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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS
ANA MARIA DE ABREU SIQUEIRA
RESFRIAMENTO RÁPIDO POR AR FORÇADO DE GOIABA CV. PALUMA:
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS FÍSICOS, FÍSICO-QUÍMICOS,
SENSORIAIS E DO PROCESSO
FORTALEZA
2009
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1
ANA MARIA DE ABREU SIQUEIRA
RESFRIAMENTO RÁPIDO POR AR FORÇADO DE GOIABA CV. PALUMA:
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS FÍSICOS, FÍSICO-QUÍMICOS, SENSORIAIS E DO
PROCESSO
Dissertação submetida à Coordenação do
curso de Pós-Graduação em Ciência e
Tecnologia de Alimentos, da Universidade
Federal do Ceará, como requisito parcial
para a obtenção do grau de Mestre em
Tecnologia de Alimentos.
Orientador: Prof. Dr. José Maria Correia da
Costa
Co-orientador: Prof. Dr. Marcos Rodrigues
Amorim Afonso
FORTALEZA
2009
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2
S628r Siqueira, Ana Maria de Abreu
Resfriamento rápido por ar forçado de goiaba cv. Paluma: avaliação dos
parâmetros físicos, físico-químicos, sensoriais e do processo / Ana Maria
de Abreu Siqueira, 2009.
133 f. ; il. color. enc.
Orientador: Prof. Dr. José Maria Correia da Costa
Co-orientador: Prof. Dr. Marcos Rodrigues Amorim Afonso
Área de concentração: Ciência e Tecnologia de Alimentos
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de
Ciências Agrárias. Depto. de Tecnologia de Alimentos, Fortaleza, 2009.
1. Resfriamento 2. Pós-colheita 3. Frutos 4. Psidium guajava
I. Costa, José Maria Correia (orient.) II. Afonso, Marcos Rodrigues
Amorim (co-orient.) III. Universidade Federal do Ceará – Pós-Graduação
em Tecnologia de Alimentos IV. Título
CDD 664
CDD 639.2
3
RESFRIAMENTO RÁPIDO POR AR FORÇADO DE GOIABA CV. PALUMA:
AVALIAÇÃO DOS PARÂMETROS FÍSICOS, FÍSICO-QUÍMICOS, SENSORIAIS E DO
PROCESSO
Dissertação submetida à Coordenação do curso de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia
de Alimentos, da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para a obtenção do
grau de Mestre em Tecnologia de Alimentos.
___________________________________________
Ana Maria de Abreu Siqueira
Dissertação aprovada em: 06 de março de 2009.
BANCA EXAMINADORA:
___________________________________________
Prof. Dr. José Maria Correia da Costa (Orientador)
Universidade Federal do Ceará
___________________________________________
Prof. Dr. Marcos Rodrigues Amorim Afonso (co-Orientador)
Universidade Federal do Ceará
___________________________________________
Dr. Carlos Farley Herbster Moura
Embrapa Agroindústria Tropical
___________________________________________
Prof
a
Dra. Sueli Rodrigues
Universidade Federal do Ceará - UFC
___________________________________________
Prof. Dr. Edmar Clemente
Universidade de Maringá
4
Aos meus pais,
José Josileide Siqueira Dodou
Maria Eddy de Abreu Siqueira
Que na alegria e nos momentos difíceis me dedicam
amor incondicional e força para eu sempre ter coragem
de seguir em frente.
À minhas irmãs,
Ana Cristina, Ana Cláudia e Ana Carla de Abreu Siqueira
Pela cumplicidade e pelos sentimentos sinceros de
amor e amizade.
Ao Marcelo Victor Lima
Por ser meu companheiro em todos os momentos, por
corresponder ao meu amor e construir sonhos de vida
comigo.
DEDICO.
5
AGRADECIMENTOS
Concluo esse mestrado com a consciência de que a realização dessa etapa da minha vida
tornou-se muito mais fácil devido a presença de pessoas que Deus colocou em meu caminho.
Agradeço:
À Universidade Federal do Ceará, pela oportunidade de me fornecer formação acadêmica na
graduação e no mestrado.
À Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FUNCAP)
que apoiou-me financeiramente durante todo o mestrado. Ao Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pelo apoio financeiro ao projeto de
pesquisa.
Aos meus orientadores: Prof. Dr. José Maria Correia da pela orientação, incentivo e voto de
confiança e Prof. Dr. Marcos Rodrigues Amorim Afonso pelos ensinamentos, paciência e
companheirismo. Agradeço a ambos pela contribuição para minha formação profissional.
Ao Dr. Carlos Farley Herbster Moura (Embrapa), pela presteza e participação nas bancas de
pré-defesa e defesa, o qual contribuiu com sugestões importantes para o enriquecimento deste
trabalho. À Profa. Dra. Sueli Rodrigues e Prof. Edmar Clemente pela participação na banca de
defesa e contribuição de melhorias para o presente trabalho.
À companheira Sandra Maria Lopes, pela amizade sincera e por ter sido meu braço direito no
decorrer desses dois anos, sempre disposta a contribuir no desenvolvimento desta pesquisa
sem medir esforços.
À todos os professores do Departamento de Tecnologia de Alimentos (UFC), os quais foram
essenciais para a minha formação profissional.
À turma 2007 do curso de pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos (UFC). Em
especial às amigas: Lívia Xerez, Josefranci Farias e Ana Carolina Pereira, por serem grandes
companheiras e estarem sempre à disposição com um sorriso encantador.
Com carinho à equipe do Laboratório de Controle de Qualidade e Secagem de Alimentos
(UFC): Valéria, Raquel, Priscila, Josália, Tânya, Patrícia, Anderson, Paloma e Neuma, pela
amizade e pelo apoio profissional.
À minha irmã e companheira de profissão Ana Cristina de Abreu por ter contribuído no
desenvolvimento desta pesquisa com amizade e ajuda profissional.
Ao empreendedor João Teixeira, da Frutacor, pelo incentivo à pesquisa e concessão das
caixas e frutos necessários ao experimento. Também a todos desta empresa pela simpatia e
presteza.
6
À equipe do Laboratório de Biotecnologia (UFC) por ter disponibilizado equipamento e
vidrarias necessárias durante todo o desenvolvimento da pesquisa. Ao Laboratório de Frutos
Tropicais, pela disposição de espaço e vidrarias dispensadas no início do projeto.
Com carinho aos funcionários: Paulo, Hilda, Omar, Luis, Rose, Pereira, Augusto e Luciano,
pela presteza e atenção dispensada.
A todos que disponibilizaram seu tempo para participar das análises sensoriais do projeto.
Ao meu tio e companheiro de profissão, Msc. Fernando Abreu, pelo grande incentivo e apoio
na minha vida pessoal e acadêmica, além de servir como exemplo de profissional.
Aos meu pais, irmãs e Marcelo que me apoiaram nessa jornada, sem medir esforços, não só
com afeto, mas também no desenvolvimento deste trabalho.
Aos meus familiares (tios e primos), pelo apoio, compreensão e paciência pelos meus
momentos de ausência. Em especial aos meus avós: João Capistrano, Francisca Einar,
Antônio Dodou (in memorian) e Ana Leite, pelo amor e carinho. À minha segunda família
(Victor Lima) pelo carinho e incentivo.
Com todo coração às minhas amigas eternas: Clécia, Gabriele, Mariana e Kênya, pois mesmo
quando distantes estão ao meu lado. Pelas palavras de Lorena, Mari e Nati (e à pequena Mel).
Ao amigo Neto pela amizade sincera e presteza.
A todos citados e não citados, meus sinceros agradecimentos.
7
RESUMO
Devido à alta atividade metabólica dos frutos os cuidados pós-colheita são essenciais para a
redução das perdas e manutenção da qualidade, sendo a temperatura um fator ambiental que
afeta diretamente os processos fisiológicos destes produtos. A refrigeração atua no controle da
respiração e transpiração na fase pós-colheita reduzindo a velocidade das mudanças
fisiológicas, prolongando o período de comercialização do produto. O resfriamento rápido por
ar forçado é uma alternativa tecnológica pós-colheita, resfriando-se os frutos no menor tempo
possível após a sua colheita, a fim preservar a qualidade e prolongar a vida útil. Assim,
objetivo desta pesquisa foi avaliar o resfriamento rápido por ar forçado de goiaba, analisar o
processo e sua influência na vida útil deste fruto através de parâmetros físicos, físico-
químicos e sensoriais. Os parâmetros avaliados foram perda de massa, firmeza, vitamina C,
acidez titulável, pH, sólidos solúveis e análise sensorial. Os frutos obtidos em fazenda
produtora do Estado do Ceará foram submetidos a diferentes experimentos de resfriamento
rápido por ar forçado variando os parâmetros: tempo ente colheita e resfriamento rápido e
área de abertura das embalagens, definidos através de planejamento experimental. Após o
resfriamento rápido, os frutos foram armazenados à temperatura de 8 ± 3°C e 90 ± 3% de
umidade relativa. Foram realizados dois tratamentos controle, em um deles os frutos foram
armazenados sob condições ambiente e, no outro, submetidos ao resfriamento lento (câmara
convencional). O resfriamento rápido com ar forçado de goiaba acondicionado nas
embalagens cuja área de foi de 10,98 % apresentou boa eficiência de resfriamento, exibindo o
maior valor do número de Biot (2,12) e coeficiente convectivo de transferência de calor de
37,06 W/m
2
°C, e tempo de resfriamento e 66,0 minutos. As diferentes áreas de abertura para
passagem do ar nas embalagens não influenciaram estatisticamente a vida útil do produto, no
entanto influenciaram a eficiência do processo, pois observou-se que quanto maior a área de
abertura, maior o coeficiente convectivo de transferência de calor. Segundo avaliação
sensorial, as goiabas cv. Paluma submetidas ao resfriamento rápido com ar forçado
apresentaram vida útil três vezes maior do que frutos armazenados sob condições ambiente.
Os frutos submetidos ao resfriamento rápido com o menor tempo após a colheita
apresentaram maior vida útil, obtendo notas consideradas baixas somente no 34º dia de
armazenamento, sendo esta a variável que mais influencio na vida útil destes produtos.
Palavras-chave: Resfriamento, pós-colheita, frutos, Psidium guajava.
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 01 - Representação da passagem do ar pelas caixas no túnel de resfriamento ........... 39
Figura 02 - Representação da passagem do ar pelos frutos dentro da embalagem ................ 39
Figura 03 - Exemplo de uma curva típica de resfriamento de produtos hortícolas ............... 44
Figura 04 - Localização de Limoeiro do Norte no Pólo Baixo Jaguaribe do semi-árido
nordestino (FRANÇA et al, 2008) .................................................................... 51
Figura 05 - Caixas plásticas para transporte de goiabas ....................................................... 52
Figura 06 - Representação das aberturas laterais das caixas de papelão utilizadas para o
resfriamento rápido por ar forçado: (A) 1,77%, (B) 3,19%, (C) 6,37%, (D)
9,56%, (E) 10,98% ........................................................................................... 53
Figura 07 - Elementos que compõem o sistema de resfriamento e bancada de
experimentos. Adaptado Teruel; Cortez; Neves Filho (2001) ............................ 54
Figura 08 - Colocação dos termopares no interior (centro) da goiaba .................................. 55
Figura 09 - Localização dos termopares no sistema de resfriamento rápido ......................... 55
Figura 10 - Localização das medidas da velocidade do ar com o termoanemômetro de fio
quente no sistema de resfriamento rápido ......................................................... 56
Figura 11 - Arranjo das caixas dentro da câmara e a direção do ar por entre as mesmas ...... 58
Figura 12 - Representação da determinação do volume e da massa, feito por deslocamento
de massa de água .............................................................................................. 59
Figura 13 - Modo de apresentação das goiabas para a avaliação sensorial ........................... 65
Figura 14 - Variação da temperatura durante resfriamento rápido de goiaba cv. Paluma, do
experimento E09, embalado em caixa de papelão com área de abertura de
10,98% e 28 horas e 15 minutos após a colheita ............................................... 71
Figura 15 - Gráfico da vida útil predita vs. observada do resfriamento rápido de goiaba cv.
Paluma ............................................................................................................. 76
Figura 16 - Superfície de resposta da vida útil (dias) em função do tempo entre colheita e
resfriamento (horas) e área de abertura das embalagens (%) ............................. 77
Figura 17 - Gráfico coeficiente convectivo de transferência de calor predito vs. observado
do resfriamento rápido de goiaba cv. Paluma .................................................... 78
Figura 18 - Superfície de resposta do coeficiente convectivo de transferência de calor
(W/m
2
°C) em função do tempo entre colheita e resfriamento (horas) e área de
abertura das embalagens (%) ............................................................................ 79
Figura 19 - Gráfico tempo de resfriamento predito vs. observado do resfriamento rápido de
goiaba cv. Paluma ............................................................................................ 81
Figura 20 - Média, desvio padrão e teste de Tukey da perda de massa (%) de goiaba cv.
Paluma das onze condições de resfriamento rápido no 28º dia de
armazenamento a 8 ± 3°C e umidade relativa de 90 ± 3 % ................................ 82
Figura 21 - Gráfico da média e desvio padrão da perda de massa (%) de goiaba cv. Paluma 83
9
Figura 22 - Média, desvio padrão e teste de Tukey da firmeza (N) de goiaba cv. Paluma
submetidas ao resfriamento rápido por ar forçado, do experimento E09,
embalada em caixa de papelão com área de abertura de 10,98% e 28 horas e 15
minutos após a colheita .................................................................................... 84
Figura 23 - Gráfico da média e desvio padrão da firmeza (N) de goiaba cv. Paluma ........... 85
Figura 24 - Média, desvio padrão e teste de Tukey de vitamina C (mg de ácido ascórbico /
100 g) durante 28 dias de armazenamento de goiaba cv. Paluma submetida ao
resfriamento rápido por ar forçado, do experimento E05, embalada em caixa de
papelão com área de abertura de 6,37% e 28 h e 15 min após a colheita ............ 86
Figura 25 - Média, desvio padrão e teste de Tukey da acidez titulável (% ácido cítrico / 100
g) durante 28 dias de armazenamento de goiaba cv. Paluma submetida ao
resfriamento rápido por ar forçado, do experimento E05, embalada em caixa de
papelão com área de abertura de 6,37% e 28 h e 15 min após a colheita ............ 88
Figura 26 - Média, desvio padrão e teste de Tukey do pH durante 28 dias de
armazenamento de goiaba cv. Paluma submetida ao resfriamento rápido por ar
forçado, do experimento E05, embalada em caixa de papelão com área de
abertura de 6,37% e 28 h e 15 min após a colheita ............................................ 90
Figura 27 - Média, desvio padrão e teste de Tukey de sólidos solúveis (°Brix) durante 28
dias de armazenamento de goiaba cv. Paluma submetida ao resfriamento rápido
por ar forçado, do experimento E11, embalada em caixa de papelão com área
de abertura de 6,37 % e 32 h e 30 min após a colheita ...................................... 91
Figura 28 - Variações na intenção de compra de goiaba cv. Paluma submetidas ao
resfriamento rápido e resfriamento lento armazenadas sob condições
controladas (8 ± 2°C e 90 ± 3 % de umidade relativa) e ao armazenamento sob
condição ambiente (27°C) ................................................................................ 94
Figura 29 - Goiabas cv. Paluma armazenadas a temperatura ambiente (27ºC) durante nove
dias .................................................................................................................. 95
Figura 30 - Variações na aparência interna (cor da polpa) de goiaba cv. Paluma submetida
ao resfriamento rápido e resfriamento lento armazenadas sob condições
controladas (8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade relativa) e ao armazenamento sob
condição ambiente (27°C) ................................................................................ 98
Figura 31 - Variações na aparência externa (cor da casca) de goiaba cv. Paluma submetida
ao resfriamento rápido e resfriamento lento armazenadas sob condições
controladas (8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade relativa) e ao armazenamento sob
condição ambiente (27°C) ................................................................................ 99
Figura 32 - Variações no aspecto geral de goiaba cv. Paluma submetidas ao resfriamento
rápido e resfriamento lento armazenadas sob condições controladas (8 ± 3°C e
90 ± 3 % de umidade relativa) e ao armazenamento sob condição ambiente
(27°C) .............................................................................................................. 100
10
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 - Dados dos principais municípios produtores de goiaba do Estado do Ceará ...... 19
Tabela 02 - Níveis codificados das duas variáveis aplicadas no processo de resfriamento
rápido por ar forçado ........................................................................................ 49
Tabela 03 - Variáveis independentes de cada experimento de resfriamento rápido por ar
forçado e descrição dos experimentos controle ................................................. 50
Tabela 04 - Dados pluviométricos da região de Limoeiro do Norte (CE), Posto Limoeiro do
Norte, no ano de 2008 ...................................................................................... 51
Tabela 05 - Valores médios e desvio padrão de conteúdo de água, massa, diâmetro
transversal e diâmetro longitudinal de goiaba cv. Paluma ................................. 68
Tabela 06 - Medidas da área de abertura das embalagens, velocidade e vazão do ar e tempo
de resfriamento do resfriamento rápido por ar forçado de goiaba cv. Paluma .... 69
Tabela 07 - Propriedades térmicas de goiaba cv. Paluma ...................................................... 73
Tabela 08 - Parâmetros do resfriamento rápido por ar forçado de goiaba nas diferentes
condições apresentadas ..................................................................................... 74
Tabela 09 - Resultados das variáveis resposta do resfriamento rápido por ar forçado de
goiaba cv. Paluma ............................................................................................ 75
Tabela 10 - Coeficientes de regressão, erro padrão e p-valores da variável resposta vida útil
no resfriamento rápido por ar forçado de goiaba cv. Paluma ............................. 76
Tabela 11 - Coeficientes de regressão, erro padrão e p-valores da variável resposta
coeficiente convectivo de transferência de calor no resfriamento rápido por ar
forçado de goiaba cv. Paluma ........................................................................... 78
Tabela 12 - Coeficientes de regressão, erro padrão e p-valores da variável resposta tempo
de resfriamento no resfriamento rápido por ar forçado de goiaba cv. Paluma .... 80
Tabela 13 - Médias e desvio padrão das notas da análise sensorial para os parâmetros
aparência interna (cor da polpa), aparência externa (cor da casca), aspecto geral
e intenção de compra no último dia da vida útil dos frutos ................................ 96
11
APÊNDICE
Apêndice 01 - Ficha de análise sensorial de goiaba ................................................................. 120
Apêndice 02 - Valores médios e desvio padrão da temperatura inicial e final do resfriamento
rápido por ar forçado de goiaba cv. Paluma ...................................................... 121
Apêndice 03 - Equações exponenciais para as onze condições de resfriamento rápido
aplicadas em goiaba cv. Paluma ....................................................................... 121
Apêndice 04 - Análise de Variância para a resposta vida útil (dias) ......................................... 122
Apêndice 05 - Análise de Variância para a resposta coeficiente convectivo de transferência de
calor (hc) .......................................................................................................... 122
Apêndice 06 - Análise de Variância para a resposta tempo de resfriamento ............................. 123
Apêndice 07 - Quadros de análise de variância ......................................................................... 124
Apêndice 07(a) - Quadro de análise de variância da perda de massa (%) de goiabas cv.
Paluma submetidas a 11 diferentes condições de resfriamento rápido com ar
forçado, armazenadas por 28 dias a 8 ± 3°C e umidade relativa de 90 ± 3 % ..... 124
Apêndice 07(b) - Quadro de análise de variância da perda de firmeza (N) de goiabas cv.
Paluma submetidas às condições de resfriamento rápido do experimento E09 .. 124
Apêndice 07(c) - Quadro de análise de variância da vitamina C (mg de ácido ascórbico / 100
g de polpa) de goiabas cv. Paluma submetidas às condições de resfriamento
rápido do experimento E05 ............................................................................... 124
Apêndice 07(d) - Quadro de análise de variância da acidez titulável (% ácido cítrico / 100 g
de polpa) de goiabas cv. Paluma submetidas às condições de resfriamento
rápido do experimento E05 ............................................................................... 124
Apêndice 07(e) - Quadro de análise de variância do pH de goiabas cv. Paluma submetidas às
condições de resfriamento rápido do experimento E05 ..................................... 125
Apêndice 07(f) - Quadro de análise de variância de sólidos solúveis (°Brix) de goiabas cv.
Paluma submetidas às condições de resfriamento rápido do experimento E11 .. 125
Apêndice 08 - Média, desvio padrão e teste de Tukey da perda de massa (%) de goiabas cv.
Paluma submetidas a onze diferentes condições de resfriamento rápido por ar
forçado e armazenadas durante 28 dias a 8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade
relativa ............................................................................................................. 126
Apêndice 09 - Média, desvio padrão e teste de Tukey de Firmeza (N) de goiabas cv. Paluma
submetidas a onze diferentes condições de resfriamento rápido por ar forçado e
armazenadas durante 28 dias a 8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade relativa ............ 127
Apêndice 10 - Média, desvio padrão e teste de Tukey de vitamina C (mg de ácido
ascórbico/100 g de polpa) de goiabas cv. Paluma submetidas a onze diferentes
condições de resfriamento rápido por ar forçado e armazenadas durante 28 dias
a 8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade relativa ......................................................... 128
Apêndice 11 - Média, desvio padrão e teste de Tukey de acidez titulável (% ácido
cítrico/100 g de polpa) de goiabas cv. Paluma submetidas a onze diferentes
12
condições de resfriamento rápido por ar forçado e armazenadas durante 28 dias
a 8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade relativa ......................................................... 129
Apêndice 12 - Média, desvio padrão e teste de Tukey de pH de goiabas cv. Paluma
submetidas a onze diferentes condições de resfriamento rápido por ar forçado e
armazenadas durante 28 dias a 8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade relativa ............ 130
Apêndice 13 - Média, desvio padrão e teste de Tukey de sólidos solúveis (°Brix) de goiabas
cv. Paluma submetidas a onze diferentes condições de resfriamento rápido por
ar forçado e armazenadas durante 28 dias a 8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade
relativa ............................................................................................................. 131
Apêndice 14 - Média, desvio padrão e teste de Tukey dos parâmetros perda de massa,
vitamina C, acidez titulável, pH, sólidos solúveis e firmeza de goiabas cv.
