EFEITO DA ATMOSFERA CONTROLADA NA CONSERVAÇÃO DE TOMATES COLHIDOS EM ESTÁDIO INTERMEDIÁRIO DE MATURIDADE

EFFECT OF CONTROLLED ATMOSPHERE ON STORAGE OF TOMATOES HARVESTED AT BREAKER STAGE

EFEITO DA ATMOSFERA CONTROLADA NA CONSERVAÇÃO DE TOMATES COLHIDOS EM ESTÁDIO INTERMEDIÁRIO DE MATURIDADE¹

Márcia Lima Moura^2,5; Steven A. Sargent³; Ricardo Ferraz de Oliveira⁴

²Pós-Graduanda em Fitotecnia da ESALQ/USP.

³Depto. de Horticultura da Universidade da Florida, Gainesville, Florida 32611-0690, EUA.

⁴Depto. de Botânica-ESALQ/USP, C.P. 9, CEP: 13418-900 - Piracicaba, SP.

⁵Bolsista da CAPES.

RESUMO: Tomates (cv. "Agriset"), colhidos no estádio 2 de maturidade (menos de 10% da superfície vermelha), foram armazenados a 12 ± 0,5ºC em um sistema de fluxo contínuo sob diferentes concentrações de O₂ (2%, 3% e 4%), CO₂ (2%, 4% e 7%) e ar (controle). Após o armazenamento em atmosfera controlada (AC), a 12 ± 0,5ºC por 7 dias, os frutos foram transferidos para a temperatura de 20 ± 0,5ºC de modo a permitir o término do processo de amadurecimento em atmosfera normal. Quando os tomates começaram a perder a firmeza foram realizadas análises físicas e químicas. De um modo geral, o armazenamento de tomates no estádio 2 de maturidade em AC por 7 dias não alterou a qualidade final do produto - quando completamente maduro - estes frutos apresentaram mesma cor, acidez e conteúdo de açúcares e vitamina C do que aqueles armazenados em ar durante todo o período. Somente os tratamentos 2% e 3% O₂ mostraram um maior atraso no desenvolvimento da cor após os 7 dias a 12 ± 0,5ºC. No entanto, o tempo de armazenamento, 7 dias, não foi suficiente para retardar a taxa de amolecimento dos frutos armazenados sob AC.

Palavras-chave: tomate (Lycopersicon esculentum), atmosfera controlada, estádio de maturidade

EFFECT OF CONTROLLED ATMOSPHERE ON STORAGE OF TOMATOES HARVESTED AT BREAKER STAGE

ABSTRACT: Tomato fruits (cv. `Agriset'), harvested at breaker stage (less than 10% red coloration), were kept in a flow through system with various concentrations of O₂ (2%, 3%, and 4%), CO₂ (2%, 4%, and 7%), and air (control), at 12 ± 0,5ºC for 7days. After this period, fruits were left to ripe in a 20 ± 0,5ºC chamber until they reached edible maturity. At this point, physical and chemical characteristics were measured. Exposure of breaker tomatoes to controlled atmospheres for 7 days did not influence color, total sugars, titratable acidity, and vitamin C content at the end of storage. Only 2% and 3% O₂ retarded color development after 7 days at 12 ± 0,5ºC. Nevertheless, the storage period, 7 days, seems to be inefficient to retard softening.

Key words: tomatoe (Lycopersicon esculentum), controlled atmosphere, maturity stage

INTRODUÇÃO

No Brasil, o tomate é uma cultura de grande importância econômica. Somente no estado de São Paulo, a área cultivada é de 17.000 ha com uma produção de 800.000 toneladas que equivalem a cerca de 10% da produção nacional de olerícolas (Camargo Filho & Mazzer, 1995). Mesmo assim, poucos tem sido os esforços para garantir a qualidade pós-colheita deste produto, logo, uma grande parte da produção é perdida. Isto tem levado os pesquisadores à procura de técnicas que possam reduzir as perdas que ocorrem durante o transporte e comercialização, e estender a vida pós-colheita dos produtos através do armazenamento, visando um maior período de comercialização e a regularização da oferta desses produtos no mercado.

