Aumentar a vida útil das frutas, com baixo custo, sem que estas percam suas qualidades nutritivas e sensoriais. Este tem sido o objetivo de pesquisas que reúnem pesquisadores de dois centros da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (UENF): Ciências e Tecnologias Agropecuárias (CCTA) e Ciência e Tecnologia (CCT). Eles vêm desenvolvendo um novo sistema de armazenamento de frutos e outros produtos de origem vegetal, como alternativa ao uso das técnicas de refrigeração e atmosfera controlada (AC) fixa — métodos que aumentam os custos da produção de alimentos.
As pesquisas integram o projeto “Atmosfera Controlada Dinâmica: Método alternativo ao uso de refrigeração para o armazenamento de frutos”, financiado pela Faperj através do Edital Apoio a Projetos Científicos e Tecnológicos em Ciências Agrárias no Estado do Rio de Janeiro. O projeto é coordenado pelo professor Jurandi G. Oliveira, do Laboratório de Melhoramento Genético Vegetal (LMGV), com colaboração dos professores Maria Cristina Canela, do Laboratório de Ciências Químicas (LCQUI), e Marcelo Gomes, do Laboratório de Ciências Físicas (LCFIS), além de alunos de graduação, mestrado e doutorado.
Os pesquisadores vêm investigando os eventos fisiológicos e bioquímicos envolvidos no metabolismo respiratório e sua relação com o processo de amadurecimento dos frutos, notadamente os frutos perecíveis de interesse comercial. O objetivo é entender como acontecem as transformações no fruto depois que ele é colhido, visando o uso de técnicas para sua melhor conservação.
Lembrando que o fruto é um produto perecível por natureza, ele explica que tais transformações fazem parte do ciclo da planta, sendo possível atrasar o processo, mas não impedi-lo.
— A função do fruto é proteger a semente e, assim, permitir a perpetuação da espécie. A semente também amadurece. Quando ela está pronta, viável, esse fruto vai se degradar e liberar a semente, para a perpetuação da espécie. O que a gente faz é conhecer essas transformações, ver o que influencia esse processo para que seja mais ou menos rápido, e tentar manipular essa produção para ter um produto de qualidade para o consumidor — explica.
Segundo o pesquisador, o processo de amadurecimento produz várias transformações nos frutos, tais como mudança de cor e de textura, alteração na composição de açúcares e aromas etc. Ele observa que qualquer ação incorreta com o objetivo de impedir o amadurecimento da fruta pode interromper uma parte dessas transformações, produzindo alterações indesejáveis.
São duas linhas de pesquisa, sendo uma delas o manejo do ambiente pós-colheita, na qual os frutos são colocados em uma condição de concentração de gases controlada, tendo o oxigênio abaixo do valor atmosférico normal, com a intenção de prolongar o amadurecimento do fruto.
— O fruto respira como a gente. Se eu abaixar muito a concentração de oxigênio, ele vai respirar menos. E também pode entrar em processo de fermentação, gerando etanol e outros compostos na polpa do fruto que são ruins para o consumo.
A outra linha de pesquisa envolve o entendimento dos processos bioquímicos e fisiológicos que acontecem durante o amadurecimento dos frutos, através da qual pretende-se conhecer em detalhe alguns fenômenos que acontecem durante esse processo.
Menos oxigênio, menos vitamina C
As pesquisas já mostraram que existe uma relação direta entre a respiração do fruto e os níveis de ácido ascórbico (vitamina C). Ao atrasar o amadurecimento do fruto, controlando a respiração (via redução do oxigênio), pode-se, portanto, interferir na síntese da vitamina C.
Jurandi lembra que o ser humano não sintetiza essa vitamina, sendo necessário extraí-la das plantas. O local onde há mais vitamina C é nos frutos das plantas. Carro-chefe das pesquisas, o mamão é uma das melhores fontes de vitamina C, satisfazendo a necessidade diária de um adulto.
— A última etapa da via de síntese de ácido ascórbico nas plantas ocorre dentro da mitocôndria, que é o local onde também acontece boa parte do processo respiratório. Quando se controla a respiração do fruto na câmera de armazenamento, abaixando a concentração de oxigênio, pode-se interferir na síntese de ácido ascórbico. Então, ao atrasar o amadurecimento do fruto, pode-se interferir na sua capacidade de acumular vitamina C. Até onde posso controlar isso? Até que momento isso pode interferir? Estamos investigando — diz.
Pesquisas podem baratear custos no transporte das frutas
De acordo com o professor Jurandi, os vegetais se deterioram muito rapidamente devido à sua intensa atividade metabólica, a qual é muito influenciada pelas condições do ambiente em que se encontram. Portanto, para atrasar a senescência e prolongar a sua vida útil, frutos e outros vegetais devem ser manipulados e armazenados de maneira adequada.