Paluma armazenadas durante 26 dias a 8±3°C e 90±3 % de umidade relativa ... 132
Apêndice 15 - Média, desvio padrão e teste de Tukey para os parâmetros perda de massa,
vitamina C, acidez titulável, pH, sólidos solúveis e firmeza de goiabas cv.
Paluma armazenadas durante 9 dias a 27°C ...................................................... 132
Apêndice 16 - Resumo das análises de variâncias com relação análise sensorial de goiaba cv.
Paluma submetidas a onze condições de resfriamento rápido por ar forçado e
armazenamento à 8 ± 3°C e umidade relativa de 90 ± 3 % durante 28 dias ....... 133
13
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................................. vii
LISTA DE TABELAS ................................................................................................................ ix
APÊNCICE ................................................................................................................................ x
1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 15
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................................ 18
2.1 Agronegócio de goiaba ......................................................................................................... 18
2.1.2 Produção mundial ................................................................................................................ 18
2.1.1 Produção brasileira .............................................................................................................. 18
2.2 Aspectos gerais da goiaba (Psidium guajava L.) .................................................................... 20
2.2.1 Características físicas .......................................................................................................... 21
2.2.2 Características sensoriais ..................................................................................................... 22
2.2.3 Composição química ........................................................................................................... 23
2.2.4 Ciclo vital do fruto .............................................................................................................. 25
2.2.5 Colheita e transformações pós-colheita ................................................................................ 26
2.2.6 Armazenamento da goiaba ................................................................................................... 27
2.3 Fisiologia pós-colheita de frutos ........................................................................................... 28
2.3.1 Respiração ........................................................................................................................... 28
2.3.2 Produção de Etileno ............................................................................................................. 30
2.3.3 Perda de água ...................................................................................................................... 30
2.4 Propriedades térmicas .......................................................................................................... 31
2.4.1 Massa específica .................................................................................................................. 32
2.4.2 Condutividade térmica ......................................................................................................... 32
2.4.3 Difusividade térmica ........................................................................................................... 32
2.4.4 Calor específico ................................................................................................................... 33
2.4.5 Coeficiente convectivo de transferência de calor .................................................................. 34
2.5 Armazenamento refrigerado ................................................................................................ 35
2.6 Resfriamento rápido ............................................................................................................. 36
2.7 Resfriamento rápido por ar forçado (forced-air cooling) .................................................... 38
2.8 Modelo matemático do resfriamento de frutos .................................................................... 43
3 MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................................... 49
3.1 Planejamento experimental ................................................................................................. 49
3.2 Goiabas ................................................................................................................................. 50
3.3 Embalagens .......................................................................................................................... 52
14
3.4 Câmaras de refrigeração ...................................................................................................... 53
3.5 Sistema de resfriamento rápido por ar forçado .................................................................. 54
3.6 Etapas do processo ............................................................................................................... 56
3.6.1 Recepção da matéria-prima .................................................................................................. 56
3.6.2 Armazenamento a temperatura ambiente ............................................................................. 57
3.6.3 Resfriamento lento .............................................................................................................. 57
3.6.4 Resfriamento rápido ............................................................................................................ 57
3.7 Determinação das características físicas da goiaba ............................................................. 59
3.7.1 Diâmetro ............................................................................................................................. 59
3.7.2 Volume ............................................................................................................................... 59
3.7.3 Massa específica .................................................................................................................. 60
3.7.4 Conteúdo de água ................................................................................................................ 60
3.8 Abordagem matemática ....................................................................................................... 60
3.9 Avaliação da vida útil pós-colheita ...................................................................................... 62
3.9.1 Perda de massa .................................................................................................................... 62
3.9.2 Firmeza ............................................................................................................................... 62
3.9.3 Preparo das amostras ........................................................................................................... 63
3.9.4 Acidez Titulável .................................................................................................................. 63
3.9.5 Vitamina C .......................................................................................................................... 63
3.9.6 Sólidos Solúveis .................................................................................................................. 63
3.9.7 pH ....................................................................................................................................... 64
3.9.8 Análise sensorial ................................................................................................................. 64
3.9.9 Análise estatística ................................................................................................................ 65
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................................. 67
4.1 Grandezas físicas .................................................................................................................. 67
4.2 Resfriamento rápido por ar forçado .................................................................................... 68
4.3 Delineamento experimental ................................................................................................. 74
4.3.1 Vida útil .............................................................................................................................. 75
4.3.2 Coeficiente convectivo de transferência de calor .................................................................. 77
4.3.3 Tempo de resfriamento ........................................................................................................ 80
4.4 Avaliação da vida útil pós-colheita da goiaba ...................................................................... 81
4.4.1 Perda de massa .................................................................................................................... 81
4.4.2 Firmeza ............................................................................................................................... 84
4.4.3 Vitamina C .......................................................................................................................... 86
4.4.4 Acidez titulável ................................................................................................................... 88
4.4.5 pH ....................................................................................................................................... 89
4.4.6 Sólidos solúveis ................................................................................................................... 91
15
4.4.7 Análise sensorial ................................................................................................................. 93
5 CONCLUSÕES ....................................................................................................................... 101
6 SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS ...................................................................... 103
REFERÊNCIAS ......................................................................................................................... 104
APÊNDICE ................................................................................................................................ 119
16
1 INTRODUÇÃO
Mesmo após a colheita, os frutos apresentam elevada atividade metabólica,
desencadeando processos deteriorativos, sendo imprescindível o manuseio e armazenamento
em condições ambientais adequadas para a inibição parcial dos principais agentes
deteriorantes deste tipo de produto, tais como, crescimento e atividade microbiana, atividades
metabólicas dos tecidos, perda de umidade e envelhecimento devido ao amadurecimento.
Apesar de ser o terceiro maior produtor de frutos do mundo com
aproximadamente 43,7 milhões de toneladas colhidas no ano de 2007, o Brasil não se destaca
no mercado mundial em relação à exportação desses produtos, pois muito do que é produzido
acaba perdido devido a não utilização de tecnologias adequadas para colheita e pós-colheita.
Todos os percalços fazem com que o Brasil ocupe a 15ª posição no ranking dos maiores
exportadores, do total que é produzido, 47% é para o consumo in natura e deste percentual,
apenas 2% são direcionados para exportação (AGRIANUAL, 2008). O Ceará entrou na
exportação de frutos em 1999, apresentando crescente aumento nas quantidades e valores
exportados, no ranking das exportações o Estado do Ceará é o quarto maior exportador de
frutos do Nordeste e o quinto do Brasil (SABADIA, 2007). O Estado entrou para a história
das exportações brasileiras de frutos em 2001, quando de passou de menos de 2% de
participação para quase 6% das exportações nacionais, chegando a 10,2% em 2006
(MAGALHÃES, 2006). Segundo dados do Instituto Agropolos do Ceará (2009), em 2008 o
Ceará exportou 191.646.012 kg de frutos in natura 75,3 % a mais que em 2007.
Para que o país possa se tornar um grande exportador, a fruticultura tropical
brasileira tem que vencer muitos obstáculos, dentre eles destacam-se as exigências dos
importadores em relação a comprovação da seguridade alimentar e a adoção de boas práticas
agrícolas (IBRAF, 2007).
O termo qualidade pode ser observado por vários aspectos, uma vez que pode ter
diversas definições para pessoas diferentes. Em se tratando de frutos, Afonso Neto (1985)
destaca a aparência externa e a qualidade intrínseca. No geral, quando o fruto é destinado ao
consumo in natura, dá-se maior importância ao aspecto externo, ficando os atributos
intrínsecos ao processamento industrial. Segundo Borguini, Oetterer e Silva (2003), os
atributos de qualidade pós-colheita de frutos dependem do mercado ao qual se destinam:
armazenamento, consumo in natura ou processamento
17
Segundo Chitarra e Chitarra (2005), a refrigeração é o método mais econômico
para o armazenamento prolongado de frutos e hortaliças. Outros métodos, tais como
modificação ou controle da atmosfera, uso de ceras na superfície do produto, entre outros, não
são eficientes se não forem associados ao uso de baixas temperaturas. Dentre os diversos tipos
de experimentos pós-colheita para frutos, destaca-se o resfriamento rápido (SUN;
BROSNAM, 1999), o qual pode ser aplicado pelos métodos: ar-forçado, água, gelo e vácuo
(ASHRAE, 2002).
A goiaba é um fruto tipicamente tropical, rica em vitamina C e que contém
quantidades razoáveis de pró-vitamina A e do complexo B, além de sais minerais, como
cálcio, fósforo e ferro. De modo geral, não tem muito açúcar e quase nenhuma gordura
(CHOUDHURY et al., 2001).
O Brasil é um grande produtor deste fruto,condições climáticas, localização
geográfica e existência de áreas irrigáveis para o plantio, fazem do Nordeste uma região
adequada para a exploração da cultura da goiaba. Internacionalmente, é pouco
comercializada, pois grandes potências econômicas a consideram, ainda, como um fruto
exótico (CHOUDHURY et al., 2001).
Devido à alta atividade metabólica após a colheita, esses frutos senescem
rapidamente, impedindo o armazenamento por períodos prolongados (CARVALHO et al.,
2001; MANICA et al., 2000, RIBEIRO et al., 2005). O controle da respiração e transpiração
do fruto na fase pós-colheita tem o intuito de reduzir a velocidade das mudanças fisiológicas,
prolongando a vida útil do produto, ampliando, assim, o período de comercialização aos
centros consumidores mais distantes (GONZAGA NETO; CRISTO; CHOUDHURY, 1999;
VILA et al., 2007). Devem ser aplicadas técnicas de colheita e pós-colheita adequadas para
evitar elevadas perdas na qualidade, bem como superar as barreiras de comercialização do
produto para o mercado externo.
No agronegócio de goiaba, o Brasil ainda precisa vencer obstáculos, para tal é
preciso implantar um atuante controle de qualidade, melhorando os processos de produção, e
implantação de colheita e pós-colheita adequadas, além de divulgar o produto nos países que
são considerados grandes potências econômicas.
A implantação da “Cadeia do Frio” no Brasil é uma questão de necessidade, pois
o país possui um clima que requer refrigeração. O grande desafio seria oferecer uma adequada
infra-estrutura, tanto nos aspectos de produção (irrigação) quanto no de adequado
experimento pós-colheita, dentre eles a refrigeração, e outros tantos detalhes imprescindíveis
à produção de frutos e alimentos de qualidade (TANABE; CORTEZ, 1998).
18
O resfriamento rápido por ar forçado é uma das alternativas tecnológicas pós-
colheita para a cadeia produtiva de goiaba, resfriando-se os frutos no menor tempo possível
após a sua colheita, a fim preservar a qualidade e prolongar a vida útil pós-colheita.
O objetivo deste trabalho foi avaliar o resfriamento rápido por ar forçado de
goiaba, analisar o processo e sua influência na vida útil deste fruto através de parâmetros
físicos, físico-químicos e sensoriais, e comparar os resultados com o resfriamento lento na
câmara de refrigeração, bem como armazenamento em temperatura ambiente.
Além de avaliar a cinética de resfriamento e determinar a condutividade e a
difusividade térmica da goiaba e, a partir desses valores, determinar seu calor específico.
Medir e quantificar os parâmetros envolvidos no processo de resfriamento rápido por ar
forçado da goiaba, tais como: velocidade do ar, coeficiente convectivo de transferência de
calor, área das aberturas nas embalagens, número de Biot, coeficiente convectivo de
transferência de calor e coeficiente de resfriamento.
19
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Agronegócio de goiaba
2.1.1 Produção mundial
Não existem dados estatísticos oficiais sobre a produção mundial de goiaba, mas
tem-se conhecimento que esse mercado é liderado pelo Brasil, no entanto existem outros
países apontados como grandes produtores, tais como Paquistão, México e Egito, dentre
outros. Mesmo sendo líder no setor, o agronegócio brasileiro de goiabas ainda é dependente
do mercado nacional devido a perecibilidade pós-colheita, exigindo um controle de qualidade
mais atuante, além do alto custo com acondicionamento e transporte aéreo para o mercado
internacional. Os grandes centros comerciais como a União Européia e Estados Unidos
consideram-na exótica, por isso é comercializada em pequena escala e a preços elevados
(CHOUDHURY et al., 2001). A preferência do mercado externo deste fruto está focada para a
polpa branca, em contraposição ao mercado interno onde a opção é pela polpa vermelha
(SAABOR, et al.; 2001).
2.1.2 Produção brasileira
O mercado nacional e goiaba é de baixa demanda e alto índice de produção,
gerando perdas significativas do produto. Mesmo sendo um fruto de destaque em relação à
qualidade nutricional e possuir sabor e aroma agradáveis, o consumo é, em média, 300
g/pessoa/ano, tal fato está relacionado a uma pós-colheita fora dos padrões e às estruturas de
comercialização precárias (CHOUDHURY et al., 2001).
No entanto, por ser um fruto com alto valor nutritivo e com excelente aceitação
para o consumo in natura, a goiaba é um dos frutos de maior importância nas regiões
subtropicais e tropicais (AGRIANUAL, 2003). No ano de 2007, o Brasil exportou um volume
de 223.593 kg de goiaba para o mercado de frutos in natura, 5,62% a mais do que no ano de
2006 (AGRIANUAL, 2008). Os maiores Estados produtores do fruto no Brasil são: São
Paulo, Pernambuco, Bahia, Goiás e Rio de Janeiro (AGRIANUAL, 2004).
No Ceará, goiaba as cultivares Paluma e Rica são predominantes, sendo
negociadas em caixas plásticas de 17 a 22 kg (SAABOR et al., 2001). Segundo dados do
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), a quantidade produzida no Ceará foi de
20
6.195 toneladas no ano de 2007, cujo valor de produção foi, em média, 3.686 mil reais (IBGE,
2007). A Tabela 01 apresenta dados dos principais municípios produtores de goiaba do
Estado.
Tabela 01 – Dados dos principais municípios produtores de goiaba do Estado do Ceará.
Município
Quantidade
Produzida
(tonelada)
Valor da
Produção
(mil reais)
Área
Plantada
(hectares)
Rendimento
Médio
(kg / hectares)
Russas
1.220
706
70
17.428
Jaguaruana
1.116
856
120
9.300
Cascavel
755
441
48
15.729
Limoeiro do Norte
715
448
55
13.000
Aracati
304
174
20
15.200
Fonte: IBGE (2007).
A Região de Limoeiro do Norte fica localizada no Pólo Baixo Jaguaribe que
abrange uma pequena área do semi-árido do Ceará, compreendendo os municípios de
Limoeiro do Norte, Morada Nova, Russas, Jaguaruana, Itaiçaba, Aracati, São João do
Jaguaribe e Quixeré. São áreas aptas a uma agricultura irrigada sustentável e uso de
tecnologias adequadas, baseadas na horticultura (fruticultura e olericultura) tropical,
melhorando recursos de solo e água para a obtenção de altas produtividades, direcionamento
das explorações e estabilidade dos empreendimentos (FRANÇA et al., 2008).
Conforme dados coletados pela Divisão Técnica e de Planejamento – DITEP – em
2008 a Central Abastecimento comercializou 20.606,9 toneladas de goiaba, deste montante
apenas 1,6 % destes frutos foram do próprio Estado, os demais (98,4%) foram provenientes de
Pernambuco, Bahia e São Paulo (CEASA/CE, 2009). No entanto, o Ceará tem 684 hectares de
goiaba e quase toda a área plantada voltada para a produção de goiaba destinada para a
indústria (MAGALHÃES, 2006).
Assim, com o intuito de fortalecer a competitividade da goiaba produzida no
Ceará, o produtor deve levar em consideração a necessidade da realização de experimentos
pós-colheita e a adoção de padrões de qualidade dos frutos e de embalagens que preservem a
qualidade do produto por um período mais prolongado (SAABOR et al., 2001).
Vale ressaltar que o Ceará apresenta vantagens no mercado de fruticultura, tais
como: três mil horas de sol por ano, menor distância até o porto de Roterdã, na Holanda;
21
ampla disponibilidade hídrica, clima propício para a fruticultura irrigada e um alto
crescimento na balança comercial de frutos in natura do Brasil (AGRIANUAL, 2003;
AGRIANUAL, 2004).
2.2 Aspectos gerais da goiaba (Psidium guajava L.)
A goiaba é o fruto da goiabeira, pertencente à família Mytaceae, teve origem na
América Tropical e se difundiu nas regiões tropicais e subtropicais devido à sua facilidade de
se desenvolver por sementes e em solos arenosos (MARANGA, 1977). Possui mais de 70
gêneros e 2.800 espécies, são plantas arbustivas ou arbóreas, de 3 a 10 metros de altura que
possuem um tronco liso de 10 a 30 cm de diâmetro, e uma característica marcante do mesmo
é que parte da casca do tronco destaca-se com facilidade em escamas compridas, deixando-o
com um aspecto peculiar da espécie. Pertence ao gênero Psidium e à espécie Psidium guajava
L., seus frutos são do tipo baga que é um tipo de fruto carnoso e com muitas sementes de 2 a
3 mm, ou mais (CHITARRA; CHITARRA, 2006; MARANGA, 1977).
Na goiabeira, a floração ocorre entre 71 e 84 dias após a poda e o aparecimento
dos frutos ocorre por volta dos 90 dias. Apresenta duas safras por ano, no Brasil, o período de
produção de goiaba é entre janeiro e março, com pico em fevereiro (ARGANDOÑA, 2005),
no entanto, através de manejo tecnológico adequado, pode-se direcionar a época da colheita
para períodos propícios comercialmente (GONZAGA NETO, 1990; HOJO et al., 2007).
Assim, as podas podem ser feitas em todas as plantas do pomar ou, em talhões, permitindo
obter safras sucessivas, mas é importante que após a poda haja a ocorrência de chuvas ou a
irrigação (GONZAGA NETO; SOARES, 1994; IDE et al., 2001).
É importante destacar que a goiabeira produz várias floradas, portanto, apresenta
frutos de tamanho e grau de maturação diferente em uma mesma planta (GONGATTI
NETTO et al., 1996).
Existem diversas cultivares de goiaba para plantio, em diferentes formatos e
pesos, coloração da casca e da polpa, quantidades de semente e porte da planta (PEREIRA,
1995). Alguns que podem ser encontrados no mercado são: IAC-4, White Selection, Red
Selection, Branca de Valinhos, Verde Pirassununga, Patilho, Ruby, Ruby Supreme,
Guanabara, Suprema e Pink (LOPES, 2006). Mas podemos destacar como as mais utilizadas
para plantio as cultivares Paluma, Rica, Ogawa, Pedro Sato e Kumagai.
22
A goiaba cv. Paluma é uma das mais cultivadas, possui características de
qualidade que a faz ser bem aceita tanto para o mercado de fruto in natura como para o
processamento (CARDOSO, 2005). Segundo Cavalini (2004), essa cultivar é um clone
derivado da Rubi-Supreme, a partir de sementes de polinização aberta.
2.2.1 Características físicas
Os frutos da goiabeira podem ter formato ovóide, arredondado ou piriforme. Em
frutos maduros, o peso varia de 30 a 500 g, o comprimento de 4 a 10 cm e o diâmetro de 4 a 8
cm (CHITARRA; CHITARRA, 2006). Os frutos com massa superior a 200 g são
classificados como excelentes, entre 100 e 199 g, como bons e abaixo de 100 g como ruins
(CHOUDHURY et al., 2001). A massa média do fruto é uma característica importante,
levando-se em consideração que, em geral, os frutos de maior massa são também os de maior
tamanho e mais atrativos para o consumidor (LIMA; ASSIS; GONZAGA NETTO, 2002).
Uma característica importante para o consumidor é a cor da polpa, sendo
considerado o atributo primário de qualidade, o aspecto visual tem influência na intenção de
compra. A polpa da goiaba é constituída pelo mesocarpo e pela placenta carnosa, contendo
número variado de sementes de cor amarelo-pálida (GONGATTI NETTO, et al., 1996).
Segundo Choudhury et al. (2001), a coloração da polpa pode apresentar-se branca, creme,
amarela, rosada, vermelha ou salmão, mas no geral, varia de branca a vermelha.
A casca é uma película fina e delicada, com a cor variando do verde pálido ao
amarelo, dependendo da maturação, o fino epicarpo possui coloração amarela quando o fruto
está maduro. O mercado exige que a coloração da casca seja uniforme e isenta de manchas
decorrentes do ataque de insetos, microrganismos ou lesões, assim o manuseio deve ser
cuidadoso e feito por trabalhadores treinados (GONGATTI NETTO et al., 1996). Para o
consumo in natura, é preferível o fruto grande, de polpa vermelha e espessa, casca rugosa e de
coloração verde a verde-amarelada (CHOUDHURY et al., 2001; LIMA, 2005).
Os frutos da cultivar Paluma são grandes e piriformes, podendo pesar até 500 g,
quando raleados e em plantas jovens. Apresentam casca lisa com coloração amarela ao atingir
a maturidade, sua polpa é espessa, de cor vermelha intensa e com poucas sementes
(PEREIRA, 2005). Conforme Cavalini (2004), esse cultivar apresenta pequena percentagem
de sementes com rendimento de polpa de 93,76%.
A firmeza é um dos atributos mais relevantes da qualidade, pois além de definir a
qualidade do fruto para o consumo in natura e para o processamento, contribui para a vida
útil, auxiliando na resistência ao transporte e ao ataque de microrganismos (CARVALHO et
23
al., 2001; GONGATTI NETTO et al., 1996). Segundo Awad (1993), a firmeza é influenciada
pelo estádio de maturação, condições climáticas durante o período de colheita e cultivar.