Um desses processos, que vem sendo muito utilizado na pós-colheita, é o armazenamento sob refrigeração. O tomate, no entanto, é altamente suscetível a injúrias causadas por baixas temperaturas, suportando apenas temperaturas iguais ou maiores a 12ºC durante o armazenamento (Jackman et al., 1988). Uma alternativa é o uso da atmosfera controlada (AC) que, associada à refrigeração, pode ser um processo útil para prolongar o período de armazenamento do tomate, mantendo a boa qualidade do fruto. Muitos trabalhos realizados com maçã (Knee, 1980), manga (Bender et al, 1994) e ervilha (Ontai et al., 1992), entre outros, têm comprovado que a AC é uma importante técnica para estender a vida pós-colheita de frutos e olerícolas.

Outro ponto que deve ser considerado para o armazenamento do tomate é o estádio de maturidade em que este se encontra no momento da colheita. O ponto de colheita é muito importante pois dele depende a vida pós-colheita e o processo de amadurecimento, que por sua vez influencia diretamente a qualidade do produto que chegará ao consumidor. No Brasil, os frutos (grupo `Santa Cruz') são colhidos quando apresentam mais de 30% da superfície com coloração rósea ou avermelhada - estádios 4 e 5 da escala do United States Department of Agriculture (USDA) de 1976 - o que resulta num produto final de boa qualidade, e são mandados para as centrais de distribuição logo em seguida. Todavia, as perdas durante a comercialização são grandes e o período de armazenamento fica reduzido, pois frutos nesse estádio tornam-se totalmente vermelhos em poucos dias e, consequentemente, mais suscetíveis a danos.

Por outro lado, nos Estados Unidos (EUA) o tomate é colhido verde, selecionado, transportado e amadurecido com etileno quando chega ao seu destino final. Esse esquema permite uma maior flexibilidade ao sistema, reduz o número de colheitas e permite uma vida mais longa ao produto, o que acaba por favorecer o transporte em longas distâncias, mas freqüentemente resulta em tomates de qualidade inferior se comparados com aqueles amadurecidos na planta. O processo de amadurecimento depende da maturidade fisiológica em que os frutos se encontram no momento da colheita e este é um fator que não pode ser determinado por suas características externas. Deste modo, uma grande parte dos frutos colhidos verde é imaturo o que compromete seu amadurecimento normal e, por conseqüência, a qualidade final do produto. Estudos mostraram que 40% a 80% dos tomates que passam pelos "packinghouses" na Florida, EUA, são imaturos (Sargent, 1995). Assim, os frutos que chegam ao consumidor têm qualidade inferior a desejada.

A qualidade do tomate depende de aparência, cor, textura, aroma e sabor. Segundo Jones & Scott (1983), tais características são distintas entre frutos colhidos verdes e aqueles colhidos vermelhos. Considera-se de ótima qualidade o fruto que sofre o processo de amadurecimento na planta, isto é, colhido totalmente vermelho (Nakhasi et al., 1991), além disso os consumidores preferem a cor e o sabor destes tomates (Hicks et al., 1975; Kader et al., 1977). No entanto, tomates vermelhos são perecíveis e muito suscetíveis a danos durante a comercialização e, portanto, não resistem ao rigor do sistema de manuseio pós-colheita.

Diante dessas informações pode-se supor que uma situação ideal seria aquela que permitisse uma boa qualidade final do produto e, ao mesmo tempo, uma longa vida pós-colheita; isto é, armazenar frutos que foram colhidos quando já atingiram a maturidade fisiológica, mas que não estejam num estádio muito avançado de maturidade, apresentando menos de 30% da superfície vermelha. Este fruto não teria seu amadurecimento normal comprometido, o que levaria a uma boa qualidade final e agregaria um alto valor ao produto. Por outro lado, este fruto teria uma curta vida pós-colheita se comparado com aqueles colhidos verdes, mas esse problema pode ser remediado pelo uso da AC.

No entanto, ainda não se tem muita informação a respeito do uso da AC em tomates colhidos em estádios intermediários de maturidade. A maioria dos trabalhos que podem ser encontrados na literatura referem-se a tomates verdes ou totalmente vermelhos (Lockhart & Eaves, 1967; Parsons et al., 1970; Vidigal et al., 1979; Hobson, 1981; Thomas et al., 1982; Brown et al., 1989; Marangoni & Stanley, 1991).

