamento, tanto para frutos tratados com carbureto de cálcio (Figura 3A), como para frutos tratados com etileno (Figura 3B). Para frutos não tratados, observa-se queda lenta e acentuada da acidez titulável, o que confirma o potencial do etileno e/ou seus análogos em antecipar e uniformizar o amadurecimento de manga. Foi possível observar que a redução nos teores de acidez teve comportamento semelhante para os produtos testados, o que confirma relatos feitos por SILVA et al. (2009b) de que, após a colheita e durante o armazenamento, a concentração dos ácidos orgânicos usualmente declina em decorrência de sua utilização como substrato na respiração ou da sua transformação em açúcares. Essas transformações têm papel importante nas características de sabor (acidez) e do aroma, uma vez que alguns compostos são voláteis.

 



 

Observa-se queda gradual para vitamina C em frutos tratados com carbureto de cálcio durante todo o período de armazenamento (Figura 3C e 3D). Todavia, para frutos tratados com etileno, a queda foi brusca até o terceiro dia de armazenamento e, a partir daí, gradual (Figura 3D). A queda abrupta para frutos tratados com etileno é indesejável, pois indica perda do valor nutritivo do fruto. Ao final do período de avaliação, tanto frutos tratados com CaC2 quanto frutos tratados com etileno aos quinze dias de armazenamento apresentaram teor de vitamina C em torno de 40mg.100g-1 de polpa, enquanto que, para frutos não tratados, o teor de vitamina C para o mesmo período foi em torno de 70mg 100g-1 de polpa, indicando o amadurecimento desuniforme dos frutos não-tratados. PAL (1998) trabalhando com manga 'Rataul', com ethephon nas doses 500, 1000 e 1500 mL-1 e carbureto de cálcio (25g 10kg-1 de fruto), observou que frutos tratados com ethephon tiveram a maior perda de peso de massa fresca em relação aos frutos tratados com CaC2 e do tratamento controle e os frutos tratados com CaC2 tiveram maior percentual de apodrecimento e menor conteúdo de vitamina C ao final do período avaliado. HOJO et al. (2011) explicaram que, durante a senescência, o ácido ascórbico do fruto é utilizado em reações oxidativas, que são ativadas pelos estresses sofridos pelas membranas celulares durante este período.

O teor de sólidos solúveis foi crescente durante todo o período de avaliação, sendo que, quanto maior a dose de carbureto ou etileno, maiores foram os teores atingidos (Figura 3E e 3F). Os tratamentos com CaC2 e etileno provocaram aumento no teor de sólidos solúveis totais dos frutos, comprovando que este produto pode ser utilizado para amadurecer os frutos fora da planta com possível aumento no rendimento industrial. Para frutos tratados com carbureto de cálcio (Figura 3E), o teor de SS de 11°Brix foi alcançado a partir do terceiro dia somente para as doses 40, 80 e 160g m-3. BRAZ et al. (2008), trabalhando com indução do amadurecimento de mangas 'Ubá' e 'Tommy Atkins', com a aplicação pós-colheita de ethephon na dose de 1000 mL-1, mantidas à temperatura ambiente, também observaram que, para frutos tratados, o teor de 11°Brix só foi atingido no terceiro dia após aplicação de ethephon.

O início do climatério em manga foi caracterizado por intensa degradação de clorofila da casca, indicado pela queda do valor de h (Figura 2A e 2B). Simultaneamente, a polpa apresentou aumento na concentração de sólidos solúveis (Figura 3E e 3F) e redução acentuada da acidez titulável (Figura 3A e 3B) e da consistência (Figura 2C e 2D). De acordo com TAIZ & ZEIGER (2006), os frutos têm vida independente e utilizam, para tal, suas próprias reservas de substratos, acumulados durante o seu crescimento e maturação, com consequente depressão progressiva nas reservas de matéria seca acumulada. Deve-se salientar que as atividades não são apenas catabólicas. Alguns órgãos vegetais utilizam a energia liberada pela respiração para continuar a síntese de pigmentos, enzimas e outros materiais de estrutura molecular elaborada, tão logo eles são destacados da planta. Essas sínteses são parte essencial do processo de amadurecimento de muitos frutos, como, por exemplo, a manga.

Tanto nos frutos tratados com CaC2 quanto com etileno, a evolução das médias das características avaliadas ocorreu de forma semelhante ao observado nos frutos não-tratados, porém de forma antecipada e com taxas mais elevadas. Entretanto, nos frutos não-tratados, para várias características, as transformações ocorreram de forma incompleta até o final do período avaliado. Isso confirma a eficiência dos dois produtos em antecipar e uniformizar o amadurecimento da manga 'Ubá'.

Segundo CHITARRA & CHITARRA (2005), o climatério é tido como uma indicação do final de um período de síntese ativa e manutenção dos processos metabólicos e do início da senescência do fruto. Entretanto, os resultados obtidos neste trabalho não confirmam essa hipótese, pois, para as doses mais elevadas de CaC2 e etileno, o pico climatérico da respiração ocorreu no terceiro dia após os tratamentos, enquanto as características ideais de consumo só foram atingidas por volta do nono dia.

Nota-se que houve efeito de doses dos produtos testados para as características produção de CO2 (Figura 1A e 1B), perda de massa fresca (Figura 1C e 1D), coloração da casca (Figura 2A e 2B), extravasamento de solutos (Figura 2E e 2F) e SS (Figura 3E e 3F), ou seja, nas maiores doses, a antecipação do amadurecimento foi mais rápida e, para as menores doses, essa antecipação foi mais lenta, não comprometendo o aspecto visual dos frutos ao final do período de avaliação. Portanto, o uso de diferentes doses de CaC2 ou etileno torna-se uma opção para pequenos produtores que comercializam suas frutas em feiras livres e para a indústria, para não haver sobrecarga de trabalho no processamento da fruta.

 

CONCLUSÃO

Mangas 'Ubá' tratadas com diferentes doses de etileno e carbureto de cálcio tiveram o seu amadurecimento antecipado e uniformizado, sem comprometer suas características físicas, fisiológicas e bioquímicas. Assim, as menores doses tanto de etileno (50mL m-3) como de carbureto de cálcio (20g m-3) foram suficientes para antecipar e uniformizar o amadurecimento dos frutos e, somente após 15 dias de armazenamento, os frutos do tratamento controle encontravam-se totalmente maduros para consumo in natura, enquanto, para as maiores doses de CaC2 e etileno, isso ocorreu no nono dia de armazenamento.

 

REFERÊNCIAS

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Recebido para publicação 09.04.11
Aprovado em 19.11.11
Devolvido pelo autor 22.12.11
CR-5102

 

 

1 Autor para correspondência.