Um das principais transformações que ocorre durante o amadurecimento de frutos
é o amaciamento dos tecidos, o qual influencia tanto na qualidade como no período de
conservação. Na goiaba, assim como na maioria dos frutos, a firmeza está intimamente ligada
à estrutura celular e à composição péctica (TORREGGIANI; BERTOLO, 2001), podendo
variar conforme a intensidade do processo e grau de maturação do fruto. A diminuição deste
parâmetro, com conseqüente amaciamento, durante o amadurecimento tem sido atribuída a
modificações e degradação dos componentes da parede celular (CARVALHO et al., 2001;
LINHARES et al., 2007), causadas pela atividade de hidrolases, tais como a
pectinametilesterase e a poligalacturonase (VILAS BOAS; REIS; MELO, 2009). A
protopectina, ligação da pectina com cálcio, predomina nos tecidos vegetais imaturos, com o
amadurecimento dos frutos ocorre a liberação do cálcio e pectina, ocasionando o
amaciamento dos tecidos em decorrência da redução da força de coesão entre as células. Além
disso, a decomposição de outros componentes das paredes celulares, tais como celulose e
hemicelulose, bem como a hidrólise do amido e o grau de hidratação dos tecidos influenciam
no processo de amaciamento dos frutos (CHITARRA; CHITARRA, 2005).
Tal aspecto pode ser medido com o auxílio de equipamentos como, penetrômetro,
maturômetro, texturômetro ou prensas hidráulicas, através da obtenção de dados sobre a
resistência e consistência do tecido por meio da compressão do produto. A medida obtida
equivale à força necessária para vencer a resistência dos tecidos da polpa (DÚSSAN-
SARRIA, 2003).
A perda de massa dos frutos tem grande importância na qualidade comercial dos
produtos hortícolas, pois influencia nas perdas quantitativas diretas, como a perda de massa
vendável, na aparência, como o murchamento, na qualidade da textura e na composição
química (PINTO, 2005). A perda de massa ocorre devido a evaporação da água, alterações de
origem biológica ou, ainda, liberação de dióxido de carbono e pode ser retarda reduzindo-se a
taxa de transpiração, através de técnicas pós-colheita como o aumento da umidade relativa do
ar, diminuição da temperatura, redução do movimento do ar e uso de embalagens protetoras
(CARMO, 2004).
2.2.2 Características sensoriais
Além da aparência, descrita anteriormente, as características sensoriais de extrema
importância são a textura, o sabor e o aroma, sendo os dois últimos resultantes da interação
24
entre os ácidos orgânicos e açúcares, além da presença de compostos voláteis. Os principais
açúcares encontrados na goiaba são os açúcares redutores frutose e glicose; e o açúcar não-
redutor sacarose. Destes três açúcares, a frutose é o mais doce, correspondendo a cerca de
60% dos açúcares totais e a glicose e sacarose correspondem a 35% e 5%, respectivamente; a
proporção desses açúcares é o fator responsável pela doçura do fruto (CAMPBELL, 2005;
CHOUDHURY et al., 2001; COULTATE, 2004; GONGATTI NETTO et al., 1996).
A aparência física está relacionada com a textura, que à sua vez, é condição de
firmeza. Conforme Chitarra e Chitarra (2005), a textura é o conjunto de propriedades do
alimento, compostas por características físicas perceptíveis pelo tato e que se relacionam com
a deformação, desintegração e fluxo do alimento, sob aplicação de uma força Tais
características são avaliadas objetivamente por funções de força, tempo e deformação.
Tratando-se de frutos e hortaliças a qualidade é determinada pelos consumidores
quase que exclusivamente pela aparência. Embora o fruto íntegro nem sempre apresente
melhor sabor e aroma, a boa aparência externa é fator relevante, pois, por associação, o
consumidor recebe a impressão de qualidade, tomando a decisão de adquirir o produto
(MACHADO, 2003).
2.2.3 Composição química
Em frutos, a acidez é atribuída, principalmente aos ácidos orgânicos dissolvidos
nos vacúolos das células, tanto na forma livre, como na forma combinada com sais, ésteres,
glicosídeos, etc. (CHITARRA; CHITARRA, 2005). Em geral, o sabor ácido está associado,
principalmente ao íon hidrogênio e ao grau de dissociação. Ácidos fortes, completamente
dissociados, apresentam maior acidez do que soluções de um ácido fraco de normalidade
equivalente (LIMA; ASSIS; GONZAGA NETO, 2002). Acidez titulável é a quantidade de
ácido de uma amostra que reage com uma base de concentração conhecida (CECCHI, 1999).
A acidez dos frutos deve-se, principalmente, aos ácidos cítrico, málico e tartárico. Em frutos
maduros de goiaba, os açúcares totais podem variar de 4,0 % a 9,0 % e a acidez titulável de
0,2 % a 1,0 % em ácido cítrico.
Os sólidos solúveis, representados por açúcares, ácidos, aminoácidos, vitaminas e
pectinas são constituintes importantes na caracterização da qualidade da goiaba, alto teor
deste parâmetro são desejáveis, tanto para o consumo in natura como para processamento
industrial (LIMA, 2005). Sua concentração aumenta com a perda de massa, pois a mesma
ocasiona a concentração de açúcares (CHITARRA; CHITARRA, 2005; RIBEIRO et al.,
2005). Na goiaba, o teor de sólidos solúveis é representado por cerca de 51 % a 91 % dos
25
açúcares; visto que o principal açúcar é a frutose, esse teor está sob influência de fatores que
afetam a síntese da frutose (AZZOLINI; JACOMINO; BRON, 2004; CHITARRA;
CHITARRA; CARVALHO, 1981). Lima, Assis e Gonzaga Neto (2002), encontraram para
diferentes cultivares de goiabeira teor de sólidos solúveis variando de 7,2 a 10,9 ºBrix.
A relação entre os sólidos solúveis e a acidez titulável é um índice de qualidade da
goiaba, em conjunto com outros parâmetros, à medida que os frutos amadurecem os teores de
açúcares aumentam e os de ácidos orgânicos diminuem, assim, a relação aumenta com o
amadurecimento (GONGATTI NETTO et al., 1996). Uma importante parte do gosto
apresentado por muitos frutos é a mistura das notas atribuídas ao sabor doce e ácido e as
características sólidos solúveis e acidez titulável, isoladamente, podem representar um falso
indicativo do sabor dos frutos (LIMA; ASSIS; GONZAGA NETO, 2002).
Em goiabas, assim como a maioria dos frutos, o teor de ácidos orgânicos diminui
com o amadurecimento, devido aos mesmos serem utilizados pelo ciclo de Krebs durante a
produção de energia e, como conseqüência das alterações na acidez titulável, o pH é
concomitantemente modificado (LIMA, 2002). O pH é o potencial de hidrogênio livre em
uma solução e as soluções com baixo pH são consideradas ácidas (COULTADE, 2004).
A goiaba destaca-se por suas excelentes qualidades nutricionais. É um fruto rico
em zinco, fibras, niacina, vitamina e licopeno, além de conter teores considerados elevados de
selênio, cobre, fósforo, magnésio, cálcio, ferro, ácido fólico e de vitaminas A e do complexo
B (CHOUDHURY et al., 2001).
As goiabas possuem quantidade significativa de vitamina C e as concentrações
aumentam durante a etapa de maturação e, após, diminuem gradativamente. O aumento inicial
é relacionado à maior síntese de intermediários metabólicos percussores deste composto, e
que sua posterior redução se dá à oxidação dos ácidos orgânicos durante o amadurecimento
(AZZOLINI; JACOMINO; BRON, 2004; MANICA et al., 2000). Moraes, (2007) afirma que
a goiaba apresenta quatro vezes mais vitamina C do que a laranja, no entanto sabe-se que
esses valores podem variar sob diferentes fatores e, segundo Carvalho (1994) o teor de
vitamina C varia de 55 a 1.044 mg / 100 g, de acordo com a cultivar, local e manejo. Pereira
(2009) avaliou o teor deste composto em laranja e encontrou valores de 34,10 ± 2,38 mg /
100g e 46,36 ± 2,36 mg / 100 g.
Choudhury et al. (2001) afirmam que o teor de vitamina C depende da cultivar,
época do ano, localização do pomar e estádio de maturação; e que os maiores teores são cerca
de 337 mg / 100 g, encontrados nos frutos “de vez” e na região próxima à casca, pois o
conteúdo vai de fora para dentro do fruto, sendo assim, a casca é mais rica em relação a este
26
nutriente do que a polpa interna. Durante o amadurecimento, ocorre a oxidação dos ácidos e
conseqüente redução do teor de vitamina C, indicando a senescência do fruto (AZZOLINI;
JACOMINO; BRON, 2004).
O tipo de experimento pós-colheita aplicado no fruto influencia nos teores de
vitamina C, pois esta vitamina é hidrossolúvel, apresenta pouca estabilidade e está sujeita à
degradação pelo oxigênio, luz, pH, açúcares e aminoácidos livres (BRUNINI, OLIVEIRA;
VARANDA, 2003). Por ser instável, as perdas por processamento e armazenamento podem
ocorrer de diferentes formas. A principal forma de degradação do ácido ascórbico é a
presença do ar, ocasionando na formação da sua forma oxidada, o ácido dehidro-L-ascórbico
(ADHA), menos estável. Uma vez formado, o ADHA participa rapidamente de uma reação
irreversível de abertura do anel para formar ácido 2,3-diceto-L-gulônico, o qual não apresenta
atividade vitamínica (COULTATE, 2004).
Segundo Jacomino et al. (2008), a biossíntese de vitamina C em vegetais ainda é
um processo não completamente entendido, o teor de ácido ascórbico diminui durante o
amadurecimento em alguns frutos, no entanto aumenta em outros, reduzindo-se somente na
senescência. Os autores citam que o aumento provavelmente está relacionado à liberação de
açúcares precursores da biossíntese do ácido ascórbico durante o processo de degradação da
parede celular, enquanto a redução está relacionada à oxidação do ácido que podem ter sido
ocasionados por danos mecânicos, apodrecimento e senescência.
A composição química dos frutos pode variar devido a diversos fatores, dentre
eles podemos destacar a cultivar, fertilidade do solo, época do ano, grau de maturação, porção
do fruto, condições climáticas e nutrição da planta (BRASIL, 1993; OLIVEIRA, 1996).
2.2.4 Ciclo vital do fruto
Após a germinação, o ciclo vital dos vegetais é composto das fases de
crescimento, maturação e senescência, os quais correspondem ao encadeamento de processos
fisiológicos e bioquímicos, até chegar à morte celular.
O crescimento é marcado pelo aumento da célula, através do alongamento da
superfície das paredes celulares, além da biossíntese de novos constituintes do protoplasma
(CHITARRA; CHITARRA, 2005). Há o rápido incremento do peso com o desenvolvimento
do diâmetro até o fruto atingir o tamanho final (AZZOLINI, 2002).
Durante a maturação, o fruto passa por mudanças bioquímicas, fisiológicas e
estruturais, os sabores e odores específicos se desenvolvem em conjunto com o aumento da
doçura, amaciamento do fruto e mudança na coloração; a clorofila decresce nos cloroplastos,
27
ao passo que os pigmentos carotenóides e antocianinas se desenvolvem. Portanto essa fase
corresponde basicamente às mudanças sensoriais de sabor, odor, cor e firmeza, o que torna o
fruto apto para consumo. Após a maturação não há mais crescimento do fruto. Normalmente
os frutos são colhidos neste estádio, os quais continuam seu metabolismo utilizando os
substratos acumulados. O amadurecimento representa a fase final da maturação onde dá-se o
início dos processos degradativos. Importante lembrar que nesta fase a taxa respiratória e a
produção de etileno são bastante elevadas (CHITARRA; CHITARRA, 2005; JACOMINO, et
al., 2008).
Após o amadurecimento inicia-se a senescência, que é o período em que se
verifica redução na estabilidade estrutural, as reações catabólicas (degradação) sobrepõem as
anabólicas (síntese), causando envelhecimento e morte dos tecidos. Tal fase é um processo
irreversível, no entanto pode ser retardada com o uso de tecnologias e/ou métodos adequados
(CHITARRA; CHITARRA, 2005).
2.2.5 Colheita e transformações pós-colheita
O estádio de maturação da colheita é um fator relevante para a manutenção da
qualidade do fruto, além de ser determinante da composição química e do valor nutricional.
Quando colhidos imaturos os frutos apresentam alto índice de perda de água, sendo mais
sujeitos ao enrugamento e suscetíveis às desordens fisiológicas; além disso, apresentam sabor
e aroma inferior quando amadurecem. Quando colhidos muito maduros, entram rapidamente
em senescência, tornando-se muito macios, farináceos e com sabor insípido logo após a
colheita (AZZOLINI; JACOMINO; SPOTO, 2004; MANICA et al., 2000).
Quando as goiabas são destinadas a mercados distantes da área de produção, os
frutos devem ser colhidos no estádio “verde-claro” e com polpa firme. Se o destino for o
consumo in natura em mercado próximo ao local onde é produzido, a colheita deve ser
efetuada quando os frutos estiverem firmes, com coloração verde, mudando para mate, com
base ligeiramente amarela (CHOUDHURY et al., 2001).
Durante o amadurecimento dos frutos ocorrem transformações resultantes de
processos de degradação e síntese. É importante entender tais mudanças metabólicas para que
se sejam aplicadas técnicas pós-colheita adequadas para a manutenção da vida útil. Segundo
Gongatti Netto et al. (1996), as principais transformações químicas que ocorrem no
amadurecimento da goiaba são: aumento do teor de sólidos solúveis e da doçura, devido ao
aumento da concentração de frutose, glicose e sacarose; avanço do teor de vitamina C;
decréscimo no teor de clorofila, ao passo que aumenta os teores de carotenóides e
28
antocianinas; solubilização das pectinas, com conseqüente diminuição da firmeza do fruto;
redução dos teores dos ácidos orgânicos: málico, cítrico e tartárico.
A goiaba é um fruto climatérico, apresentando clara transição entre o crescimento
e a senescência, caracterizada pela elevação da taxa respiratória e da biossíntese de etileno
(RIBEIRO et al., 2005). Devido ao padrão climatérico desses frutos, no período pós-colheita,
senescem rapidamente, impedindo seu armazenamento prolongado, sendo imprescindível
controlar a respiração e transpiração do fruto na fase pós-colheita (GONZAGA NETTO;
CRISTO; CHOUDHURY, 1999).
2.2.6 Armazenamento de goiaba
Devido a alta atividade metabólica após a colheita, devem ter cuidados especiais
desde a pré-colheita. Segundo Vieira et al. (2008), os efeitos dos processos fisiológicos são
agravados pelas condições às quais os frutos são submetidos durante e após a colheita,
tornando sua comercialização limitada.
Segundo Bron et al. (2005), a taxa respiratória e o amadurecimento comportam-se
em resposta a diferentes temperaturas, tipo de estocagem e condições de comercialização, tais
fatores podem ser otimizados para reduzir as perdas.
Ribeiro et al. (2005) afirmam que goiabas perdem menos massa quando
armazenadas sob refrigeração, à temperatura e umidade relativa ideais, do que quando
armazenadas a temperatura ambiente. Após a colheita as células do tecido vegetal ficam em
contato com a atmosfera rica em O
2
e tem sua atividade respiratória aumentada, fazendo com
que os frutos produzam energia na forma de calor (calor vital), quanto mais rápido o fruto
respira, maior é a quantidade de calor vital gerado e mais rápido ele chegará à sua senescência
(CHITARRA; CHITARRA, 2005; GONGATTI NETTO et al., 1996).
Durante o armazenamento refrigerado, os fatores que devem ser controlados são:
temperatura, circulação de ar e umidade relativa, sendo a temperatura o fator mais crítico, pois
além de afetar a taxa de deterioração do produto, pode modificar o efeito de todos os outros
fatores (GONGATTI NETTO et al., 1996).
Conforme Gongatti Netto et al. (1996), o período de conservação da goiaba sob
refrigeração com umidade relativa entre 85 - 90% é de 21 dias a 8°C, 14 dias a 10°C e 10 dias
a 12°C. Os autores citam que a 5°C esse período é menos de 10 dias, isso se deve aos danos
causados pelo frio, como explicado por Choudhury et al. (2001). Estes mesmos autores
afirmam que as condições ideais de armazenamento de goiaba encontram-se em temperatura
entre 8°C a 10°C e umidade relativa de 85% a 90%.
29
Entretanto, Bron et al. (2005) afirmam que estudos são necessários para definir a
temperatura ótima de refrigeração de goiaba, que provavelmente varia de acordo com o
estádio de maturação, cultivar e tempo de estocagem. No entanto o período de conservação é
variável com a fase de maturação à colheita e com a cultivar. Os frutos no pico climatérico, no
qual há uma elevação da taxa respiratória, são particularmente sensíveis ao resfriamento
devido às rápidas transformações bioquímicas que ocorrem nos tecidos (GONGATTI NETTO
et al., 1996).
2.3 Fisiologia pós-colheita de frutos
2.3.1 Respiração
Quanto ao padrão de atividade respiratória durante o amadurecimento, os frutos
são divididos em duas classes: os climatéricos e os não-climatéricos. Sendo considerados
climatéricos aqueles que apresentam aumento na atividade respiratória durante o
amadurecimento, ao passo que os frutos não-climatéricos são aqueles que não apresentam
aumento na atividade respiratória nesta fase (AZZOLINI, 2002; CHITARRA; CHITARRA,
2005). Geralmente os frutos climatéricos são colhidos ainda verdes, para facilitar o manuseio
e aumentar sua vida útil pós-colheita (JACOMINO et al., 2008).
O principal fenômeno fisiológico que influencia a conservação e qualidade dos
frutos e hortaliças é a respiração, a mesma é responsável pela fonte de produção de energia
requerida para a realização dos processos metabólicos após a colheita (JACOMINO et al.,
2008; PINTO, 2005).
A energia liberada pela respiração é resultado da transformação de substâncias
presentes no tecido vegetal que, por sua vez, estão ligadas à vida pós-colheita desses tipos de
produtos. Em resumo, a respiração consiste da quebra de reservas metabólicas, produzidas
pela própria planta na fase pré-colheita, por meio do processo de oxidação, para a liberação de
energia e síntese de novas substâncias, podendo ser representada pela equação (CORTEZ, et
al., 2002):
(CH
2
O)
n
+ O
2
CO
2
+ H
2
O + ENERGIA
30
A oxidação das substâncias orgânicas ocorre nas mitocôndrias em três etapas
distintas em diferentes vias metabólicas: hidrólise de polissacarídeos de reserva, com a
produção de açúcares simples; oxidação dos açúcares simples a ácido pirúvico (glicólise); e
transformação aeróbica do ácido pirúvico em outros ácidos orgânicos, com liberação de
dióxido de carbono, água e energia – ciclo de Krebs ou dos ácidos tricarboxilícos
(CHITARRA; CHITARRA, 2005).
A principal função do processo respiratório é suprir a energia química aos tecidos
na forma de trifosfato adenosina (ATP), a partir do difosfato adenosina (ADP) e fosfato
inorgânico (Pi), com liberação de CO
2
e H
2
O (CHITARRA; CHITARRA, 2005).
No processo respiratório o O
2
do ar é consumido, com conseqüente liberação de
CO
2
, caracterizando uma respiração aeróbia. Para cada grama de CO
2
são produzidas 2,55
kcal de energia. Segundo Cortez et al. (2002), medindo-se o consumo de O
2
ou liberação de
CO
2
é que se caracterizam os dois grupos de produtos. Os climatéricos, que são os que
apresentam grande variação na taxa respiratória durante a maturação, com aumento da
produção de etileno, sendo a melhor qualidade para consumo do fruto in natura atingida na
proximidade do pico climatérico. Os não-climatéricos apresentam maturação lenta e variação
pouco significativa na taxa respiratória, quando comparada com climatéricos (AWAD, 1993).
Azzolini et al. (2005) avaliaram o comportamento de goiabas da cultivar Pedro
Sato durante o armazenamento a temperatura ambiente, e observaram que frutos em todos os
estádios de maturação mostraram aumento gradual na taxa respiratória e produção de etileno,
permitindo classificar essa cultivar como um fruto climatérico. Estudos confirmam que
cultivares de Psidium guajava L. e Psidium cattleianum L., no estádio de plena maturação,
apresentaram atividade climatérica (AZZOLINI, 2002).
Todos os processos biológicos, destacando-se a respiração, são ativados com a
elevação da temperatura; tal fato afeta a velocidade da reação dos processos metabólicos,
interferindo no tempo de armazenamento dos frutos (GONZAGA NETTO; CRISTO;
CHOUDHURY, 1999).
A respiração é o processo relacionado com a oxidação predominante de
substâncias orgânicas nas mitocôndrias e com sistemas enzimáticos das células. As mudanças
que ocorrem nos frutos no período pós-colheita estão direta ou indiretamente relacionadas
com as atividades oxidativas e fermentativas, as quais são designadas como oxidações
biológicas (ROSA; FARIA; AMANTE, 1999).
A taxa respiratória é um indicador da atividade metabólica do tecido vegetal e,
portanto um excelente indicador no potencial de armazenagem dos frutos, por isso o princípio
31
básico do sistema de refrigeração é o controle da respiração dos produtos (CHITARRA e
CHITARRA, 2005). Em condições não controladas a respiração leva a rápida senescência dos
tecidos vegetais tornando-os susceptíveis ao ataque de microrganismos e à perda de água.
Assim, o controle da taxa respiratória é condição essencial para a conservação da qualidade
dos produtos perecíveis (DÚSSAN SARRIA, 2003).
Cerca de 40% da energia gerada pela respiração é retida pelas células na forma
química (ATP) para ser utilizada pelo tecido vegetal nos processos vitais, os outros 60% são
perdidos na forma de calor vital (CHITARRA; CHITARRA, 2005; CORTEZ et al., 2002).
As taxas respiratórias dependem de fatores relacionados ao próprio produto, tais
como espécie, maturidade, período de colheita; e de fatores externos como danos mecânicos
e, principalmente, a sua temperatura (GEESON,1989; VIGNEAULT; GOYETTE, 1994). A
redução da temperatura dos frutos pós-colhidos produz uma redução em suas taxas
respiratórias (KADER, 1992; AWAD, 1993).
A goiaba libera entre 4.568 a 6.488 kcal / t / 24h na temperatura ambiente de
25°C, sendo reduzido para valores entre 1.774 e 1.940 kcal / t / 24h, quando o fruto atinge
temperatura entre 8° a 12°C, por esta razão o fruto deve ser colhido, removido do campo o
mais rápido possível e submetido ao resfriamento rápido (GONGATTI NETTO et al., 1996).