A partir do conhecimento desses problemas, sugerimos a utilização de um esquema que combine a boa qualidade final do produto, obtida no Brasil, com a maior vida pós colheita, como ocorre nos EUA. Para isto, neste trabalho foram utilizados tomates colhidos no estádio 2 de maturidade (menos de 10% da superfície vermelha), pois estes seguramente já atingiram a maturidade fisiológica, e são, ao mesmo tempo, resistentes ao manuseio. Os frutos foram armazenados por 7 dias em AC a 12 ± 0,5ºC, pois nessa temperatura pode-se evitar os danos causados pelo frio. Os efeitos das diferentes composições atmosféricas aplicadas foram avaliadas a partir do estudo de diversas variáveis como a mudança de cor e firmeza durante o armazenamento, e a qualidade final do fruto, analisando-se a acidez titulável e o conteúdo de açúcares totais e vitamina C.

MATERIAL E MÉTODOS

Os tomates (cv. `Agriset') foram colhidos no dia 25 de abril de 1996 em uma plantação comercial na região de Immokalee, sudoeste da Flórida, EUA. No mesmo dia, os frutos foram transportados para o laboratório de pós-colheita do Departamento de Horticultura da Universidade da Flórida em Gainesville, Florida, EUA, onde foram imediatamente lavados com água contendo 100 ml.L^-1 de hipoclorito e selecionados de acordo com seu estádio de maturidade, sendo que aqueles que apresentavam qualquer dano aparente foram descartados. Foram selecionados os frutos que se encontravam no estádio 2 de maturidade segundo critérios estabelecidos pela USDA (1976), isto é, aqueles cuja cor predominante era a verde e que apresentavam menos de 10% de coloração rósea ou avermelhada na região apical, situada no polo oposto à inserção do pedúnculo. Esses tomates foram colocados em jarros de vidro de 9,6 L (5 frutos por jarro), sendo que cada jarro representava uma repetição, e armazenados a 12 ± 0,5ºC em um sistema de fluxo contínuo com diferentes concentrações de O₂ (2%, 3% e 4%), CO₂ (2%, 4% e 7%) e ar (controle), totalizando 7 tratamentos. Após o armazenamento em AC, a 12 ± 0,5ºC por 7 dias, os jarros foram abertos e os frutos transferidos para a temperatura de 20 ± 0,5ºC de modo a permitir o término do processo de amadurecimento em atmosfera normal. Quando estes começaram a perder a firmeza, apresentando uma deformação de aproximadamente 4 mm, foram realizadas análises físicas e químicas.

Análises físicas

Perda de peso: os cinco frutos de cada repetição foram pesados duas vezes em conjunto, numa balança modelo Mettler PE 24 / Mettler Instruments Co., NJ, EUA: a primeira, antes de serem colocados na AC para obtenção do peso inicial e, a segunda, durante a transferência para a câmara de amadurecimento, para obtenção do peso final. A perda de peso durante o armazenamento foi calculada pela diferença entre os pesos inicial e final e apresentada como % do peso inicial.

Firmeza dos frutos: a firmeza foi medida em todos os frutos em dois pontos da região mediana destes utilizando-se o método descrito por Hampson (1952). As medidas foram feitas em duas ocasiões: a primeira, durante a transferência para a câmara de amadurecimento e, a segunda, antes de serem processados. As medidas de deformação foram apresentadas em mm. Utilizou-se a medida de 4 mm de deformação como índice de ponto final de amadurecimento.

Cor: a coloração da epiderme foi medida em todos os frutos, na região apical, com um colorímetro manual, modelo Minolta CR-300 / Minolta Crop., Ramsey, NJ, EUA, calibrado com a cor branca. As medidas foram feitas em duas ocasiões: durante a transferência para a câmara de amadurecimento e antes dos tomates serem processados. O sistema utilizado para medir a cor foi o "L" "a" "b" de Hunter. Os valores de "a" e "b" foram convertidos em ângulo "h" (h= tan^-1 (b/a)), que representa a intensidade da cor, e croma (C = (a² + b²) ^1/2), que representa a pureza da cor (Francis, 1980; Shewfelt, 1988).