Atualmente, a forma de armazenamento mais utilizada e mais simples é a refrigeração. Porém, o alto custo pode inviabilizar a sua aplicação para produtos de baixo valor agregado. Os custos também podem ser um impedimento para pequenos produtores rurais.
Quando é necessário manter os frutos armazenados por períodos mais longos, é possível utilizar a tecnologia de atmosfera controlada (AC), associada à refrigeração. Basicamente, esta tecnologia armazena os frutos numa atmosfera com níveis reduzidos de oxigênio (de 1,5 a 3%) e elevados de gás carbônico (de 3 a 8%).
Jurandi explica que esta tecnologia, no entanto, além de mais cara, apresenta restrições quando aplicada a frutos muito perecíveis, principalmente os de origem tropical.
— Estamos buscando um sistema mais barato para ampliar o acesso à tecnologia e ofertar um método eficiente para a conservação de produtos onde o emprego da AC não é eficiente. Trata-se de um modelo de AC dinâmica (ACD), configurado para corrigir mudanças na resistência à difusão de gases dos frutos durante o armazenamento — explica o professor Jurandi.
Metade do que é produzido no campo vai parar no lixo
Com cerca de 500 espécies frutíferas, o Brasil é o terceiro produtor de frutas do mundo, sendo superado pela China e Índia. No entanto, exporta apenas 2,5% de sua produção, de acordo com dados do Ministério da Agricultura de 2018. Um dos principais problemas é o desperdício — metade de tudo que é produzido no campo deixa de ser consumido e é descartado, devido a falhas no manejo e na conservação na fase de pós-colheita. A redução das perdas pós-colheita pode, portanto, representar ganhos substanciais para a economia brasileira.
— Os benefícios se estendem desde o aspecto financeiro, até o ecológico. Produzir frutas e verduras com menor desperdício permite o aumento na oferta de alimentos sem a necessidade de aumentar a área de produção e o gasto com insumos, bem como o avanço sobre áreas de reserva natural da flora e fauna — afirma.
Segundo ele, uma tecnologia mais eficiente de armazenamento, com custos mais baixos, pode permitir a inclusão de muitos produtores de frutas brasileiros que hoje não utilizam a AC para conservação de sua produção. Além disso, pode tornar viável o transporte por via marítima, de menor custo, principalmente para grandes distâncias.
— Viabilizar o prolongamento da vida-útil de frutos perecíveis a partir de um sistema eficiente de AC, com baixo custo, poderá potencializar o transporte marítimo para o comércio de frutas brasileiras, muito apreciadas nos mercados Americano e Europeu — afirma o professor.
Colaboração Interdisciplinar e Monitoramento de Atmosfera Controlada
Segundo o profesor Marcelo Gomes, a colaboração com o professor Jurandi concentra-se na montagem de um sistema de atmosfera controlada dinâmica, envolvendo o desenvolvimento de software e a seleção de hardware de baixo custo, como a plataforma Arduino.
— Com o microcontrolador devidamente programado, a concentração de oxigênio no interior da câmara de armazenamento é mantida constante, fundamentada no monitoramento contínuo realizado por sensores específicos — explica o professor.
Paralelamente, o Grupo de Pesquisa em Gases (GPG), do LCFIS/CCT, possui expertise na detecção de traços de etileno em níveis de partes por bilhão em volume (ppbv), utilizando a espectroscopia fotoacústica. O etileno é um fitormônio gasoso essencial no processo de amadurecimento de frutos e possui caráter autocatalítico — ou seja, sua presença estimula a própria síntese, acelerando drasticamente a maturação.
Recentemente, em parceria com a professora Maria Cristina Canela (LCQUI/CCT), foi testada e comprovada a eficiência de um fotocatalisador desenvolvido por sua equipe na degradação desse gás (dissertação da aluna Jade Barbosa Nunes, do Programa de Pós-Graduação em Ciências Naturais).
— Os resultados demonstraram que, sob a ação do fotocatalisador, a concentração de etileno na câmara de armazenamento foi reduzida a níveis abaixo do limite de detecção dos nossos sensores, neutralizando efetivamente o avanço do amadurecimento precoce — afirma Marcelo.
Esta linha de investigação integra as metas do projeto Probral “Sensores fotoacústicos de gases para aplicações em ciências da vida”, consolidando a cooperação científica entre o Prof. Jurandi e o Dr. Daniel Neuwald, do KOB (Kompetenzzentrum Obstbau-Bodensee), na Alemanha. Esta parceria já viabiliza o intercâmbio de pesquisadores e prevê, para o futuro próximo, a mobilidade internacional de estudantes entre as instituições.
(Jornalista : Fúlvia D’Alessandri – Fotos: Felipe Moussallem – ASCOM / UENF)