2.3.2 Produção de Etileno
O etileno é o hormônio do amadurecimento e o aumento na sua biossíntese até
concentrações que estimulem o processo é o evento que marca a transição das fases de
desenvolvimento do fruto: crescimento, amadurecimento e senescência (CHITARRA;
CHITARRA, 2005). A produção do etileno é estimulada por danos mecânicos, distúrbios
fisiológicos, doenças, estresse hídrico, processo de amadurecimento e temperaturas elevadas,
sendo este último fator de extrema importância quando se trata na conservação de frutos por
refrigeração (CORTEZ et al., 2002).
2.3.3 Perda de Água
Quando ainda na planta mãe, o vegetal se mantém com aparência fresca e
saudável devido ao bombeamento de água do solo pelas raízes, o qual é integrado ao sistema
de distribuição, e as folhas regulam o sistema pela evapotranspiração, o que contribui para
reduzir a temperatura da superfície das folhas e frutos, mantendo sua turgidez. O turgor de um
órgão preso à planta é resultante do equilíbrio entre sua propensão a perder água por
transpiração e o poder de drenar água para as células (CHITARRA; CHITARRA, 2005).
32
Quando o vegetal é colhido, o equilíbrio de transpiração e drenagem de água é
rompido, ocasionando um déficit hídrico, com conseqüente perda gradual da turgidez dos
tecidos, reduzindo a qualidade do produto. Se a perda de turgor chegar ao limite, que é
específico para cada vegetal, a degradação é irreversível.
Por conterem elevado teor de água, os frutos estão sujeitas às injúrias mecânicas,
ataques microbiológicos e variações de temperatura e umidade do ambiente onde se
encontram (CORTEZ et al., 2002). Os hortícolas perdem água para o ambiente
constantemente; quando pós-colhidos, a água não mais pode ser reposta pela planta (exceto
flores e alguns produtos folhosos) gerando perda de massa e alguns defeitos visíveis como a
perda de turgor das células (KADER, 1992). Para minimizar a perda d‟água devem-se
controlar as temperaturas do produto e do ar do ambiente de armazenamento, bem como a
pressão de vapor e a umidade relativa (ANTONIALI, 2000).
2.4 Propriedades Térmicas
As propriedades térmicas dos produtos hortícolas resumem-se à sua habilidade de
transferir calor, sendo essenciais na análise da transferência de calor que ocorre em processos
térmicos tais como refrigeração, congelamento e aquecimento, bem como otimização do
desempenho de equipamentos de transferência de calor; sendo o conhecimento destas
propriedades essencial para o desenvolvimento da ciência de alimentos e agrícola (CASTRO,
2004; NUNES et al., 2002).
A condutividade térmica, difusividade térmica e calor específico de frutos in
natura, são propriedades térmicas importantes para que se tenha um conhecimento adequado
das necessidades e condições de operação de equipamentos de resfriamento. A temperatura e
as propriedades do produto estão estritamente ligadas ao processo de resfriamento e o efeito
destas influencia na precisão dos resultados (DÚSSAN SARRIA; HONÓRIO, 2005).
As propriedades do meio de resfriamento são muito importantes, seja ar, água ou
outro, destacando-se a condutividade térmica e o calor específico, as quais têm sido
determinadas experimentalmente. Por outro lado, propriedades de transporte são também de
grande relevância no desenvolvimento de cálculos de transferência de calor (TERUEL, 2000).
33
2.4.1 Massa específica
A massa específica ou densidade (ρ) pode ser definida pela relação entre a massa
(m) e o volume (v) ocupado por um material biológico, podendo ser dada em kg/m
3
. Há três
tipos de densidade: a granel, a qual equivale à massa individual de cada produto
acondicionado em embalagem em um determinado volume total incluindo o espaço poroso
dentro da embalagem; densidade aparente, que corresponde à massa total do produto dividida
pelo seu volume total considerando também a porosidade; e a densidade real, obtida pelo
quociente entre a massa e o volume totais do produto sem incluir o espaço poroso
(MOHSENIN, 1980 citado por CASTRO, 2004).
2.4.2 Condutividade térmica
A transmissão de calor é a condução de energia de uma região para outra, como
resultado de uma diferença de temperaturas entre elas, uma forma de transmissão é por
condução. A condução de calor é a transferência de calor associada com o movimento de
partículas da substância sem considerável deslocamento ou fluxo dessas partículas. A forma
de como transferir o calor depende de um coeficiente conhecido como condutividade térmica.
O mesmo refere-se à quantidade de calor (fluxo) na unidade de tempo através de uma
espessura e área, ambas unitárias, com um diferencial de temperatura entre as faces
(DÚSSAN SARRIA, 2003). A condutividade térmica apresenta uma relação com o conteúdo
de água, a mesma aumenta com o aumento do conteúdo de água (NUNES et al., 2002).
Para frutos e hortaliças, a equação (1) relaciona a condutividade térmica ( ),
expressa em W/m°C, em função do conteúdo de água (U) do produto expresso em
percentagem em base úmida (SWEAT, 1974 citado por DÚSSAN SARRIA, 2003).
= 0,00493 U + 0,148 (1)
2.4.3 Difusividade térmica
A difusividade térmica indica como um calor se difunde através de um material,
sendo uma variável mais importante para o controle térmico do que a condutividade, pois
expressa quão rapidamente um corpo se ajusta por inteiro à temperatura de seu entorno. A
determinação dessa propriedade é de grande importância para os produtos agro-alimentares
por ser indispensável para a predição de processos de transferência de calor, tal como
resfriamento (VENÂNCIO et al., 2006). Segundo Nunes et al. (2002), essa propriedade é
afetada pela temperatura, composição, conteúdo de água, homogeneidade e estrutura física do
34
material e é o valor deste que determina com que velocidade o calor se propaga e como ele se
difunde através do material.
Quando o conteúdo de água é maior do que 30%, a difusividade aumenta
linearmente com o aumento do conteúdo de água, devido ao aumento linear da condutividade
térmica (NUNES et al., 2002). Conforme verificado por Riedel (1969), a difusividade térmica
de alimentos com conteúdo de água maior que 40%, como é o caso da goiaba, é fortemente
dependente do conteúdo de água (U). Tal propriedade é definida matematicamente pela
equação (2):
α = 0,088 ×10
−6
+ [(α
w
− 0,088 ×10
−6
) x U / 100] (2)
Onde, α é dada em m
2
/s e α
w
é a difusividade térmica da água à temperatura do produto, para
20°C pode-se assumir como 0,148x10
-6
m
2
/s, segundo Ashrae (1993).
A difusividade térmica está associada à difusão de calor dentro do produto durante
as mudanças da temperatura com o tempo, portanto, um elevado valor da difusividade térmica
significa uma rápida transferência do calor dentro do produto e pouco tempo para o calor sair
do corpo (DÚSSAN SARRIA; HONÓRIO, 2004).
2.4.4 Calor específico
O calor específico corresponde à energia necessária para alterar a temperatura da
massa unitária do produto em um grau, baseada estritamente na quantidade de energia
requerida e não na taxa em que ocorre essa mudança de temperatura (FONTANA et al.,
1999). Segundo Ashrae (1993), o calor específico é diretamente proporcional ao conteúdo de
água em frutos e hortaliças, como pode ser observado na equação (3) de Siebel para o cálculo
do calor específico (C
p
) dos materiais com base no conteúdo de água (U):
C
p
= 0,0335 U + 0,837 (> 0°C) (3)
Onde o C
p
é expresso em kJ / kg °C e U expresso em %.
Em materiais sólidos de origem vegetal, as propriedades térmicas, tais como
condutividade térmica, a difusividade térmica e o calor específico, são funções do tipo,
temperatura e conteúdo de água do material. Em frutos e hortaliças in natura com alto
35
conteúdo de água, os valores da condutividade térmica, difusividade térmica e calor
específico são influenciados fortemente pelo conteúdo de água. Nos produtos de origem
vegetal a condutividade térmica é muito mais dependente da estrutura celular, massa
específica e conteúdo de água que do efeito da temperatura.
2.4.5 Coeficiente convectivo de transferência de calor
O coeficiente convectivo de transferência de calor é a taxa de transferência de
calor para cada grau de diferença de temperatura através da interface sólido-fluido por
unidade de área da superfície do material sólido (CASTRO, 2004).
O coeficiente superficial de transferência de calor (hc) não é uma propriedade
térmica dos alimentos, mas é necessário para projetar equipamentos para alimentos onde se
envolve a transferência de calor por convecção, bem como para validar os resultados gerados,
via simulação numérica do processo de resfriamento rápido com ar forçado (ASHRAE, 1993;
PIROZZI; AMENDOLA, 2005). O resfriamento com ar forçado de produtos hortícolas
depende da velocidade de ar e das condições termodinâmicas do ar circundante, os quais
influenciam diretamente o coeficiente convectivo de transferência de calor (ASHRAE, 1993).
O tipo de embalagem, dimensões, área de abertura e o tipo de arranjo das mesmas no
resfriamento também influenciam nos valores deste parâmetro (DÚSSAN-SARRIA, 2003;
THOMPSON et al., 1998). Além das características dos frutos, tais como temperatura, teor de
água, calor específico e forma geométrica (THOMPSON et al., 1998).
Chau (2001) ressalta a importância da determinação experimental dos valores da
condutividade e da difusividade térmica para o cálculo do coeficiente convectivo de
transferência de calor e taxa de resfriamento durante o processo de resfriamento de produtos
hortícolas.
O coeficiente convectivo de transferência de calor (W/m
2
ºC) e pode ser obtido
através da equação 4 (DINCER, 1995), onde R é o raio médio dos frutos (m), a refere-se ao
coeficiente de resfriamento (s
-1
) e é a difusividade térmica (m
2
/s).
h
c
= (3,2. .R.a) / (10,3. – a.R
2
) (4)
Dússan-Sarria (2003), afirma que o coeficiente pode alcançar valores entre 20 e
35 W/m
2
°C para fluxos de ar de 1 a 3 L/s por kg de produto.
36
2.5 Armazenamento refrigerado
O fator mais importante que afeta a vida útil de vegetais é a temperatura, a qual
influencia diretamente as taxas das reações químicas e enzimáticas (ROSA; FARIA;
AMANTE, 1999). A conservação de produtos vegetais por refrigeração baseia-se na inibição
total ou parcial dos principais agentes responsáveis pelas alterações que ocorrem neste grupo
de alimentos: o crescimento e atividade microbiana, as atividades metabólicas dos tecidos
após a colheita, as enzimas e as reações químicas (ORDÓÑEZ, 2005).
Os produtos vegetais caracterizam-se por serem sensíveis a mudanças
indesejáveis de temperatura e umidade relativa do ambiente onde se encontram. Algumas
vezes, essas alterações podem não ser notadas de imediato, mas serão observadas ao longo da
cadeia de comercialização por meio da mudança de sabor, odor, firmeza e outras
características de qualidade inerentes ao produto (CHITARRA; CHITARRA, 2005). Assim, a
implantação da „Cadeia do Frio‟, obedecendo às características particulares de cada cultivar,
garante a conservação da qualidade durante a comercialização de frutos e hortaliças até que
esses produtos cheguem à mesa do consumidor (FERREIRA NETO et al., 2006).
Melo (2005) cita que o armazenamento visa, principalmente, minimizar a
intensidade do processo vital dos frutos com a utilização das condições ideais, permitindo,
assim, a redução em seu metabolismo normal, sem alterações na fisiologia dos mesmos.
O uso de baixas temperaturas no armazenamento de frutos remete ao conceito de
carga térmica, uma vez que esse termo representa a retirada de calor gerado pelo produto
armazenado para reduzir sua temperatura até o nível desejado (FERREIRA NETO et al.,
2006). O calor sempre flui naturalmente de um objeto quente para um frio, em refrigeração o
produto é resfriado pela remoção do seu calor e não pela transmissão de frio para ele
(CHITARRA; CHITARRA, 2005). A temperatura de armazenamento está intimamente
relacionada à intensidade respiratória, pois a mesma pode ser reduzida pelo uso de baixas
temperaturas, consequentemente, ocorre a redução da velocidade das reações bioquímicas,
inclusive as ligadas à senescência (JACOMINO et al., 2008).
As perdas de frutos por amadurecimento precoce e falta de experimento pós-
colheita adequado ainda é um entrave a ser vencido, entre as origens destas perdas está a não
utilização de um armazenamento refrigerado após a colheita (CARRARO; MANCUSO,
1994). A „Cadeia do Frio‟ é definida como o conjunto de sistemas que garantem a
manutenção da qualidade dos produtos desde o momento da colheita até o seu consumo. São
37
elementos fundamentais desta cadeia: câmaras e sistemas de resfriamento rápido e estocagem,
caminhões frigorificados para o transporte terrestre, containers frigoríficos para o transporte
marítimo, aéreo ou ferroviário, expositores refrigerados de supermercados e geladeiras
domésticas e industriais (TERUEL; CORTEZ; NEVES FILHO, 2003).
A temperatura de armazenamento de vegetais é o fator ambiental mais relevante,
pois regula as taxas de todos os processos fisiológicos e bioquímicos associados, dentro de
uma faixa fisiologicamente aceitável ao produto, e, assim, controla a senescência e aumenta a
vida útil (BRACKMANN; HUNSCHE; LUNARDI 2001). É importante lembrar que por mais
que o armazenamento refrigerado de frutos diminua a respiração e o metabolismo, mantendo
suas qualidade por um período mais prolongado, não ocorre o retardo de todas as reações do
metabolismo (AWAD, 1993).
2.6 Resfriamento rápido
O armazenamento refrigerado de hortícolas deve ser iniciado imediatamente após
a colheita, qualquer atraso na providência para a diminuição da temperatura ideal pode
provocar a redução do tempo em que o produto possa permanecer armazenado. A refrigeração
deve ser contínua e mantida ao longo de todo o curso, do produtor ao consumidor.
O tempo de espera após a colheita, antes da etapa de refrigeração, influenciará na
deterioração desses produtos (HARDENBURG; WATADA; WANG, 1990; SUN;
BROSNAM, 1999). Como acontece com o morango, se não for refrigerado, precisa ser
comercializado em, no máximo três dias; e, se apenas refrigerado chegaria a uma semana
(TANABE; CORTEZ, 1998). Para preservar a qualidade e prolongar a vida útil de produtos
hortícolas é essencial fazer um resfriamento rápido até a temperatura próxima de estocagem
(SPAGNOL; SIGRIST, 1992). Quanto antes um produto vegetal atingir a sua temperatura
ideal de estocagem, maior será a vida útil e menores serão as perdas durante a
comercialização.
Segundo Teruel, Cortez e Neves Filho (2001), a eficiência deste processo é
caracterizada pela relação entre o tempo e a temperatura. Para reduzir a perda de massa do
produto, é necessário que a redução da temperatura do fruto recém-colhido seja realizada no
menor tempo possível, pois quanto maior a temperatura do produto, maior será a sua pressão
de vapor de água (CASTRO; PARK; HONÓRIO, 2000).
38
Conforme Dússan-Sarria (2003), a quantidade de calor que é retirada do produto é
dependente da diferença de temperatura entre o produto e o meio, da taxa de resfriamento, da
quantidade de produto a ser resfriada em um determinado tempo e do calor específico do
produto. Durante essa etapa, o processo de transferência de calor da superfície ao interior do
produto hortícola pode ser considerado basicamente por condução, quando pontos distintos de
um corpo estão a diferentes temperaturas.
Ferri e Rombaldi (2004) compararam o atraso do resfriamento de ameixas por 10,
20 ou 30 horas e concluíram que quanto maior o atraso no resfriamento rápido, pior a
qualidade dos frutos em termo de firmeza de polpa, percentual de frutos extremamente
maduros e ocorrência de podridão.
Como o próprio nome já sugere, o processo de resfriamento rápido propõe uma
rápida remoção do calor do produto recém-colhido, antes de ir para a etapa de estocagem ou
transporte a longas distâncias. Denominada do inglês precooling, é a primeira etapa do
manuseio da temperatura, tendo como principal finalidade a remoção rápida do calor de
campo de produtos recém colhidos (CHITARRA; CHITARRA, 2005). Constitui o primeiro
passo da “Cadeia do Frio”, devendo ser aplicado antes do armazenamento definitivo do
produto, para reduzir rapidamente os processos metabólicos de respiração e deterioração
(CANTILLANO, 1986). É uma operação distinta do armazenamento refrigerado e que requer
instalações e equipamentos elaborados para tal (BLEINROTH et al., 1992).
A tecnologia reduz a velocidade da deterioração natural (amadurecimento e
senescência) e do crescimento de microrganismos, reduz, ainda, o murchamento, visto que a
perda d‟água torna-se mais lenta em temperaturas mais baixas (CORTEZ et al., 2002).
Produtos bastante perecíveis, tais como, vagem, brócolis, couve-flor, milho em
espiga, tomate, vegetais folhosos, alcachofra, repolho, cenoura, ervilha e rabanete devem ser
resfriados imediatamente após a colheita, de preferência ainda no campo. Dentre os principais
frutos que devem ser resfriadas logo após a colheita, destacam-se o abacate, morango,
pêssego, nectarina, ameixa, frutos tropicais e subtropicais como goiaba, manga, papaia e
abacaxi (VISSOTTO; KIECKBUSH; NEVES FILHO, 1999).
Segundo Leal e Cortez (1998), o objetivo principal desse método é o de fornecer a
rapidez no resfriamento de hortícolas, logo após a colheita, a fim de proporcionar rápida
remoção do “calor de campo”, antes de o produto ser transportado para mercados distantes,
processado ou armazenado. Geralmente, é feito separado dentro de poucas horas ou até
mesmo minutos (PINTO; JORGE, 2007). O atraso entre a colheita e o resfriamento provoca a
39
deterioração prematura do produto e, como conseqüência, a perda de qualidade dos mesmos
(TERUEL et al., 2002a).
A atividade metabólica produz calor e o calor do produto é controlado pela
temperatura do ambiente. Um indicador do calor de campo é a diferença de temperatura de
um produto recém colhido e a sua temperatura ótima de armazenamento. O resfriamento
rápido é a redução rápida da temperatura do produto recém-colhido para essa temperatura
ótima de armazenamento do mesmo, sendo resfriado, normalmente, até
7
/
8
ou 88% da
diferença de temperatura (GAST; FLORES, 1991). Um produto, mesmo resfriado
rapidamente, só se conservará bem se o seu conteúdo de calor for mantido até seu consumo
final, assim, se por alguma razão a “Cadeia do Frio” for quebrada, diminui-se o período de
conservação pela diminuição da qualidade (DÚSSAN-SARRIA; HONÓRIO, 2005).
Brackmann, Hunsche e Lunardi (2001), avaliaram o efeito do retardamento no
tempo de resfriamento rápido sobre a qualidade da maçã „Gala‟ e observaram que o
resfriamento rápido apresentou efeito significativo na manutenção da firmeza após sete dias a
20ºC e concluíram que é possível retardar o armazenamento dos frutos por até 28 horas após a
colheita, desde que seja efetuado um resfriamento rápido dos frutos.
Existem diferentes métodos de resfriamento rápido e a escolha dos mesmos
depende dos seguintes fatores: tipo de produto a ser resfriado (cultivar, grau de maturidade,
forma geométrica, tamanho e adaptabilidade ao método), tipo de equipamento disponível,
embalagem, estrutura física disponível, mão-de-obra requerida, fatores econômicos, entre
outros (GAST; FLORES, 1991; VISSOTTO; KIECKBUSH; NEVES FILHO, 1999).
Os quatro principais métodos para produtos hortícolas, dependendo do meio
refrigerante utilizado são: por ar forçado (forced-air cooling), com água gelada
(hydrocooling), com gelo e à vácuo (AFONSO, 2005; CORTEZ et al., 2002; TERUEL;
CORTEZ; NEVES FILHO, 2003).
2.7 Resfriamento rápido por ar forçado (forced-air cooling)
No sistema por ar forçado, o ar é o meio de resfriamento, o qual é forçado através
dos produtos reduzindo o tempo de resfriamento dos mesmos (CHITARRA; CHITARRA,
2005; CORTEZ et al., 2002). Existem várias configurações que representam esse sistema, a
mais comum é aquela na qual se aproveita uma câmara de estocagem e arranja-se o produto
40
de forma a direcionar o ar por entre eles. Esse arranjo pode ser feito com o uso de lonas e um
forçador de ar que provocará um fluxo de ar e, conseqüentemente, uma diferença de pressão
(CORTEZ et al., 2002).
O sistema de resfriamento rápido em câmara deve ser projetado de forma que
retire a carga térmica correspondente à estocagem e ainda o calor de campo, sendo necessário
promover uma circulação eficiente de ar associada a uma temperatura adequada (LEAL;
CORTEZ, 1998). As Figuras 01 e 02 apresentam a passagem de ar pelas caixas e pelos frutos.
Figura 01 - Representação da passagem do ar pelas caixas no túnel de resfriamento.
Figura 02 - Representação da passagem do ar pelos frutos dentro da embalagem.
41
A maioria das câmaras de armazenamento não possui capacidade de refrigeração e
nem movimentação de ar com velocidade suficiente para a aplicação deste método. Assim, a
tecnologia geralmente, é uma operação separada e necessita de equipamentos de maior
capacidade de refrigeração (LOUZADA; SESTARI; HELDWEIN, 2003). O ar é forçado na
direção dos produtos por ventiladores, permitindo um contato eficiente entre o meio de
resfriamento e o produto recém-colhido e a transferência de calor se dá pelo processo
convectivo forçado (VISSOTTO; KIECKBUSH; NEVES FILHO, 1999). Tão logo o produto
seja resfriado, deve-se reduzir substancialmente ou eliminar de vez o fluxo de ar através do
produto, pois o fluxo contínuo pode causar séria perda de massa pelos produtos
(ANTONIALI, 2000).
O tempo de resfriamento é função das dimensões das caixas, da área de abertura
destas, da forma de distribuição das mesmas, das características do produto, tais como
temperatura inicial e final, calor específico, forma geométrica; altura do leito de frutos
dispostos no interior da embalagem; e das características do ar de resfriamento: temperatura,
velocidade, umidade relativa, propriedades térmicas. O movimento do ar é sempre na direção
do ar refrigerado para o produto, evitando a condensação de água sobre o produto (LEAL;
CORTEZ, 1998; TERUEL et al., 2002b).