Análises químicas: Frutos com 4 mm de deformação foram triturados individualmente, com o auxílio de um liqüidificador e, em seguida, os 5 frutos de cada repetição foram agrupados em uma só amostra composta. O homogeneizado resultante foi colocado em uma centrífuga, modelo Beckman J2-21 com rotor JA-20 de fabricação de Beckman Inc., CA, EUA, por 20 minutos a 15000 rpm. O sobrenadante foi filtrado utilizando-se um papel de filtro Whatman n^o4, 10 ml do filtrado foram então colocados em frascos e congelados para posterior análises de acidez titulável, açúcares totais e vitamina C.

Acidez titulável: as amostras foram retiradas do freezer, descongeladas e uma alíquota de 6,0 g foi diluída com 50 ml de água destilada. A acidez titulável foi determinada com um titulador automático, modelo Automatic Tritation System n^o 0-313-10 / Fisher Scientific Co., EUA, através de uma solução 0,1 N de NaOH até um pH final de 8,2.

Açúcares totais: os açúcares totais foram determinados segundo o método analítico de Dubois et al. (1956) e sua quantidade expressa em mg.ml^-1.

Vitamina C: a vitamina C foi determinada a partir da quantidade de ácido ascórbico (AA) e expressa em mg AA.100g fruto^-1. Alíquotas do homogeneizado de tomate, previamente preparadas com uma mistura de ácidos, foram submetidas ao método da dinitrofenlhidrazina (DNPH) de determinação de AA descrito por Terada et al. (1978) e modificada por Nunes et al. (1995).

Análise estatística: A análise dos dados obtidos foi feita segundo o procedimento GLM do sistema para análise estatística para microcomputador SAS (SAS Institute Inc. Cary, NC, EUA. 1992). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado. Foram testados 7 tratamentos de AC com 3 repetições, obtendo-se um total de 21 parcelas. Cada parcela foi representada por um recipiente de vidro com 5 frutos. Para as variáveis que apresentaram F significativo, isto é, para aquelas em que rejeitou-se a hipótese de nulidade, foram feitas comparações entre médias duas a duas aplicando-se o teste de t de Student.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Análises físicas

Perda de peso: a perda de peso dos tomates durante o armazenamento ocorre principalmente devido a 2 fatores, a transpiração e a respiração. A transpiração, que é a maior responsável pela perda de peso, é o mecanismo pelo qual a água é perdida devido a diferença de pressão de vapor d'água entre a atmosfera circundante e a superfície do fruto. A diferença de pressão de vapor é uma função da temperatura, pressão atmosférica e umidade relativa do ar. A respiração, por sua vez, também causa redução no peso pois átomos de carbono são perdidos do fruto toda vez que uma molécula de CO₂ é produzida e perdida para a atmosfera (Bhowmik & Pan, 1992).

As médias dos valores obtidos na medição da perda de peso dos frutos podem ser observadas na TABELA 1. A perda de peso em todos os casos foi menor que 0,15% do peso inicial, durante o período de 7 dias de armazenamento a 12 ± 0,5ºC. Este baixo valor para todos os tratamentos pode ser explicado pela presença de umidificadores em todas as linhas que abasteciam os recipientes de armazenamento, inclusive o controle, o que gerou uma alta umidade relativa diminuindo assim a diferença da pressão de vapor entre a atmosfera circundante e a superfície dos frutos. Além disso, todos os frutos foram armazenados nas mesmas condições de temperatura e pressão. Desta forma, o fruto perdeu pouca água por transpiração e consequentemente pouco peso. Os tomates, em geral, perdem pouco peso porque o pericarpo do fruto é uma estrutura impermeável. O único ponto de trocas gasosas é a cicatriz formada no ponto da inserção do pedúnculo. Segundo boletim publicado pelo USDA (1986) a perda de peso diária de tomates armazenados a 27ºC e umidade relativa de 60% (condições bastante adversas) é de somente 0,9%.