Teruel, Kieckbusch e Cortez (2004) realizaram estudo com produtos hortícolas de
tamanhos diferentes e verificaram que o tempo de resfriamento varia proporcionalmente com
o volume, de modo que frutas maiores foram resfriadas em tempos maiores quando
comparadas com as frutas de menores tamanhos.
No resfriamento lento, realizado em câmaras convencionais, o ar é simplesmente
circulado pelo produto e não direcionado ao mesmo, dando-se a transferência por condução.
O ar segue caminhos preferenciais que ofereçam menor resistência à sua passagem, não
adentrando, assim na embalagem (VISSOTTO; KIECKBUSH; NEVES FILHO, 1999). Já no
resfriamento rápido por ar forçado os produtos são resfriados com mais eficiência, pois o
mesmo é induzido a passar dentro das embalagens.
O processo se dá da seguinte forma: os paletes com as embalagens contendo os
frutos são colocados lado a lado formando um túnel (DÚSSAN-SARRIA; HONÓRIO, 2005).
O ventilador trabalha como um exaustor succionando o ar refrigerado que sai do evaporador e
o ar resfriado é forçado a passar transversalmente entre o volume dos frutos, colocados no
túnel de resfriamento, o qual é fechado na parte frontal e superior com uma lona para
viabilizar o método, criando, assim, uma pressão negativa (CORTEZ et al., 2002; TERUEL;
CORTEZ; NEVES FILHO, 2003).
42
O sistema acima descrito possibilita o aumento da interação dos produtos e o meio
de resfriamento, pois o ar é forçado a passar dentro das embalagens contendo os produtos
(LEAL; CORTEZ, 1998). O mesmo pode ser montado no interior de uma câmara frigorífica
convencional. Dessa forma, o ar que passa através das caixas no interior do duto é o ar frio
que sai do evaporador (PINTO, 2005). Em câmaras convencionais, o ar circula livremente
pela câmara, a velocidades relativamente baixas (menores que 1 m/s) sem seguir caminho
preferencial, não sendo forçado a passar transversalmente sobre os produtos. Nos sistemas
com circulação forçada, o ar é conduzido por entre o volume de caixas a velocidades mais
altas (entre 1 a 5 m/s) o que faz com que o processo de transferência de calor seja mais
intenso e os tempos de resfriamento menores (TERUEL et al., 2001).
As embalagens apresentam grande influência no processo, as mesmas devem ter
aberturas e devem ser distribuídas de forma a facilitar a movimentação do ar através delas,
promovendo assim uma efetiva troca de calor entre o produto e o meio (CORTEZ et al., 2002,
SANINO; CORTEZ; TERUEL, 2003). Elas devem ter, no mínimo, 5% da área efetiva para a
passagem do ar refrigerado, e para garantir a uniformidade do resfriamento é importante que a
quantidade das áreas de abertura e a forma estejam corretamente distribuídas (LEAL;
CORTEZ, 1998).
Tabolt e Chau (1991) realizaram experimentos com morangos, resfriando-os de
28°C até 5°C e observaram que o tempo dos ⅞ de resfriamento variou em dependência da
taxa de ar que circulou na área de abertura das embalagens entre 160 a 52 minutos. Teruel et
al. (2002a) avaliaram dois tipos de embalagens para resfriamento rápido com ar forçado em
banana. A embalagem plástica apresentava 40% da área efetiva de abertura e a embalagem de
papelão 3,2%. Os resultados obtidos confirmaram que a embalagem de maior área de abertura
apresenta um tempo de resfriamento 45% menor do que o tempo da embalagem com menor
área de abertura.
É importante que as aberturas não sejam obstruídas por acessórios internos, tais
como bandejas, plásticos, papéis, etc., caso sejam essenciais para a conservação do produto, o
fluxo de ar do ventilador deverá ser adequadamente elevado para compensar seus efeitos
(CORTEZ et al., 2002). O resfriamento dos frutos também depende da localização destes no
leito, os que se encontram em maior contato com o fluxo de ar resfriam-se em um menor
tempo do que aqueles que estão em uma posição mais afastada, pois o processo de
transferência de calor é mais intenso (TERUEL et al., 2001; TERUEL; CORTEZ; NEVES
FILHO, 2003).
43
Thompson et al. (1998) verificaram que cerejas embaladas e resfriadas de 30ºC
para 10ºC com ar forçado à vazão de 0,002 m
3
.s
-1
por kg de produto tiveram uma diferença de
25 minutos no tempo de resfriamento entre as cerejas da base dos pallets e àquelas na
superfície dos mesmos. Assim, nem sempre uma alta vazão de ar frio significará um bom
processo de resfriamento, é preciso que ar frio seja uniformemente distribuído em todo o lote.
Quanto maior for a área de superfície exposta, maior vai ser a obtenção de um alto
coeficiente de transferência de calor convectivo a aceitáveis taxas de fluxo de ar. A taxa de
evaporação na superfície do produto também afeta significativamente a taxa de resfriamento.
No início o resfriamento evaporativo ocorre quando o ar não se encontra saturado, e é
insuflado através de uma superfície úmida. O calor vai sendo removido à medida que ocorre a
evaporação da água na superfície do produto, conseqüentemente ocorre diminuição da
temperatura (VIZZOTTO; KIECKBUSH; NEVES FILHO, 1999).
Para o resfriamento com ar forçado sugere-se que a taxa de ar seja entre 0,001 e
0,006 m
3
s
-1
/kg de produto, que corresponde de 1 a 6 L.s
-1
/kg de produto a ser resfriado
(ARIFIN; CHAU, 1988; TERUEL et al., 2008). Vazão acima da recomendada pode provocar
aumento da transferência de massa, refletindo em perda de massa dos produtos. Atualmente
os sistemas funcionam de acordo com a vazão de ar pré-determinada no projeto em função da
quantidade de produto a resfriar (TERUEL et al., 2008).
No uso de resfriamento rápido por ar forçado em ameixas, utilizando uma vazão
de ar de 0,001 m
3
/s por kg de produto, o tempo para a temperatura atingir os
7
/
8
de
resfriamento foi de 4 horas, enquanto com uma vazão duas vezes maior o tempo foi reduzido
em 40% (THOMPSON et al., 1998).
No Brasil a prática desta tecnologia ainda não está bem implementada, percebe-se
a falta de conhecimento dos produtores; o armazenamento ainda é feito de forma bastante
precária e a etapa de resfriamento rápido dos frutos geralmente não é efetuada. Além disso, os
produtores colocam novas cargas ainda não resfriadas na unidade de armazenamento, fazendo
com que o processo de resfriamento na câmara seja demorado e irregular, principalmente em
função da oscilação da temperatura (LOUZADA; SESTARI; HELDWEIN, 2003).
Em comparação com o resfriamento rápido com água, o por ar forçador tem a
vantagem de evitar a contaminação dos frutos com esporos causadores de podridões presentes
na água do processo, pois muitas vezes não ocorre o cuidado que a mesma seja corrente ou à
falta de sanitização da mesma (BRACKMANN; STEFFENS; MELLO, 2001). Em
contrapartida, as principais desvantagens são: demanda de manuseio adicional do produto,
dificuldade no uso de embalagens secundárias que protegem o produto, resfriamento desigual,
44
uma vez que a temperatura desejada é atingida antes por alguns produtos que por outros, e
tempo de resfriamento é mais lento do que com resfriamento a água ou vácuo podendo causar
excessiva perda de água em alguns produtos (CORTEZ et al., 2002; LOUZADA; SESTARI;
HELDWEIN, 2003).
Uma forma de reduzir custos com sistemas de resfriamento por ar forçado é
utilizá-los unicamente para o resfriamento rápido dos produtos, sendo os mesmos
posteriormente estocados em câmaras de resfriamento, transportados ou comercializados.
Alguns dos principais fatores que afetam os custos de resfriamento são: quantidade de horas
de operação, temperatura do meio e tipos de embalagem (TERUEL et al., 2002b).
A utilização do sistema de resfriamento rápido por ar forçado pode resultar em
produtos de boa qualidade, menores perdas para o comerciante, aumento no tempo de
comercialização com menor desperdício e maiores ganhos (ASHRAE, 1994).
2.8 Modelo matemático do resfriamento de frutos
Segundo Dússan-Sarria (2003), para analisar o comportamento das diversas
variáveis envolvidas no processo de resfriamento utiliza-se modelos matemáticos, oferecendo
resultados próximos em relação aos obtidos experimentalmente, quanto a forma da fruta pode
ser aproximada a uma esfera, placa infinita ou cilindro.
Dos parâmetros envolvidos no processo em qualquer método de resfriamento
rápido, o mais importante e mais utilizado é a determinação do tempo necessário para
resfriamento do produto. Segundo Chau (2001), usualmente utiliza-se o conceito de “tempo
de meio (½) resfriamento” e o “tempo de sete oitavos (⅞) de resfriamento”. Segundo a Ashrae
(2002) o tempo de ½ resfriamento é aquele necessário para diminuir a temperatura do produto
até a temperatura média entre a inicial do produto e aquela do meio de resfriamento.
O tempo de ⅞ de resfriamento (seven-eights cooling time) é a diferença de
temperatura inicial do produto e meio de resfriamento, que equivale a um tempo de
resfriamento mais próximo ao requerido para trazer a fruta à temperatura desejada de
transporte ou armazenamento, e pode ser expresso em horas ou minutos (CASTRO; PARK;
HONÓRIO, 2000). A partir da determinação deste tempo é possível estimar o efeito das
diversas variáveis envolvidas no resfriamento rápido sobre a temperatura do produto e no
tempo necessário para o produto atingir certa temperatura.
45
C u r v a t í p I c a d e r e s f r i a m e n t o d e p r o d u t o s h o r t í c o l a s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
T e m p o ( h )
T e m p e r a t u r a ( º C )
P o n t o c o r r e s p o n d e n t e a o
t e m p o d e 1 / 2 r e s f r I a m e n t o
P o n t o c o r r e s p o n d e n t e a o
t e m p o d e 7 / 8 r e s f r I a m e n t o
T e m p e r a t u r a d o m e i o d e
r e s f r i a m e n t o 0ºC
A diminuição da temperatura dos produtos hortícolas submetidos aos métodos de
resfriamento rápido apresentam uma característica exponencial em função do tempo, isso
implica que, à medida que o resfriamento ocorre, há uma queda rápida da temperatura do
produto no inicio, porém bem menos acentuada quando a temperatura do produto se aproxima
da temperatura do meio de resfriamento. Tal comportamento é ilustrado na Figura 03.
Figura 03 - Exemplo de uma curva típica de resfriamento de produtos hortícolas.
A curva de resfriamento para produtos hortícolas pode ser representada pela
equação (5) e a taxa adimensional de temperatura é expressa pela equação (6) (CHAU, 2001;
DÚSSAN-SARRIA, 2003):
= Je
-at
(5)
= (T – T
a
) / (T
i
– T
a
) (6)
Onde, θ corresponde ao adimensional de temperaturas, t ao tempo de resfriamento, expresso
em horas, J refere-se ao fator de atraso, a é o termo exponencial que representa a taxa ou
coeficiente de resfriamento, expresso em h
-1
, T corresponde à temperatura no centro da fruta
em qualquer instante de tempo (°C), T
a
a temperatura do meio tempo de resfriamento (°C) e
T
i
à temperatura inicial da fruta (°C).
46
O coeficiente de resfriamento (a) é definido como a mudança da temperatura do
produto por unidade de tempo para cada grau de diferença de temperatura entre o produto e o
meio em que se encontra.
Quando ocorre transferência de calor, o gradiente de temperatura dentro do
produto é desprezível e o fator de atraso (J), corresponde a 1. Desta forma a relação de
temperaturas é expressa conforme a equação (7) (CHAU, 2001):
= (T – T
a
) / (T
i
– T
a
) = e
(hcA / vCp).t
(7)
Onde, hc representa o coeficiente convectivo de transferência de calor (W/m
2
°C); A é a área
superficial do produto (m
2
); ρ, a densidade do produto (kg/m
3
); v refere-se ao volume do
produto (m
3
) e C
p
ao calor específico do produto (J/kg°C).
Assim, a taxa de resfriamento pode ser representada pela equação (8) e é definida
como a queda da temperatura por unidade de tempo expressa em °C/h ou °C/min:
a = hcA / vC
p
(8)
Nos casos onde hc, A, ρ, v e C
p
podem ser considerados constantes (CHAU,
2001) pode-se definir uma única constante a, como mostra a equação (9):
(T – T
a
) / (T
i
– T
a
) = e
-at
(9)
Conhecendo-se o coeficiente de resfriamento (a) e considerando-se que a
temperatura do ar é constante, pode-se determinar a temperatura de um produto em qualquer
tempo através da equação (9). Sendo esta mesma equação aplicada apenas quando se pode
assumir que o gradiente de temperaturas dentro do produto é pequeno, ou seja, quando a
diferença entre a temperatura da superfície do produto como seu centro seja pequena
(ASHRAE, 2002; CHAU, 2001). Com regra geral, segundo CHAU (2001), a equação (9)
pode ser utilizada se a relação representada pela equação (10) for obedecida.
h
c
v / A 1,0 (10)
47
Onde, k corresponde à condutividade térmica do produto (W/m
2
ºC), V ao volume do produto
(m
3
), hc refere-se ao coeficiente convectivo de transferência de calor (W/m
2
°C) e A é área
superficial do produto (m
2
).
Apenas algumas hortaliças encontram-se nesta condição, a maioria dos frutos e
hortaliças apresenta gradiente de temperatura entre o centro do produto e sua superfície
(DÚSSAN SARRIA, 2003). Neste caso, podem ser usados modelos analíticos pré-definidos,
os quais dependem da forma geométrica do produto (esferas, cilindros, pratos planos ou
paralelepípedos), considerando-se que a temperatura inicial do produto é uniforme, que as
propriedades térmicas são constantes e que a temperatura do meio de resfriamento é constante
ou varia de acordo a uma simples função de tempo (CHAU, 2001).
Como muitas frutas possuem sua geometria parecida com uma esfera,
apresentando uma determinada difusividade térmica ( ), temperatura inicial (T
i
) e submetida
a uma temperatura de resfriamento T
a
, temos o modelo analítico que relaciona a temperatura
ao longo do produto com o tempo pode ser visto na equação (11).
t
R
n
nnnn
nnnn
i
n
e
rsen
R
r
Rsensen
TT
TT
2
2
1
)cos(
)()cos(2
(11)
Onde,
R é raio do produto (m), r a é distância do centro do produto (m), t é o tempo, expresso em
segundos, T é a temperatura em r no instante t (ºC) e α corresponde à difusividade térmica do
produto (m
2
/s). A solução para μ
n
da equação (11) pode ser escrita na seguinte forma, em
termos do número de Biot:
1 – Bi = cot ag (12)
O Número de Biot (Bi) representa a relação entre a transferência de calor por
convecção, entre o produto e o meio de resfriamento, e a transferência de calor por condução,
no interior do produto (CHAU, 2001). Para efetuar o cálculo, o coeficiente deve ser inserido
em radianos e o Número de Biot é adimensional. Na equação (13) o Bi é representado por:
48
Bi = h
c
.R / (13)
Onde, hc expressa o coeficiente convectivo de transferência de calor (W/m
2
°C); é a
condutividade térmica do produto (W/m
2
°C); R, o raio do produto esférico (m).
O número de Biot (Bi) é a razão entre a resistência interna e externa de
transferência de calor e o resfriamento de produtos com ar forçado obedece à lei de Fourier, a
qual considera que o coeficiente convectivo superficial de transferência de calor é alto se
comparado com a condutividade térmica; a resistência ao fluxo de calor pode ser considerada
somente devido à resistência interna do produto e a existência de gradiente considerável de
temperatura dentro do corpo. Assim, as condições são as seguintes (DÚSSAN-SARRIA,
2003): h
c
é alto se comparado com k, ou seja, Bi = (h
c
R / k) > 0,2; o gradiente de temperatura
com respeito ao eixo do corpo, não é pequena e varia com o tempo.
Valores muito baixos de Bi indicam que a resistência interna de condução é
desprezível se comparada com a resistência superficial por convecção. Valores altos para o
número de Bi indicam uma maior intensidade no processo de transferência de calor, o que se
reflete em altos coeficientes de transferência de calor (TERUEL et al., 2001).
A equação (11) representa o modelo analítico do comportamento típico da
temperatura através do tempo durante o resfriamento de frutas esféricas. Comparando a
equação (11) com a equação (5), o fator de atraso (J) e o coeficiente de resfriamento (a) são
definidos:
1
)cos(
)()cos(2
n
nnnn
nnnn
rsen
R
r
Rsensen
J
(14)
a = - (
n
2
) / R
2
(15)
O termo fator de atraso (J) está diretamente relacionado ao coeficiente convectivo
de transferência de calor e depende do meio de resfriamento, gradiente de temperatura,
velocidade do fluido e forma geométrica do produto. No resfriamento de frutas, as
temperaturas no interior são bem diferentes das temperaturas nas superfícies. A baixa
difusividade térmica desses produtos causa atraso no resfriamento do interior, sendo o fator de
49
atraso maior do que 1 junto ao interior e menor do que 1 perto da superfície. Para frutas de
formato esférico, os valores de J no centro do produto estarão entre 1 e 2 (SPAGNOL;
ROCHA; PARK, 1989).
Segundo DÚSSAN SARRIA (2003), entre a superfície do produto e o meio (ar)
existe transferência de calor por convecção e à medida que a superfície se resfria mais
rapidamente a condução do calor do centro à superfície do produto é maior. O resfriamento de
produtos com ar forçado obedece à Lei de Fourier. O tempo gasto de monitoramento da
temperatura da superfície do fruto, para um mesmo diferencial de temperatura, é menor do
que quando o monitoramento é feito no centro do produto.
O coeficiente convectivo de transferência de calor apresenta um papel importante
nos processos que envolvem convecção e umas da causas mais comuns de erro no cálculo da
temperatura dentro de um sólido é devido a uma avaliação errada deste coeficiente (TERUEL
et al., 2001).
50
3 MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Planejamento experimental
Na presente pesquisa foram estudadas duas variáveis independentes e o
procedimento experimental escolhido foi o delineamento composto central rotacional (DCCR)
com duas variáveis independentes (RODRIGUES; IEMMA, 2005). As variáveis utilizadas
foram abertura das caixas (X
1
) e tempo entre a colheita e o resfriamento rápido (X
2
). Os
valores mínimo, máximo e médio para a área de abertura foram 1,77 %; 6,37 % e 10,98 %,
respectivamente e para o tempo entre a colheita e o resfriamento rápido foram 24 h; 28 h e 15
min; e 32 h e 30 min, respectivamente.
O planejamento experimental completo constituiu de 11 experimentos, incluindo
quatro fatoriais (níveis –1 e +1), quatro axiais (níveis ± ) e três replicatas no ponto central
(Tabela 02). Foi utilizado o Software Statistic, versão 7.0 para a realização do planejamento e
suas análises através da metodologia de superfície de resposta (RSM).
Tabela 02 – Níveis codificados das duas variáveis aplicadas no processo de resfriamento
rápido por ar forçado.
Variáveis Independentes
-
*
-1
0
1
+
*
Área de abertura das caixas (%)
1,77
3,19
6,37
9,56
10,98
Tempo entre colheita e
resfriamento rápido (horas)
24 h
24h 15min
28h 15 min
31h 15min
32h 30min
*
= ± 1,414 para k = 2 (duas variáveis independentes).
Os experimentos no ponto central do planejamento foram realizados para
viabilizar o cálculo de resíduos e, consequentemente, do erro padrão, das estimativas por
intervalo, dos testes e assim por diante, além disso, os pontos centrais podem evidenciar a
qualidade da repetibilidade do processo (RODRIGUES; IEMMA, 2005). Dessa forma, a
Tabela 03 apresenta todos os experimentos e a combinação de seus níveis.
51
Tabela 03 – Variáveis independentes de cada experimento de resfriamento rápido por ar
forçado e descrição dos experimentos controle.
Experimentos
Área de Abertura
Tempo entre colheita
e resfriamento rápido
E01
9,56 %
31 h 15 min
E02
3,19 %
31 h 15 min
E03
9,56 %
24 h 15 min
E04
3,19 %
24 h 15 min
E05
6,37 %
28 h 15 min
E06
6,37 %
28 h 15 min
E07
6,37 %
28 h 15 min
E08
1,77 %
24 h 15 min
E09
10,98 %
24 h 15 min
E10
6,37 %
24 h
E11
6,37 %
32 h 30 min
As variáveis–resposta foram: vida útil, coeficiente convectivo de transferência de
calor (hc) e tempo de resfriamento.
3.2 Goiabas
As goiabas utilizadas na pesquisa foram da cultivar Paluma, adquiridas em
fazenda produtora do município de Limoeiro do Norte, no Estado do Ceará (Figura 04), com
plantas de 7 anos, de plantio irrigado, colhidas no período de agosto a dezembro de 2008.
52
Figura 04 - Localização de Limoeiro do Norte no Pólo Baixo Jaguaribe do semi-árido
nordestino (FRANÇA et al, 2008).
Os dados pluviométricos da região neste período são apresentados na Tabela 04.
Tabela 04 – Dados pluviométricos da região de Limoeiro do Norte (CE), Posto Limoeiro do
Norte, no ano de 2008.
Mês
Quantidade de chuvas (mm)
Maio
116,2
Junho
21,2
Julho
13,6
Agosto
7,3
Setembro
1,4
Outubro
0
Novembro
ND
Dezembro
ND
Fonte: FUNCEME (2009) / ND = Dados não disponíveis.
Os frutos foram colhidos no estádio com a cor da casca variando de verde-escuro
para verde-claro, conforme Choudhury et al. (2001). Logo após a colheita, as frutas foram
acondicionadas em caixas plásticas, com papel entre as camadas (Figura 05) e transportadas
para o Laboratório de Refrigeração da Universidade Federal do Ceará.
53
Figura 05 – Caixas plásticas para acondicionamento e transporte de goiabas.
3.3 Embalagens
As embalagens utilizadas para a realização da pesquisa foram do modelo usado
para exportação, confeccionadas em papelão ondulado, com as dimensões externas: 31,5 x
26,5 x 8,3 cm (comprimento x largura x altura), comportando, em média, 3 kg de produto,
cerca de 12 a 16 goiabas.
A área de abertura das caixas para a passagem do ar refrigerado foi em relação à
área lateral da embalagem, a qual era de 261,5 cm
2
(comprimento x altura). A abertura
correspondia a orifícios circulares (Figura 06), variando conforme planejamento experimental,
de uma medida mínima de 1,77% e máxima de 10,98% para a passagem do ar. A medida da
área de abertura foi em função da área lateral da embalagem.
54
Figura 06 – Representação das aberturas laterais das caixas de papelão utilizadas para o
resfriamento rápido por ar forçado: (A) 1,77%, (B) 3,19%, (C) 6,37%, (D) 9,56%, (E)
10,98%.
O papel de seda, comumente empregado na comercialização destas frutas para
cobri-las individualmente, não foi utilizado, pois o mesmo agiria como uma barreira,
reduzindo a eficiência da circulação do ar refrigerado entre os frutos.
3.4 Câmaras de refrigeração
Foram utilizadas duas câmaras de resfriamento para a realização da pesquisa,
ambas localizadas no Laboratório de Refrigeração da Universidade Federal do Ceará. Uma
para a aplicação do resfriamento rápido, na qual foi montado todo o sistema. Com paredes de
alvenaria isoladas com poliestireno expandido, nas dimensões externas de 3,00 x 2,00 x 1,75
m (comprimento, largura e altura). Foi necessário adequar uma plataforma posicionada
paralela à parede, junto ao evaporador e ao ventilador, bem como uma base de caixas de
papelão no piso da câmara para permitir um melhor posicionamento do túnel de resfriamento.
55
4
1
6
Câmara de Refrigeração
1 – Evaporador;
2 – Forçador de ar;
3 – Placas de madeira;
4 – Caixas com lona;
5 – Termopares (T AWG24/AWG30);
6– Dattalogger;
7 – Computador.
2
5
7
3
A câmara utilizada para o armazenamento é constituída de painéis pré-fabricados,
isoladas termicamente com espuma rígida de poliuretano injetado, com espessura do
isolamento de 0,10 m e um indicador e controlador de temperatura digital na parede exterior,
ao lado da porta. O monitoramento da temperatura foi feito através de termostatos localizados
no interior da câmara. A temperatura foi controlada a 8 ± 3°C e a umidade relativa do ar a 90
± 3% através de um sistema umidificador de ar (microaspersor) e para controle
monitoramento desta foi utilizado um medidor eletrônico da marca Full Gauge Controls
MT530plus. O equipamento frigorífico composto de: evaporador e unidade condensadora, da
marca McQuay.
3.5 Sistema de resfriamento rápido por ar forçado
O sistema de resfriamento rápido por ar forçado montado possui os seguintes
componentes principais (Figura 07): embalagens; forçador de ar; câmara de refrigeração com
um sistema de resfriamento composto por uma unidade condensadora, evaporador e demais
acessórios; lonas plásticas; placas de madeira e sistema de monitoramento.
Figura 07 - Elementos que compõem o sistema de resfriamento e a bancada de
experimentos. Adaptado Teruel; Cortez; Neves Filho (2001).
56
Dentro da câmara foi instalado o forçador de ar, um exaustor centrífugo, da marca
VENTISILVA, modelo ECITAR, potência 1HP, 3400 rpm, com vazão de ar de 22 m
3
/min,
com intuito de provocar a movimentação do ar desde o evaporador até os produtos, As caixas
foram cobertas pela parte superior da pilha e na frente com uma lona plástica para permitir
que a passagem de ar fosse feita somente pelas laterais.
Durante todo o processo foram monitoradas as temperaturas dos frutos e da
entrada do ar no ventilador através de termopares do tipo „T‟ AWG24 e AWG30, os mesmos
foram inseridos no centro dos frutos (Figura 08), em pontos distintos das embalagens como
mostra a Figura 09 (a e b).
Figura 08 – Colocação dos termopares no interior (centro) da goiaba
Figura 09 – Localização dos termopares no sistema de resfriamento rápido.
57
Para a realização das leituras de temperatura, o sistema de aquisição dos dados
utilizado foi o Dattalogger da NOVUS Ltda. Através de um software de comunicação
(Fieldchart) entre o Dattalogger e um microcomputador remoto, os dados de temperatura
foram armazenados durante o resfriamento rápido em um arquivo compatível.
A velocidade do ar no interior do túnel de ar forçado foi determinada com um
termoanemômetro digital de fio quente, da marca Instrutherm TAFR - 180, com escala de
velocidade de 0,2 a 20 m/s, este tipo de anemômetro possui uma vareta de medição que
permite grande flexibilidade para a colocação do mesmo nos pontos em que foram feitas as
medições (Figura 10).
Figura 10 - Localização das medidas da velocidade do ar com o termoanemômetro de fio
quente no sistema de resfriamento rápido.
Os cálculos do parâmetro vazão de ar foram realizados segundo Dússan-Sarria
(2003), o qual corresponde à velocidade do ar (m/s) multiplicada pela área de abertura das
embalagens (m
2
).
3.6 Etapas dos processos
3.6.1 Recepção da matéria prima
Os frutos foram transportados ao Laboratório de Refrigeração da Universidade
Federal do Ceará, onde foram selecionados quanto a uniformidade do tamanho e da cor, livres
58
de defeitos físicos, danos mecânicos ou infecções microbianas visíveis, procurando assim
formar uma amostra homogênea para as diversas determinações. Os frutos foram higienizados
da seguinte forma:
- Lavagem com água corrente para retirada das sujidades do campo,
manuseio e transporte;
- Imersão em solução detergente Nitrol WV – 2640
1
, da marca Nippon, na
concentração de 10 % (100 mL / 1 L água), durante 2 minutos;
- Lavagem em água corrente para retirada dos resíduos da solução
detergente;
- Imersão em solução de hipoclorito de sódio a 200 mg/L (cloro livre) por
15 minutos (VILA et al., 2007).
Após lavagem os frutos foram secos a temperatura ambiente e posteriormente
acondicionados em única camada nas embalagens.
3.6.2 Armazenamento a temperatura ambiente
Para o armazenamento a temperatura ambiente, os frutos acondicionados em
caixas de papelão e monitorados com o auxílio de termômetro (27°C).
3.6.3 Resfriamento lento
No experimento com resfriamento lento (sem a aplicação do resfriamento rápido)
os frutos foram acondicionados nas mesmas embalagens e mantidos na câmara de
armazenamento sob condições controladas a 8 ± 3°C e umidade relativa de 90 ± 3 %. Sendo
utilizado o mesmo numero de caixas do resfriamento rápido para obter carga térmica
semelhante.
3.6.4 Resfriamento rápido
As caixas foram dispostas na câmara em duas fileiras, cada uma com duas colunas
de 3 caixas, formando o túnel de resfriamento por ar forçado para a realização dos
experimentos, em seguida, e com a câmara fechada, foram instalados rapidamente os
termopares nos frutos, as embalagens foram cobertas com uma lona, o forçador de ar foi
ligado e iniciou-se a aquisição dos dados. O forçador de ar succionou o ar refrigerado que saiu
1
Sabão líquido concentrado para pré-lavagem de vegetais, adquirido em comércio local.
59
do evaporador e o ar resfriado foi forçado a passar transversalmente entre o volume das caixas
contendo os frutos. A Figura 11 apresenta o arranjo das caixas dentro da câmara e a direção
do ar por entre as mesmas.
Figura 11 - Arranjo das caixas dentro da câmara e a direção do ar por entre as mesmas.
Durante todo o processo de resfriamento rápido as temperaturas dos termopares
foram monitoradas para utilização dos dados na construção das curvas de resfriamento. As
medições das velocidades do ar foram feitas nas quatro colunas das embalagens, realizando-se
três medições em cada. Foi ainda realizada a medida da velocidade do ar na entrada do
ventilador. Depois de atingida a média de temperatura de 8,2°C o forçador de ar foi desligado
e as caixas acondicionadas na câmara de armazenamento, a uma temperatura de 8 ± 3°C e
umidade relativa de 90 ± 3%, para acompanhar a vida útil do produto.
Ao longo da estocagem as frutas foram retiradas em amostras em intervalos de
tempo regular para o acompanhamento da qualidade e determinação período da vida útil.
60
3.7 Determinação das características físicas da goiaba
Foi retirada uma amostra das frutas para a caracterização do lote às suas
características físicas determinadas foram: diâmetro médio, volume, massa específica e
conteúdo de água.
3.7.1 Diâmetro
A medição do diâmetro longitudinal e transversal foi realizada com auxílio de um
paquímetro de metal, marca Vernier Caliper de 150 x 0,05 mm.
3.7.2 Volume
A determinação do volume foi realizada pelo método de deslocamento de massa
de água, como descrito por Moshenin (1978). Neste método, foram efetuadas 3 pesagens,
como mostra a Figura 12. A primeira pesagem foi a massa do fruto. A segunda pesagem foi
da massa de um recipiente contendo água. Por fim, para a terceira pesagem o fruto foi
sustentado por uma haste e forçada para dentro do recipiente com água, até sua total
submersão, sem, no entanto, tocar as superfícies do mesmo. Com o fruto submerso menos a
massa do recipiente e com água é a medida da água deslocada, a qual foi usada para o cálculo
do volume na equação: [vV = (c – b) /
água
]. Onde, V é o volume do fruto (m
3
), c – b é a
massa de água deslocada (kg) e
água
refere-se à massa especifica da água (kg.m
-3
).
Figura 12 – Representação da determinação do volume e da massa, feito por deslocamento de
massa de água.
61
3.7.3 Massa específica
A massa específica foi obtida pesando-se a massa do fruto em balança semi-
analítica e determinando-se o seu volume, conforme a equação:
fruto
= m / V, onde
fruto
foi
expressa em kg/m
3
, m é a massa (kg) e V refere-se ao volume (m
3
), segundo Silva et al.
(2002).
3.7.4 Conteúdo de água
O conteúdo de água foi determinado por método gravimétrico. Cerca de 5 g de
amostra foram colocados em recipiente e levados à estufa com circulação forçada de ar a 60
ºC até massa constante (pré-secagem). Depois do resfriamento em dessecador, as amostras
foram pesadas em balança analítica e o teor de água foi calculado por diferença entre as
massas do material úmido e seco. Em seguida, os recipientes retornaram à mesma estufa a
105ºC por 12 h (secagem definitiva) e, logo depois, foram novamente pesados em balança
analítica tendo seu teor de água calculado por meio do percentual de água evaporada
(QUEIROZ, 2006). Os resultados foram expressos em porcentagem de base úmida. Para esta
determinação foi utilizada uma estufa de secagem com circulação e renovação de ar, modelo
TE-394, da marca Tecnal.
3.8 Abordagem matemática
Para os diferentes experimentos de resfriamento rápido aplicados, a abordagem foi
considerada para um produto de formato esférico de raio R, ao qual foi submetido aos
processos em diferentes condições de área de abertura das embalagens. A transferência de
calor assumiu-se em uma direção no sentido do raio do produto. Para simplificar o modelo
matemático do processo de resfriamento, assumiram-se as seguintes condições:
- As propriedades térmicas do produto (condutividade térmica, difusividade
térmica e calor específico) foram consideradas constantes;
- As propriedades térmicas do ar de resfriamento e os coeficientes de
transferência de calor foram consideradas constantes;
- Condição de simetria e homogeneidade no corpo da fruta;
- Os efeitos da respiração e transpiração do produto sobre a transferência de
calor são desprezíveis;
62
- A temperatura inicial do corpo apresenta distribuição uniforme.
Com as propriedades físicas (raio da fruta, conteúdo de água, volume e massa),
foram calculadas as propriedades térmicas: condutividade térmica „ ‟ (W/m°C), o calor
específico „C
p
‟ (kJ/kgºC) e a difusividade térmica „ ‟ (m
2
.s
-1
), conforme equações abaixo:
= 0,00493 U + 0,148
C
p
= 0,0335 U + 0,837
α = 0,088 ×10
−6
+ [(α
w
− 0,088 ×10
−6
) x U / 100]
Onde, U refere-se ao conteúdo de água (%), α
w
a difusividade térmica da água à temperatura
do produto, para 20°C pode-se assumir como 0,148x10
-6
m
2
/s.
Com base nos dados experimentais foram construídas as curvas de resfriamento e
o ajuste ao modelo exponencial e determinados os coeficientes de resfriamento (a) de acordo
com as equações:
= Je
-at
= (T – T
a
)/(T
i
– T
a
)
Onde, o termo θ refere-se ao adimensional de temperaturas, t ao tempo de resfriamento (min),
J ao fator de atraso, a é o coeficiente de resfriamento (h
-1
), T é a temperatura no centro da
fruta durante o resfriamento (°C), T
a
é a temperatura do ar (°C) e T
i
é a temperatura inicial da
fruta (°C).
O coeficiente convectivo de transferência de calor, h
c
(W/m
2
ºC) e o adimensional
número de Biot (Bi), foram calculados através das equações, onde R é o raio médio das
goiabas:
h
c
= (3,2. .R.a) / 10,3. – a.R
2
)
Bi = h
c
.R /
63
As curvas e ajustes foram elaborados com o auxílio do programa EXCEL, do
Microsoft Office 2007.
3.9 Avaliação da vida útil pós-colheita
As análises físicas e físico-químicas foram realizadas no Laboratório de Controle
de Qualidade e Secagem do Departamento de Tecnologia de Alimentos da Universidade
Federal do Ceará. Para todos os experimentos nos quais as goiabas foram armazenadas em
câmara de refrigeração, foram coletadas amostras a cada 5 dias de armazenamento até o 20º
dia e logo após a cada 2 dias. A vida útil foi determinada quando a nota da avaliação sensorial
para o atributo “intenção de compra” apresentou média das notas menor do que 3, “talvez
comprasse, talvez não comprasse”. Para o experimento de armazenamento a temperatura
ambiente as amostras foram coletadas a cada 2 dias. As análises foram realizadas em três
repetições através dos seguintes métodos:
3.9.1 Perda de massa
Para avaliar a perda de massa, foi selecionada uma embalagem de cada
experimento e cada caixa contendo 12 goiabas. Os frutos escolhidos foram devidamente
marcados com o auxílio de uma etiqueta adesiva, a fim de que permanecessem os mesmos, a
cada análise, ao longo de todo o período do experimento. O cálculo da perda de massa foi
então realizado aplicando a equação (17) que relaciona a massa inicial com a massa final:
Perda de Massa = [(M
inicial
– M
final
) / M
inicial
] x 100 (16)
O resultado foi expresso em porcentagem, com M = massa do fruto em gramas
(SANINO, 2004). Foi utilizada uma balança analógica ARJA, com carga máxima de 5 kg. A
pesagem das frutas foi realizada dentro da própria câmara de armazenamento para evitar a
condensação de vapor de água.
3.9.2 Firmeza
Definiu-se o índice de firmeza dos frutos medindo-se a força máxima necessária
para introdução de uma ponteira a uma profundidade de 10 mm na polpa da goiaba. Realizada
64
através de penetrômetro de bancada digital, da marca SOILCONTROL, modelo PBDF,
tomando-se duas leituras por fruto em lados opostos de sua região de menor diâmetro, a
equatorial. Antes de efetuar a medida, foi retirada a casca no local onde foi feita leitura, com o
auxílio de uma lâmina metálica. Os resultados foram expressos em Newton (N).
3.9.3 Preparo das amostras
Para a determinação das análises físico-químicas, foram selecionados seis frutos
ao acaso por experimento, a cada dia de coleta. Os mesmos foram partidos em quatro partes e
triturados em processador (casca + polpa + sementes), visto que a fruta in natura é consumida
sem a retirada da casca e sementes. A polpa foi peneirada para retirada de resíduos da casca e
semente, acondicionadas em frascos protegidos contra luz e conservadas em freezer.
3.9.4 Acidez Titulável
Determinada através de titulação com solução de NaOH 100 mN utilizando um
indicador (fenolftaleína) de ponto de viragem. O cálculo utilizado é apresentado na Equação
(17) e o resultado expresso em % de ácido cítrico/100mL, segundo normas analíticas do
Instituto Adolfo Lutz (BRASIL, 2005).
Acidez (%) = 10 x fator do ácido x fator do NaOH x Volume NaOH gasto (mL) (17)
Peso da Amostra (g)
3.9.5 Vitamina C
O teor de vitamina C (mg de ácido ascórbico / 100g) foi conforme metodologia
descrita por Strohecker e Henning (1967). A determinação do ácido ascórbico através do
método de Tillman baseia-se na sua propriedade de redução, medido pela titulação com um
agente oxidante, no caso o 2,6-diclorofenolindofenol (DFI), até viragem de azul, sua forma
oxidada, rosa claro persistente por 15 segundos.
3.9.6 Sólidos Solúveis
Obtidos através da leitura direta em um refratômetro digital portátil da marca
REICHERT, modelo R
2
mini, a temperatura de 20°C, sendo os resultados expressos em ºBrix,
conforme recomendações feitas pela (AOAC, 1995). A avaliação deu-se da seguinte forma,
colocou-se um pouco de amostra na placa do refratômetro, seguida de leitura direta e em
65
percentagem e feita a correção dos °Brix pela temperatura da amostra, segundo manual do
refratômetro.
3.9.7 pH
O processo utilizado para determinação do pH é o eletrométrico, utilizando-se um
pHmetro microprocessado da bancada, da marca QUIMIS, modelo 2400A. As medições
foram feitas diretamente sobre as amostras homogeneizadas, conforme técnica descrita pelas
normas do Instituto Adolfo Lutz (BRASIL, 2005).
3.9.8 Análise sensorial
Existem diversos tipos de testes sensoriais, o utilizado nesta pesquisa foi um teste
subjetivo ou afetivo, o qual mede o quanto uma população gostou de um produto, para avaliar
a aceitabilidade ou a preferência, sendo esta representada pelo somatório de todas as
percepções sensoriais e expressa o julgamento sobre a qualidade do produto avaliado
(DUTCOSKY, 1996).
As goiabas foram submetidas à análise sensorial de aceitação, sendo avaliadas em
relação à aparência interna (cor da polpa), aparência externa (cor da casca) e impressão
global. Para descrever o grau de aceitação do produto foi utilizada escala hedônica estruturada
de 9 pontos, onde 9 representa “gostei muitíssimo”, 5 “nem gostei, nem desgostei” e 1
“desgostei muitíssimo” (MEILGAARD; CIVILLE; CARR, 1991; MINIM, 2006). Na mesma
ficha foi incluída a escala de intenção de compra estruturada de 5 pontos, onde 5 corresponde
a “certamente compraria” e 1 “certamente não compraria”.
Nos experimentos nos quais os frutos foram acondicionados em câmara de
refrigeração, a análise sensorial foi realizada a cada cinco dias, com 30 julgadores não
treinados, recrutados verbalmente entre os funcionários e alunos da Universidade Federal do
Ceará. Os mesmos foram orientados quanto ao preenchimento da ficha de avaliação. No
experimento sob condição ambiente os frutos foram avaliados sensorialmente a cada dois
dias.
As goiabas foram apresentadas de forma monádica, ou seja, uma amostra de cada
vez, com ordem de apresentação balanceada, de forma a evitar vícios nos resultados
(GARRUTI et al., 2003). Servidas em blocos completos casualizados em bandejas de
polietileno tereftalato, codificadas com números de três dígitos aleatórios, para avaliação
quanto aos atributos de aparência interna, cor da casca e impressão, utilizando escala hedônica
de 9 pontos. Na mesma ficha os julgadores expressaram sua opinião quanto à intenção de
66
compra através de escala hedônica de 5 pontos. A ficha de avaliação (Apêndice 01) foi
elaborada com base no modelo apresentado por Queiroz (2006).
As amostras foram entregues aos julgadores partidas ao meio, apresentando a
parte interna (polpa) e externa (casca) da fruta, conforme Figura 13.
Figura 13 – Modo de apresentação das goiabas para a avaliação sensorial.
3.9.9 Análise estatística
Para o delineamento experimental a análise estatística foi realizada com o auxílio
do programa operacional Statistica, versão 7.0, através da metodologia de superfície de
resposta (RSM) e os gráficos elaborados pelo próprio programa.
Os coeficientes de regressão para termos lineares, quadráticos e interação foram
determinados por regressão linear múltipla (MLR) e a significância de cada coeficiente de
regressão foi avaliada estatisticamente pelo valor-t a partir do erro puro obtido das replicatas
do ponto central. A análise de variância (ANOVA) foi aplicada para validar o modelo e os
coeficientes de regressão foram utilizados para gerar as superfícies de resposta (STATSOFT,
1995).
Os dados de composição química dos frutos foram bastante variáveis nos
diferentes experimentos, pois os mesmos não foram colhidos todos no mesmo período.
Segundo Borguini, Oetterer e Silva (2003) essas variações podem ser em decorrência dos
numerosos fatores de influência, tais como: grau de maturidade do produto, estação de
colheita, clima, etc. Além disso, podem ocorrer variações nos níveis de nutrientes no solo e
67
adubação e localização dos mesmos na goiabeira, o que leva a diferença na incidência da luz
solar (QUEIROZ et al., 2008).
Como os frutos foram coletados em períodos diferentes (agosto a dezembro),
observou-se variação na composição química dos mesmos, devido a tal fato os experimentos
não foram comparados entre si para os dados de perda de massa, firmeza, vitamina C, acidez
titulável, sólidos solúveis e pH. Dessa forma, a análise estatística foi realizada por
experimento individualmente, as interações significativas pelo teste F da ANOVA foram
desdobradas e as médias no decorrer do armazenamento foram comparadas pelo teste de
Tukey a 5 % de probabilidade, através do aplicativo computacional Statistica, versão 7.0, os
gráficos foram elaborados pelo próprio programa.
Os dados sensoriais foram analisados através da análise de variância das
características avaliadas pelo programa operacional SISVAR, versão 3.01, sendo a interação
entre os fatores determinadas por meio do teste F a 5% de probabilidade. O tempo foi
desdobrado dentro de cada experimento e os dados submetidos à regressão. Os gráficos e
ajustes foram elaborados com o auxílio do programa Excel, da Microsoft Office 2007.