Firmeza: várias mudanças ocorrem durante o amadurecimento do fruto, uma delas é a perda de firmeza que está relacionada com a estrutura e composição da parede celular, principalmente da fração péctica (Gross & Wallner, 1979). Uma das mais importantes enzimas ligadas a bioquímica da parede celular é a poligalacturonase (PG) que está envolvida na degradação da pectina (Kays, 1991) e tem sido relatada por fazer parte do processo de amolecimento em frutos de tomate (Crookes & Grierson, 1983; Brady et al., 1982; Hobson, 1974). Segundo Kader et al. (1989), o armazenamento sob AC causa uma inibição na atividade da PG, podendo reduzir deste modo a taxa de amolecimento do fruto. No morango, por exemplo, além de retardar o amolecimento, alguns autores observaram que o armazenamento sob elevadas concentrações de CO₂ pode aumentar a firmeza dos frutos, em alguns cultivares (Smith & Skog, 1992; Smith, 1992).

Da mesma forma que a perda de peso, não houve diferença significativa entre os tratamentos para perda de firmeza (TABELA 1). Os frutos armazenados em AC apresentaram a mesma firmeza que aqueles armazenados em ar durante os 7 dias. Possivelmente, o tempo de armazenamento sob AC não foi suficiente para que ocorresse uma significativa inibição da PG. No entanto, essa suposição só poderia ser confirmada se a atividade da PG tivesse sido monitorada, o que não aconteceu.

Cor: a seqüência de eventos que resultam na mudança de cor durante o armazenamento tem sido muito estudada (Grierson & Kader, 1986; Goodwin, 1980). A alteração da coloração do fruto normalmente envolve a degradação da clorofila e a síntese de pigmentos como carotenos - principalmente o licopeno no caso do tomate - e xantofilas, a medida em que os cloroplastos são transformados em cromoplastos. A utilização de um método físico de medida de cor, no entanto, provê um modo mais acessível de medir o amadurecimento do que a análise de pigmentos, e está mais relacionada com a percepção visual, que é uma das formas com que os consumidores avaliam a qualidade de um produto.

Durante a transferência para a câmara de amadurecimento observou-se que os frutos sob AC de 2% O₂, 3% O₂ e 7% CO₂ apresentavam valores de "L" maiores (TABELA 2), o que indica uma coloração mais clara. Por outro lado, os menores valores de "L" foram observados nos tratamentos de AC com 4% O₂, 2% CO₂ e 4% CO₂, e no controle. Todos os tratamentos, com exceção de 2% O₂, não apresentaram diferença significativa se comparados ao controle.

Para os valores do ângulo "h", os tratamentos com baixas concentrações de O₂ foram os que apresentaram valores mais altos (menos vermelho) ao contrário dos tratamentos com altas concentrações de CO₂ que apresentaram valores menores, e não diferiram estatisticamente do controle, como pode ser observado na TABELA 2. Isto indica que nos tratamentos com baixas concentrações de O₂ houve um maior atraso no desenvolvimento da cor vermelha do que naqueles armazenados com altos níveis de CO₂ e o controle.

Os valores de croma (TABELA 2), por sua vez, também apresentaram uma distinção entre os tratamentos de O₂ e CO₂, sendo que os de baixo O₂ apresentaram os menores valores. Além disso, apenas os tratamentos 2% O₂ e 4% CO₂ apresentaram diferença estatística em relação ao controle.

Segundo Shewfelt et al. (1988), o desenvolvimento da cor durante o amadurecimento do tomate é caracterizado por menores valores de "L", redução do ângulo "h" e o aumento do croma. Segundo os dados observados, os tratamentos 2% O₂ e 3% O₂ - menores concentrações de O₂ - foram os que apresentaram um maior atraso na mudança de cor. Salunkhe & Wu (1973), da mesma forma, observaram um atraso no amadurecimento de tomates colhidos no estádio 1 de maturidade (verdes) armazenados sob baixas concentrações de O₂, pois nestas condições ocorreu uma inibição da degradação de clorofila e da síntese de licopeno.