68
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Grandezas físicas
A média do conteúdo de água encontrado foi de 83,68 ± 3,22 %, segundo dados
publicados por Pereira et al. (2003) para caracterização de goiaba cv. Paluma, o conteúdo de
água da fruta foi em média 87,26 ± 0,48 %. Por serem valores próximos, demonstra-se
confiabilidade no resultado. A média dos valores encontrados por Argandoña, 2005 para
goiaba cv. Paluma foi de 88,36 ± 1,3 %, superior ao desta pesquisa, Queiroz et al. (2008)
encontraram valores de 86,7 ± 1,1 % de conteúdo de água para a cultivar Pedro Sato.
A massa média dos frutos foi de 151,92 ± 11,05 g, superior a encontrada por
Cardoso (2005), que obteve média de 139,2 g e semelhante ao encontrado por Pereira (2009),
com média de 153,54 ± 18,54 g, ambos para a mesma cultivar utilizada nesta pesquisa. Freitas
et al. (2008) encontraram valores variando de 161,97 a 196,92 g, também, para goiaba
„Paluma‟. Segundo Choudhury et al. (2001), frutos com peso superior a 150 g são os mais
comercializáveis, estando então os frutos avaliados com padrão de massa dentro dos padrões
do comércio. A massa média dos frutos é uma característica importante, pois, em geral, os
frutos de maior massa, são também os de maior tamanho e mais atrativos ao consumidor
(LIMA; ASSIS; DURIGAN, 2002).
Vieira et al. (2008) avaliaram as características físicas de goiabas submetidas a
experimento hidrotérmico, apresentando valor médio de 172,19 ± 9,05 para o parâmetro da
massa. Lima, Assis e Gonzaga Neto (2002) caracterizaram goiabas de diferentes cultivares e a
média da massa de goiaba Paluma foi de 104,8 g. Pereira, Carvalho e Nachtigal (2003)
encontraram média de 187,6 g para esta mesma cultivar.
A média do diâmetro transversal encontrada foi de 6,26 ± 0,32 cm e do diâmetro
longitudinal foi de 7,56 ± 0,45 cm, valores semelhantes aos de Pereira (2009), cuja média
encontrada foi de 6,22 ± 0,33 cm e 7,87 ± 0,54 cm, respectivamente. Lima, Assis e Gonzaga
Neto (2002) encontraram, para a mesma cultivar, valores inferiores com média de 5,57 cm e
6,29 cm para o diâmetro transversal e longitudinal, respectivamente. Pereira, Carvalho e
Nachtigal (2003) encontraram valores de 6,9 cm e 8,1 cm para os mesmos parâmetros. Os
valores obtidos para as grandezas conteúdo de água, massa, diâmetro transversal e diâmetro
longitudinal estão apresentados na Tabela 05:
69
Tabela 05 – Valores médios e desvio padrão de conteúdo de água, massa, diâmetro transversal
e diâmetro longitudinal de goiaba cv. Paluma.
Experimentos
U (%)
m (g)
transv
(cm)
long
(cm)
E01
82,96 ± 0,52
159,98 ± 9,11
5,83 ± 0,30
7,15 ± 0,25
E02
82,25 ± 0,13
153,02 ± 16,21
6,20 ± 0,31
7,89 ± 0,45
E03
79,79 ± 14,52
153,02 ± 16,21
6,47 ± 0,41
7,69 ± 0,67
E04
82,08 ± 10,21
159,98 ± 9,11
6,33 ± 0,54
7,44 ± 0,92
E05
82,25 ± 0,13
153,02 ± 16,21
6,70 ± 0,76
8,15 ± 0,58
E06
87,92 ± 0,11
153,02 ± 16,21
6,49 ± 0,83
8,06 ± 0,49
E07
88,12 ± 22,79
153,02 ± 16,21
6,50 ± 0,50
8,04 ± 0,65
E08
82,96 ± 0,52
159,98 ± 9,11
5,67 ± 0,18
6,92 ± 0,43
E09
83,73 ± 1,93
121,12 ± 13,63
5,93 ± 0,37
6,92 ± 0,46
E10
79,79 ± 14,52
153,02 ± 16,21
6,51 ± 0,45
7,59 ± 0,91
E11
87,92 ± 0,11
159,98 ± 9,11
6,26 ± 0,54
7,30 ± 0,92
Média
83,68 ± 3,22
151,92 ± 11,05
6,26 ± 0,32
7,56 ± 0,45
U = conteúdo de água; m = massa; transv. = diâmetro transversal; long. = diâmetro longitudinal.
4.2 Resfriamento rápido por ar forçado
Para as goiabas resfriadas com ar forçado nas diferentes condições aplicadas,
verifica-se que o tempo de resfriamento variou entre 62,0 e 96,5 minutos até que a
temperatura média dos termopares inseridos nas frutas atingisse a média de temperatura ideal
de armazenamento (8,2 °C). A velocidade do ar do processo de resfriamento rápido foi
medida e considerou-se a média obtida nas quatro colunas de embalagens. Os valores médios
da área de abertura (%), velocidade do ar (m/s), vazão de ar (L/s) e tempo de resfriamento
(minutos), em todos os experimentos de resfriamento rápido por ar forçado estão apresentados
na Tabela 06.
70
Tabela 06 – Medidas da área de abertura das embalagens, velocidade e vazão do ar e tempo
de resfriamento do resfriamento rápido por ar forçado de goiaba cv. Paluma.
Experimentos
A
abertura
(%)
v
ar
(m/s)
vazão
ar
(L/s)
t (min)
E01
9,56
4,2 ± 0,8
10,13
77
E02
3,19
2,9 ± 0,5
2,33
66
E03
9,56
2,9 ± 0,3
7,00
65
E04
3,19
2,9 ± 0,6
2,33
69
E05
6,37
1,9 ± 0,1
3,06
66
E06
6,37
1,7 ± 0,0
2,73
97
E07
6,37
2,0 ± 0,3
3,22
87
E08
1,77
0,7 ± 0,4
0,34
88
E09
10,98
3,9 ± 0,3
10,80
62
E10
6,37
1,6 ± 0,1
2,57
79
E11
6,37
4,0 ± 0,5
6,43
65
A
abertura
= área de abertura das embalagens; v
ar
= velocidade do ar; vazão
ar
= vazão do ar; t = tempo.
Sabe-se que quanto maior a velocidade do ar empregada no sistema de
resfriamento rápido com ar forçado, menor será o tempo de resfriamento. Através dos dados
verificou-se que o experimento E09, no qual foi aplicada a maior área de abertura (10,98 %),
a velocidade do ar foi de 3,9 m/s e obteve a maior vazão de ar, de 10,80 L.s
-1
. Para este
experimento o tempo de resfriamento rápido foi o menor, de 62 minutos. Isto ocorreu porque
quanto maior o volume de ar frio que passa pelo produto, mais rapidamente o produto vai
resfriar, pois a quantidade de ar que passa através das caixas afeta diretamente a taxa de
transferência de calor do produto para o ar (ANTONIALI, 2000).
O resultado obtidos no experimento E09 foi esperado, como já comprovado por
Odinino e Teruel (2003) ao aplicar resfriamento rápido com ar forçado em goiabas da cultivar
Kumagai, utilizando embalagens plásticas e de papelão com 24,8 % e 5,6 % da área de
abertura, respectivamente. Os frutos resfriados em caixas plásticas atingiram o tempo
7
/
8
de
resfriamento 36 minutos mais rápido do que as em caixa de papelão, os respectivos tempos
foram de 58 e 94 minutos.
Apesar do mesmo experimento, possuir a maior área de abertura das embalagens,
sua velocidade não foi a maior entre demais experimentos, tal fato deve ter ocorrido devido à
distribuição dos furos nas caixas, pois a mesma possuía cinco furos (um com = 3,2 cm e
quatro com = 2,5), Dússan-Sarria e Honório (2005), afirmam que a quantidade das áreas de
71
abertura e a forma que as mesmas são distribuídas garantem a uniformidade do resfriamento.
Os processos que apresentaram velocidades do ar mais altas foram o E01 com 4,2 m/s e o
E11, com 4,0 m/s, com áreas de abertura laterais de 9,56 % e 6,37 % e tempo de resfriamento
de 77 e 65 minutos, respectivamente. As caixas do primeiro apresentavam três furos de =
3,2 cm e as caixas do segundo dois furos de = 3,2 cm. No entanto, ambos experimentos não
apresentam as maiores vazões de ar, cujos valores foram de 10,13 L.s
-1
para o E01 e 6,43 L.s
-1
para o E11.
O experimento (E08) ao qual foi aplicada a menor área de abertura (1,77 %)
apresentou a menor velocidade do ar, de 0,7 m/s e tempo de resfriamento de 88 minutos, tal
abertura encontra-se abaixo da recomendada por Carmo (2004) e Dússan-Sarria e Honório
(2005), os autores sugerem que as embalagens tenham, no mínimo, 5 % da área efetiva para a
passagem do ar resfriado. O mesmo experimento apresentou a menor vazão de ar (0,34 L.s
-1
),
o resultado foi esperado, visto que quanto menor a área de abertura das embalagens, menor a
velocidade do ar e menor a vazão de ar.
Arifin e Chau (1998) e Teruel et al. (2008) recomendam que em resfriamento
rápido com ar forçado a vazão de ar seja de 1 a 6 L.s
-1
/kg de produto a ser resfriado e que
vazão acima da recomendada pode provocar aumento da transferência de massa, refletindo em
perda de massa dos produtos. Diante disto observa-se que os experimentos E01 e E09
apresentaram vazão de ar acima da recomendada e o experimento E08 bem abaixo da
sugerida pelos autores.
As médias das temperaturas iniciais e finais foram de 22,4 ± 2,7°C e 8,2 ± 0,4°C,
respectivamente, as temperaturas para cada uma das onze condições de resfriamento rápido
avaliadas são apresentadas no Apêndice 02.
Para cada ensaio foi construída a curva dos valores experimentais, as quais foram
representadas graficamente em função da taxa adimensional de temperatura a partir dos
cálculos efetuados com base na equação (6) e confrontada em uma mesma figura com a curva
teórica. Para demonstração da curva e dos procedimentos de cálculo dos principias parâmetros
teóricos de transferência de calor da goiaba, será usado como exemplo o experimento E09
(resfriamento rápido de goiaba embalada em caixa de papelão com área de abertura de
10,98% e 28 horas e 15 minutos após a colheita).
A variação da temperatura experimental através do tempo apresentada na figura
refere-se ao valor médio dos termopares inseridos nas frutas e distribuídos em todas as caixas
das pilhas de embalagens. Figura 14 apresenta a curva de resfriamento experimental do
72
y = 1,0853e
-0,033x
R² = 0,994
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0
A d i m e n s i o n a l d e T e m p e r a t u r a s (
θ )
T e m p o ( m i n )
Dados experimentais
Ajuste exponencial
experimento E09 e o ajuste exponencial dos dados experimentais com sua respectiva equação
de ajuste e coeficiente de determinação.
Figura 14 – Variação da temperatura durante resfriamento rápido de goiaba cv. Paluma, do
experimento E09, embalado em caixa de papelão com área de abertura de 10,98% e 28 horas
e 15 minutos após a colheita.
Pode-se observar que a curva exibe típico comportamento exponencial, a
temperatura média dos frutos apresenta uma queda rápida no início do resfriamento rápido e
lenta quando está próxima da temperatura final. Dússan-Sarria (2003) aplicou resfriamento
rápido por ar forçado em figos e encontrou curvas com o mesmo comportamento para todos
os experimentos aplicados. O mesmo comportamento da curva foi encontrado por Teruel et al.
(2001), na aplicação de resfriamento rápido por ar forçado na laranja e banana. Bem como por
Lima et al. (2008), Rocha et al. (2008) e Siqueira et al. (2008) no resfriamento rápido com ar
forçado em cajá, acerola e goiaba, respectivamente.
Através do ajuste exponencial dos valores experimentais de resfriamento
encontrou-se valor alto do coeficiente de determinação, como no exemplo do experimento
E09, cujo valor foi R
2
= 0,994 indicando que o modelo exponencial representa adequadamente
o comportamento do resfriamento rápido de goiaba, dando mais confiabilidade no resultado
do coeficiente de resfriamento (a).
O coeficiente de resfriamento (a) foi obtido através da equação exponencial da
curva, cujo valor foi de 0,033 min
-1
(5,50 x 10
-4
s
-1
), como mostra a equação (18).
73
θ = 1,0853e
-0,033t
(18)
No Apêndice 03 observam-se as equações exponenciais obtidas, as quais foram
utilizadas para representar graficamente as curvas de resfriamento, e seus coeficientes de
determinação.
Com os dados das propriedades térmicas do fruto, tais como condutividade
térmica ( ) e difusividade térmica ( ); do raio (R) e do coeficiente de resfriamento (a), foi
possível calcular o coeficiente convectivo de transferência de calor (hc) através da Equação
(4) e, a partir disso, o número de Biot, utilizando a Equação (13).
Os valores de condutividade térmica ( ) variaram de 0,54 a 0,58 W/m°C (Tabela
08), semelhantes aos encontrados por Dússan-Sarria (2003) no resfriamento rápido por ar
forçado de figo que foi de 0,56 W/m°C e por SWEAT (1974), que encontrou 0,581 W/m°C
em resfriamento rápido de pêssego e 0,595 W/m°C de pêra. Siqueira et al. (2008)
encontraram em goiaba da cultivar Paluma = 0,59 W/m°C. Rocha et al. (2008) encontraram
valor de 0,59 W/m°C em acerola e Lima et al. (2008) valor de 0,4 W/mºC em cajá.
A média do calor específico para os onze experimentos foi de 3,66 ± 0,11 kJ /
kg°C (Tabela 07). O valor encontrado por Dussán-Sarria e Honório (2004) desta propriedade
para figo foi de 4,07 kJ / kg°C. Silva et al. (2002) encontrou valor de 3,52 kJ/kg°C para cajá.
Valores próximos aos encontrados na presente pesquisa.
Para a propriedade difusividade térmica, a média dos valores encontrados para a
goiaba Paluma foi de 1,38 ± 0,02 x 10
-7
m
2
.s
-1
. Silva et al. (2002), Dussán-Sarria e Honório
(2004) encontraram valores de 1,36 ± 0,05 x 10
-7
m
2
.s
-1
e 1,56 x 10
-7
m
2
.s
-1
em cajá e figo,
respectivamente. Sabe-se que quanto maior o conteúdo de água, maior a difusividade térmica
(DUSSÁN-SARRIA; HONÓRIO, 2004), pode-se observar, através dos dados apresentados na
Tabela 07, que os experimentos que apresentaram maiores conteúdos de água, apresentaram,
também, maior difusividade térmica.
O significado físico da difusividade térmica está associado à difusão de calor
dentro do produto durante as mudanças da temperatura no decorrer tempo, logo um elevado
valor desta propriedade significa uma rápida transferência do calor dentro do produto e pouco
tempo para o calor sair do corpo (DINCER, 1995).
74
Tabela 07 – Propriedades térmicas de goiaba cv. Paluma.
Experimentos
U (%)
(W/m°C)
Cp (kJ/kg°C)
(x 10
-7
m
2
/s)
E01
82,96
0,56
3,62
1,38
E02
82,25
0,55
3,59
1,37
E03
79,79
0,54
3,51
1,36
E04
82,08
0,58
3,78
1,41
E05
82,25
0,55
3,59
1,37
E06
87,92
0,58
3,78
1,41
E07
88,12
0,58
3,79
1,41
E08
82,96
0,56
3,62
1,38
E09
83,73
0,56
3,64
1,38
E10
79,79
0,54
3,51
1,36
E11
87,92
0,58
3,78
1,41
U = conteúdo de água; Condutividade térmica; Cp = Calor específico; = Difusividade térmica
Quando os frutos são expostos a alta velocidade do ar, como no caso do
resfriamento rápido por ar forçado, o processo de transferência de calor é mais intenso,
refletindo em maiores valores de coeficiente convectivo de transferência de calor (hc). O
experimento E09, com área de abertura de 10,98 %, maior coeficiente de resfriamento, 5,50
x10-4 s
-1
, consequentemente maior coeficiente convectivo de transferência de calor e número
de Biot, cujos valores foram de 37,06 W/m
2
°C e 2,12, respectivamente.
No experimento E08, ao qual foi aplicada a menor área de abertura (1,77%), a
velocidade do ar foi menor, 0,7 m/s, o resfriamento rápido foi menos eficiente, resultando em
um baixo coeficiente de resfriamento (3,83 x 10
-4
s
-1
) e menor valor do coeficiente convectivo
de transferência de calor (20,71 W/m
2
°C). No referido experimento o tempo de resfriamento
foi elevado, de 88,0 minutos. O número de Biot foi também o menor (1,17), valores baixos
deste parâmetro refletem em uma baixa intensidade no processo de transferência de calor,
segundo Teruel et al. (2001).
A área de abertura embalagem do experimento é considerada inadequada para
realizar o resfriamento rápido com ar forçado, pois, como já mencionado anteriormente, as
mesmas devem ter, no mínimo, 5% da área de abertura. Dússan-Sarria (2003) afirma que não
adianta projetar um sistema de resfriamento de ar forçado com parâmetros eficientes, se as
embalagens são inadequadas para este tipo de sistema. Binotti (2000) aplicou resfriamento por
ar forçado em morangos e para velocidade do ar igual 0,8 m/s, encontrou valores de hc < 20
75
W/m
2
ºC, valor semelhante ao encontrado neste experimento quando a velocidade foi a
mesma.
Siqueira et al. (2008), aplicaram resfriamento rápido por ar forçado em goiaba cv.
Paluma em embalagens com 16,5 % da área de abertura. O tempo de resfriamento de 21,7 °C
até 10 °C foi de 30 minutos. A velocidade média do ar foi 3,8 m/s e o hc = 18,62 W/m
2
°C.
A Tabela 08 apresenta os dados obtidos do coeficiente de resfriamento,
coeficiente convectivo de transferência de calor e número de Biot para as onze condições de
resfriamento rápido por ar forçado.
Tabela 08 – Parâmetros do resfriamento rápido por ar forçado de goiaba nas diferentes
condições apresentadas.
Experimentos
A
abertura
(%)
a (x10
-4
s
-1
)
hc (W/m
2
°C)
Bi
E01
9,56
4,83
30,74
1,79
E02
3,19
4,17
28,96
1,85
E03
9,56
4,67
35,10
2,29
E04
3,19
4,67
32,97
2,05
E05
6,37
4,50
29,32
1,78
E06
6,37
4,17
31,40
1,96
E07
6,37
4,50
35,56
2,22
E08
1,77
3,83
20,71
1,17
E09
10,98
5,50
37,06
2,12
E10
6,37
4,00
27,09
1,77
E11
6,37
4,33
28,74
1,68
A
abertura
= área de abertura das embalagens; a = Coeficiente de resfriamento; hc = Coeficiente convectivo de
transferência de calor; Bi = Número de Biot.
4.3 Delineamento experimental
Devido a grande cultivar inerente aos testes que envolvem frutas, foram
considerados significativos os parâmetros com p-valores menores que 10 % (p < 0,1). A
Tabela 09 apresenta os valores experimentais das variáveis resposta (dependentes): vida útil
76
(dias), coeficiente convectivo de transferência de calor (W/m
2
°C) e tempo de resfriamento
(min).
Tabela 09 – Resultados das variáveis resposta do resfriamento rápido por ar forçado de goiaba
cv. Paluma.
Experimento
Variáveis Independentes
A
abertura
(%)
t
colheita/resf
(h/min)
Vida útil
(dias)
hc
(W/m
2
°C)
t
resf.
(min)
E01
9,56
31 h 15 min
28
30,74
68,5
E02
3,19
31 h 15 min
26
28,96
65,5
E03
9,56
24 h 15 min
28
35,10
65,0
E04
3,19
24 h 15 min
28
32,97
77,0
E05
6,37
28 h 15 min
28
29,32
88,0
E06
6,37
28 h 15 min
28
31,40
62,0
E07
6,37
28 h 15 min
28
35,56
79,0
E08
1,77
24 h 15 min
28
20,71
65,0
E09
10,98
24 h 15 min
28
37,06
66,0
E10
6,37
24 h
32
27,09
96,5
E11
6,37
32 h 30 min
26
28,74
86,5
A
abertura
= área de abertura; t
colheita/resf
= tempo entre colheita e resfriamento rápido; hc = coeficiente convectivo
de transferência de calor; t
resf.
= tempo de resfriamento.
4.3.1 Vida útil
Para a variável resposta “vida útil” somente o coeficiente linear da variável
“tempo entre colheita e resfriamento” foi significativo no teste t-Student em nível de
significância de 0,10. Este resultado sugere a influência do tempo entre a colheita e a
aplicação do resfriamento rápido na vida útil de goiaba, quanto menor esse tempo, maior será
a vida útil do produto. A Tabela 10 apresenta os coeficientes de regressão, erro padrão e p-
valores para esta variável.
77
Tabela 10 – Coeficientes de regressão, erro padrão e p-valores da variável resposta vida útil
no resfriamento rápido por ar forçado de goiaba cv. Paluma.
Fonte de variação
Coef. de
regressão
Erro
padrão
t
p
Média
46,456
NS
37,33
1,24
0,27
A
abertura
(L)
-0,647
NS
1,82
-0,36
0,74
t
colheita/resf
(L) **
-0,034 **
0,06
-0,61
0,57
A
abertura
(Q)
-0,808
NS
2,56
-0,31
0,77
t
colheita/resf
(Q)
0,003
NS
0,05
0,07
0,95
A
abertura
x t
colheita/resf
0,041
NS
0,06
0,69
0,52
R
2
= 0,628; (L) Termos lineares; (Q) Termos quadráticos;
** = efeitos significativos a um nível de significância para teste-t: 0,10; NS = não significativo;
A
abertura
= área de abertura; t
colheita/resf
= tempo entre colheita e resfriamento rápido.
Os resultados obtidos na análise de variância (ANOVA) estão apresentados no
Apêndice 04. Através da indicação gráfica apresentada na Figura 15, pode-se observar que
não foi possível validar o modelo.