As medidas feitas antes do processamento dos frutos (TABELA 3), isto é, quando os tomates apresentavam 4 mm de deformação após amadurecimento a 20ºC, mostraram que não houve diferença significativa entre os tratamentos quanto aos valores de "L". Para os valores do ângulo "h" todos os tratamentos, exceto 2% CO₂ (menor valor), não apresentaram diferença significativa quando comparados com o controle e, quanto ao croma, apenas os tratamentos mais extremos (2% O₂ e 7% CO₂) apresentaram diferença significativa em relação ao controle. Isto indica que após a retirada da AC os frutos recuperaram seu desenvolvimento normal da cor, alcançando valores muito próximos àqueles armazenados somente em ar durante todo o período.

Análises químicas: As mudanças que ocorrem na composição do tomate durante a maturação e o amadurecimento têm sido muito estudadas (Salunkhe et al., 1974; Hobson & Davies, 1971). Entre as substâncias orgânicas do tomate, os açúcares e ácidos orgânicos são os constituintes mais importantes para o sabor do fruto e afetam diretamente a qualidade do produto. Os açúcares são principalmente redutores - frutose e glicose - e aumentam progressivamente com o amadurecimento do fruto, enquanto que a acidez aumenta durante o desenvolvimento e alcança um máximo no estádio 2 de maturidade e então diminui com o amadurecimento (Dalal et al., 1966).

Não houve diferença significativa entre os tratamentos quanto ao teor de açúcares totais e à acidez titulável (TABELA 4). Essas observações mostram que o armazenamento em AC por 7 dias a 12 ± 0,5ºC e posterior amadurecimento sob 20 ± 0,5ºC não alterou o processo normal de redução de acidez e degradação do amido em açúcar que acontece durante o amadurecimento do tomate (Hobson & Grierson, 1993). Segundo Nakhasi et al. (1991) o armazenamento em AM faz com que a redução da acidez total, de frutos colhidos no estádio 2, seja mais lenta. Por outro lado, Murata et al. (1968) não observou uma inibição na redução da acidez total sob AC, mas a redução do ácido málico foi inibida.

Segundo Hobson & Davies (1971) os dados sobre o comportamento do ácido ascórbico durante a maturação de tomates são inconsistentes. Alguns autores afirmam que há pouca mudança no conteúdo desse ácido, enquanto que outros, como Dalal et al.(1966), mostraram que há um aumento do conteúdo de ácido ascórbico com a maturação do fruto. Além disso, Al-Shaibani & Greig (1979) observaram que não houve diferença significativa na quantidade final de ácido ascórbico em frutos armazenados a 20ºC e aqueles amadurecidos na planta quando estes foram armazenados no estádio 2 de maturidade, ao contrário daqueles armazenados no estádio 1. A AC, segundo Kader (1986), geralmente promove uma melhor retenção do ácido ascórbico do que o armazenamento em ar.

Os tratamentos 4% O₂, 2% CO₂ e 4% CO₂ apresentaram diferença significativa quanto ao conteúdo de ácido ascórbico quando comparados com o controle, por outro lado, não houve diferença estatística entre os tratamentos de AC (TABELA 4). O maior valor de ácido ascórbico obtido, no entanto, foi no controle ao contrário do esperado. Possivelmente, o período de amadurecimento a 20 ± 0,5ºC tenha interferido na retenção da vitamina C nos tratamentos de AC.

CONCLUSÕES

De um modo geral, o armazenamento de tomates no estádio 2 de maturidade em AC por 7 dias a 12 ± 0,5ºC não alterou a qualidade final do produto quando completamente maduro. Estes frutos apresentaram mesma cor, acidez e conteúdo de açúcares e vitamina C em relação aos armazenados em ar durante todo o período. Os tratamentos 2% e 3% O₂ mostraram um maior atraso no desenvolvimento da cor após os 7 dias a 12 ± 0,5ºC. No entanto, o tempo de armazenamento, 7 dias, não foi suficiente para retardar a taxa de amolecimento dos frutos armazenados sob AC.

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Recebido para publicação em 20.10.97

Aceito para publicação em 15.09.98

¹

Pesquisa parcialmente patrocinada por Collier Enterprises and Gargiulo Farms, Naples, Florida, EUA.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Jun 1999
• Data do Fascículo
  1999

Histórico

• Aceito
  15 Set 1998
• Recebido
  20 Out 1997