Figura 15 – Gráfico da vida útil predita vs. observada do resfriamento rápido de goiaba cv.
Paluma.
A Figura 16 apresenta a superfície de resposta gerada pelo modelo da variável
independente vida útil (dias) em relação às variáveis independentes: área de abertura das
embalagens (%) e tempo entre colheita e resfriamento (horas). Percebe-se que quanto menor o
78
tempo para a aplicação do resfriamento rápido, maior a vida útil do produto. Confirmando,
assim, que quanto antes um produto vegetal atingir a sua temperatura ideal de estocagem,
maior será a vida útil pós-colheita, como já concluído por Spagnol e Sigrist (1992); Teruel et
al. (2002a); Hardenburg, Watada e Wang (1990) e Sun e Brosnam (2001).
Figura 16 – Superfície de resposta da vida útil (dias) em função do tempo entre colheita e
resfriamento (horas) e área de abertura das embalagens (%).
4.3.2 Coeficiente convectivo de transferência de calor
Através do teste t-Student, para a variável resposta “coeficiente convectivo de
transferência de calor” (hc) só foi significativa em nível de 0,10 o termo linear da variável
“área de abertura”, conforme apresentado na Tabela 11. Sendo possível concluir que a área de
abertura exerce influência no hc.
79
Tabela 11 – Coeficientes de regressão, erro padrão e p-valores da variável resposta coeficiente
convectivo de transferência de calor no resfriamento rápido por ar forçado de goiaba cv.
Paluma.
Fontes de variação
Coeficiente
de regressão
Erro
padrão
t
p
Média
-26,72
NS
129,38
-0,21
0,84
A
abertura
(L) *
1,27 **
6,31
0,20
0,85
t
colheita/resf
(L)
-0,07
NS
0,19
-0,34
0,75
A
abertura
(Q)
3,90
NS
8,89
0,44
0,68
t
colheita/resf
(Q)
-0,08
NS
0,16
-0,49
0,65
A
abertura
x t
colheita/resf
0,02
NS
0,21
0,11
0,92
R
2
= 0,491; (L) Termos lineares; (Q) Termos quadráticos;
** = efeitos significativos a um nível de significância para teste-t: 0,10; NS = não significativo;
A
abertura
= área de abertura; t
colheita/resf
= tempo entre colheita e resfriamento rápido.
Os resultados obtidos na análise de variância (ANOVA) estão apresentados no
Apêndice 05. Através da indicação gráfica apresentada na Figura 17, pode-se observar que
não foi possível validar o modelo.
Figura 17 – Gráfico coeficiente convectivo de transferência de calor predito vs. observado do
resfriamento rápido de goiaba cv. Paluma.
80
Sabe-se que quanto maior for a área de superfície exposta, maior vai o
coeficiente convectivo de transferência de calor, como afirmado por Vissotto, Kieckbush e
Neves Filho (1999). Segundo Ashrae (1993), o resfriamento com ar forçado de produtos
hortícolas depende da velocidade de ar e das condições termodinâmicas do ar circundante, os
resultado encontrados condizem com o previsto, pois quanto maior a área de abertura, maior a
vazão do ar circundante e, consequentemente, maior coeficiente de resfriamento e, portanto,
maior coeficiente convectivo de transferência de calor.
A Figura 18 apresenta a superfície de resposta gerada pelo modelo da variável
independente coeficiente convectivo de transferência de calor (h
c
), confirmando os estudos
realizados pelos autores acima citados. Para esta variável dependente só foi significativa o
termo linear da variável área de abertura, com p-valor < 0,1. Segundo a figura, percebe-se que
quanto maior a área de abertura das embalagens, maior o coeficiente convectivo de
transferência de calor (h
c
).
Figura 18 – Superfície de resposta do coeficiente convectivo de transferência de calor
(W/m2°C) em função do tempo entre colheita e resfriamento (horas) e área de abertura das
embalagens (%).
O experimento E09 com maior área de abertura, o mesmo apresentou o maior
valor de hc = 37,06 W/m
2
°C e o E08 com menor área apresentou o menor valor de hc = 20,71
81
W/m
2
°C. Para os demais experimentos a média deste parâmetro foi de 31,10 ± 2,94 W/m
2
°C.
Dússan-Sarria (2003) e Thompson et al. (1998) afirmam que o tipo de embalagem,
dimensões, área de abertura e o tipo de arranjo das mesmas no resfriamento também
influenciam nos valores deste parâmetro.
4.3.3 Tempo de resfriamento
Quanto à variável tempo de resfriamento, pode-se observar no teste t-Student
que nenhuma das fontes de variação, nem a interação entre elas apresentou diferença
significativa em nível de 0,10 (Tabela 12), constatando, assim, que o modelo não se ajustou à
variável. Os resultados obtidos na análise de variância (ANOVA) estão apresentados no
Apêndice 06.
Tabela 12 – Coeficientes de regressão, erro padrão e p-valores da variável resposta tempo de
resfriamento no resfriamento rápido por ar forçado de goiaba cv. Paluma.
Fonte de variação
Coeficiente
de regressão
Erro
padrão
t
p
Média
-333,79
NS
365,14
-0,91
0,40
A
abertura
(L)
-1,81
NS
17,80
-0,10
0,92
t
colheita/resf
(L)
-0,52
NS
0,54
-0,97
0,38
A
abertura
(Q)
30,82
NS
25,08
1,23
0,27
t
colheita/resf
(Q)
-0,59
NS
0,44
-1,32
0,24
A
abertura
x t
colheita/resf
0,26
NS
0,58
0,45
0,67
R
2
= 0,373; (L) Termos lineares; (Q) Termos quadráticos;
** = efeitos significativos a um nível de significância para teste-t: 0,10; NS = não significativo;
A
abertura
= área de abertura; t
colheita/resf
= tempo entre colheita e resfriamento rápido.
Concluiu-se que as especificações do modelo não estão satisfeitas para a variável
dependente “tempo de resfriamento”. Através da indicação gráfica apresentada na Figura 19,
pode-se comprovar que o modelo não se ajustou à citada variável resposta.
82
Figura 19 - Gráfico tempo de resfriamento predito vs. observado do resfriamento rápido de
goiaba cv. Paluma.
Neste primeiro planejamento não foi possível determinar a condição otimizada
para nenhuma das variáveis de resposta, fazendo-se necessário, em futuras pesquisas, elaborar
outro planejamento experimental alterando-se a faixa de estudo de cada variável.
4.4 Avaliação da vida útil pós-colheita da goiaba
4.4.1 Perda de massa
A perda de massa foi crescente durante o amadurecimento para todos os
experimentos, chegando no 28º dia da vida útil a um valor mínimo de 4,33 ± 1,84 % para o
experimento E05 e máximo de 11,00 ± 0,98 % para o E11, em relação à massa inicial dos
frutos. Os valores encontrados na presente pesquisa foram menores que o encontrado por
Pereira (2005), que avaliou goiaba cv. Cortibel a 8 ± 2ºC e umidade relativa de 88 ± 2 % e a
perda de massa foi de 24,10 %, detectada no 29º dia pós-colheita.
A perda de massa é um dos principais problemas durante o armazenamento de
vegetais devido ao processo de transpiração, causando o amolecimento de tecidos, tornando
os frutos mais susceptíveis à deterioração (AZOLLINI, 2002).
83
Mean Mean±0,95 C onf. Interval
E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E67 E8 E9 E10 E11
E x p e r i m e n t o s
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
P e r d a d e M a s s a (% )
Os frutos utilizados nos experimentos E02, E03, E05, E06, E07 e E10 foram
colhidos no período de agosto a outubro, os demais experimentos foram realizados no período
de novembro e dezembro. Através do gráfico apresentado na Figura 20 pode-se observar que
os frutos colhidos no período de agosto a outubro apresentaram as menores perdas de massa,
não apresentando diferença significativa entre si no nível de 5 % entre os mesmos
experimentos. A análise de variância encontra-se no Apêndice 07a.
Figura 20 – Média, desvio padrão e teste de Tukey da perda de massa (%) de goiaba cv.
Paluma das onze condições de resfriamento rápido no 28º dia de armazenamento a 8 ± 3°C e
umidade relativa de 90 ± 3 % (Letras diferentes indicam diferença a 5 % de significância).
Comparando cada experimento isoladamente, o que mostrou melhores resultados
para este parâmetro foi E05, o qual não apresentou diferença significativa no nível de 95 %
durante os 28 dias de armazenamento. Os experimentos E06 e E07 foram realizados nas
mesmas condições, no E06 a perda de massa apresentou-se de foram similar, sem diferença
significativa a partir do 15º dia de armazenamento, e o E07 não apresentou diferença
significativa entre o 15º ao 24º e entre o 26º e 28º dia de armazenamento. O Apêndice 08
apresenta as médias, desvios padrão e teste de Tukey para os 11 experimentos de resfriamento
rápido.
Segundo Antunes, Duarte Filho e Souza (2003), a perda de massa de frutos
armazenados ocorre em decorrência da água eliminada por transpiração causada pela
a
bc
ac
a
a
bc
a
b
abc
a
bc
84
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
E01
E02
E03
E04
E05
E06
E07
E08
E09
E10
E11
E12
E13
P e r d a d e M a s s a (%)
E x p e r i m e n t o s
26 dias de armazenamento
sob refrigeração
9 dias de armazenamento
sobcondição ambiente
diferença de pressão de vapor entre o fruto e o ar no ambiente, além dos processos
metabólicos resultantes da respiração.
As frutas submetidas ao resfriamento lento apresentaram uma média de 6,38 ±
1,87 % no 26º dia de armazenamento. É conhecida a capacidade do armazenamento
refrigerado reduzir a transpiração, podendo-se comprovar tal fato observando que os frutos
armazenados sob condição ambiente (27°C) foi encontrado uma média de 15,69 ± 2,30 % no
9º dia de armazenamento, valor superior a todas as goiabas armazenadas sob refrigeração a 8
± 3°C e 90 ± 3 % de umidade relativa (submetidas ou não ao resfriamento rápido), cuja média
foi de 7,55 ± 269 % no 26º dia de armazenamento, como pode ser observado na Figura 21.
Pode concluir que o incremento da perda de massa é menor em frutos armazenados sob
refrigeração, podendo tal fato ser atribuído ao baixo metabolismo associado à baixa
transpiração exercida pelo fruto.
Figura 21 – Gráfico da média e desvio padrão da perda de massa (%) de goiaba cv. Paluma.
A média de perda de massa encontrada por Azollini (2002) foi de 3,5 % no 8º dia
de armazenamento de goiaba „Pedro Sato‟ armazenadas a 25 ± 1°C e 85 ± 5 % de umidade
relativa. Ribeiro et al. (2005) armazenaram goiabas „Paluma‟ sob refrigeração e em condição
ambiente, e verificaram que as frutas armazenadas sob refrigeração perderam menos massa do
que em condição ambiente, devido, principalmente, às menores temperaturas e maiores
umidades relativas da câmara refrigerada. Os autores encontraram valores abaixo de 5 % em
até 12 dias sob refrigeração, enquanto que em condição ambiente, as perdas ficaram dentro do
limite de 15 %, valores similares aos encontrados no presente trabalho.
85
Mean Mean±0,95 C onf. Interval
0 5 10 15 20 22 24 26 28
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
0
20
40
60
80
100
120
F i r m e z a ( N )
O produtor comercializa goiaba com base no peso, e o uso de tecnologias que
visem diminuir a perda de massa durante o armazenamento torna-se imprescindível para
reduzir a perda de valor comercial além de ser uma forma de manter a qualidade do fruto.
4.4.2 Firmeza
No decorrer do armazenamento as frutas de todos os experimentos tornaram-se
menos firmes, tal fato ocorre devido às modificações durante o amadurecimento e
conservação das frutas e o amaciamento dos tecidos é uma alteração marcante (KLUNGE et
al., 2002). O fruto torna-se macio devido à ação de enzimas que atuam na hidrólise do amido,
na transformação dos constituintes celulósicos, bem como na conversão da protopectina em
pectina solúvel (DÚSSAN-SARRIA, 2003).
As mudanças deste atributo se comportaram de forma semelhante para a maioria
dos experimentos, diminuindo rapidamente nos primeiros dias de armazenamento, no decorrer
do tempo essa se dá de maneira mais lenta, tendendo para a estabilidade, como mostra o
exemplo do experimento E09 na Figura 22. A partir do 15º dia a redução da firmeza dos
frutos não apresentou diferença a 5 % de significância. A análise de variância encontra-se no
Apêndice 07 (b). As médias, desvio e teste de Tukey dos demais experimentos encontram-se
apresentados no Apêndice 09.
Figura 22 – Média, desvio padrão e teste de Tukey da firmeza (N) de goiaba cv. Paluma
submetidas ao resfriamento rápido por ar forçado, do experimento E09, embalada em caixa de
papelão com área de abertura de 10,98% e 28 horas e 15 minutos após a colheita (Letras
diferentes indicam diferença a 5 % de significância).
d
c
b
ab
ab
ab
a
a
a
86
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
80,00
E01
E02
E03
E04
E05
E06
E07
E08
E09
E10
E11
E12
E13
F i r m e z a ( N )
E x p e r i m e n t o s
Armazenamento refrigerado a 8 3 C
e UR de 90 3 %.
Armazenamento sob condição
ambiente.
Tal decréscimo pode ter ocorrido devido a presença de substâncias pécticas na
goiaba as quais vão sendo degradadas por ação enzimática, com consequente amolecimento
dos frutos (AWAD, 1993). A degradação do amido e a perda do turgor também podem levar
ao amolecimento dos frutos (AZZOLINI, 2002). Dessa forma a firmeza é um importante
parâmetro de qualidade, pois afeta a qualidade do fruto, tendo efeito na resistência ao
transporte, conservação e ataque de microrganismos.
Como pode ser observado na Figura 23, as goiabas armazenadas em condição
ambiente (E12) apresentaram firmeza de 13,40 ± 0,43 N no 9º dia de armazenamento,
enquanto que os frutos submetidos ao resfriamento lento (E13), no mesmo período,
apresentaram média de 26,04 ± 6,14 N. No 10º dia de armazenamento, os frutos submetidos
ao resfriamento rápido apresentaram, para os onze experimentos, uma média de 50,59 ± 16,86
N para este parâmetro. Constatando, assim, que o resfriamento rápido associado ao
armazenamento refrigerado foi importante na manutenção das atividades metabólicas que
induzem o amaciamento dos tecidos.
Figura 23 – Gráfico da média e desvio padrão da firmeza (N) de goiaba cv. Paluma.
Lima e Durigan (2002) encontraram valores de firmeza de goiaba cv. Paluma,
armazenadas ao ambiente (21,6 ºC e 73,4 % UR), que diminuíram de 97,3 N, no 1º dia, para
19,6 N, no 7º dia. Os dados encontrados por Cavalini (2006) para firmeza de goiabas da
mesma cultivar apresentou os seguintes valores para 5 estádios de maturação: 132,50 N para
± 3°C
± 3 %
87
Mean Mean±0,95 C onf. Interval
0 5 10 15 20 22 24 26 28
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
V i t a m i n a C (mg de ácido ascórbico / 100 g)
goiaba verde-escura; 74,74 N para verde-clara; 48,89 N para verde-amarela; 28,99 N para
amarelo-esverdeada e de 20,06 N para goiaba amarela.
Jacomino et al. (2003) avaliaram a conservação de goiabas cv. Pedro Sato em
condição ambiente (25 ± 2ºC e 75 ± 5 % UR) e observaram que houve decréscimo da firmeza
ao longo do armazenamento. As frutas foram colhidas com firmeza da polpa de 47,74N e após
6 dias de armazenamento encontraram valor de 11,21 N. Azzolini (2002) avaliou a firmeza
de goiabas colhidas em três estádios de maturação e encontrou os valores de 100,80 N para os
frutos com cor da casca verde-escura, 77,60 N para frutos com casca verde-clara e 46,30 N
com casca verde-amarela.
4.4.3 Vitamina C
No decorrer do armazenamento as frutas de todos os experimentos apresentaram
aumento gradativo na concentração de vitamina C atingindo seu valor máximo ente o 20º e o
26º dia de armazenamento, posteriormente reduzindo seus valores. Como mostra o exemplo
do experimento E05 na Figura 24. A análise de variância deste composto para o experimento
E05 encontra-se no Apêndice 07 (c).
Figura 24 – Média, desvio padrão e teste de Tukey de vitamina C (mg de ácido ascórbico /
100 g) durante 28 dias de armazenamento de goiaba cv. Paluma submetida ao resfriamento
rápido por ar forçado, do experimento E05, embalada em caixa de papelão com área de
abertura de 6,37% e 28 h e 15 min após a colheita (Letras diferentes indicam diferença a 5 %
de significância).
b
ab
a
ab
c
ac
ac
a
ab
88
O valor máximo encontrado foi de 80,74 ± 5,24 mg de ácido ascórbico / 100 g
para as frutas submetidas ao resfriamento rápido. A média máxima das frutas resfriadas
lentamente foi de 61,96 ± 3,38 mg de ácido ascórbico / 100 g no 20º dia de armazenamento e
as goiabas armazenadas sob condições ambiente atingiram seu valor máximo de 46,32 ± 4,18
mg de ácido ascórbico / 100 g no 7º dia de armazenamento. Comprovando que as perdas deste
composto são geralmente mais rápidas a temperaturas altas de armazenamento (DÚSSAN
SARRIA, 2003).
Durante o armazenamento podem ocorrer perdas de diversos componentes dos
frutos, inclusive de vitamina C, uma vez que parte dela é perdida durante o transporte,
armazenamento e processamento. É mais desejável altos teores deste composto, pois o mesmo
atua na fase aquosa como um excelente antioxidante sobre os radicais livres (BIANCHI;
ANTUNES, 1999).
Mercado-Silva, Bautista e Garcia-Velasco (1998) comprovam o desenvolvimento
da vitamina C em goiabas e concluíram que há um aumento no teor de ácido ascórbico no
início do amadurecimento. O aumento inicial pode estar relacionado à maior síntese de
intermediários metabólicos percussores deste composto e que posterior redução se dá à
oxidação dos ácidos orgânicos durante o amadurecimento (AZZOLINI; JACOMINO; BRON,
2004; MANICA et al., 2000).
Lima, Assis e Gonzaga Neto (2002), caracterizaram frutos da goiabeira de
diferentes cultivares e encontraram faixa de variação de 52,80 a 209,88 mg de ácido ascórbico
/ 100 g, sendo para a cv. Paluma a média de 89,78 mg de ácido ascórbico / 100 g, superiores
aos encontrados na presente pesquisa. Mattiuz e Durigan (2001) encontraram valores de
vitamina C em goiaba cv. Paluma armazenada sob condições de ambiente (23,4 ± 1 °C e 62 ±
6 % UR) na faixa de variação de 64,47 a 79,22 mg de ácido ascórbico / 100 g. Mattiuz,
Durigan e Rossi (2003) caracterizam goiaba da mesma cultivar com vitamina C de 37,71 mg
de ácido ascórbico / 100 g.
Lima e Durigan (2002) observaram que o conteúdo de ácido ascórbico, de 78,5
mg de ácido ascórbico / 100 g no 1º dia, diminuiu durante o armazenamento (21,6 ºC 73,4 %
UR), chegando a 42,2 mg de ácido ascórbico / 100 g de polpa
no 7º dia. Estudos realizados
por Cavalini et al. (2004) utilizando índices para avaliar qualidade pós-colheita de goiabas em
diferentes estádios de maturação, observaram que o teor de vitamina C aumentou de 62,80
para 84,94 mg de ácido ascórbico / 100 g polpa no 5º dia de armazenamento.
89
Mean Mean±0,95 C onf. Interval
0 5 10 15 20 22 24 26 28
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
A c i d e z t i t u l á v e l (% ácido cítrico)
A média e desvio padrão das concentrações deste composto para as onze
condições de resfriamento rápido e o Teste de Tukey comparando diferença significativa no
decorrer do armazenamento estão apresentados Apêndice 10.
4.4.4 Acidez Titulável
Na maioria dos frutos, o teor de ácidos orgânicos diminui com o amadurecimento
e o pH é concomitantemente modificado (LIMA, 2002). No entanto os valores encontrados na
presente pesquisa observaram um aumento do teor deste composto, no entanto não apresentou
diferença significativa a um nível de 0,05 para a maioria dos experimentos, como mostra o
Apêndice 11. A Figura 25 exibe o exemplo do experimento E05, o qual não apresentou
diferença significativa a um nível de 5 % para esse composto durante os 28 dias de
armazenamento.
Figura 25 – Média, desvio padrão e teste de Tukey da acidez titulável (% ácido cítrico / 100 g)
durante 28 dias de armazenamento de goiaba cv. Paluma submetida ao resfriamento rápido
por ar forçado, do experimento E05, embalada em caixa de papelão com área de abertura de
6,37% e 28 h e 15 min após a colheita (Letras diferentes indicam diferença a 5 % de
significância).
Os resultados encontrados para os experimentos controle (resfriamento lento e
condição ambiente) foram similares aos resultados das goiabas submetidas ao resfriamento
rápido por ar forçado. O aumento da acidez titulável, embora que em alguns experimentos não
a
a
a
a
a
a
a
a
a
90
significativo, possivelmente pode ter ocorrido devido a formação de ácidos orgânicos (ácido
poligaracturônico) proveniente da degradação da parede celular (PEREIRA et al., 2005).
A aparente estabilidade observada nesta pesquisa para os ácidos orgânicos durante
o período de armazenamento pode ser um indicador de provável estabilidade metabólica, pois
os mesmos servem de substrato para reações tais como respiração e produção de voláteis no
decorrer do amadurecimento.
Pereira et al. (2005), avaliaram goiaba da cultivar „Cortibel‟ em condições
ambiente a 8 ± 2 ºC e 88 ± 2 % de umidade relativa, e os resultados também diminuíram com
o amadurecimento, de 0,36 % de ácido cítrico / 100 g no 1º dia para 0,65 % de ácido cítrico /
100 g no 29º dia de armazenamento. Ribeiro et al. (2005), encontraram valores semelhantes
para goiabas recém-colhidas, no entanto seus valores reduziram no 6° e 12° dia de
armazenamento. Azolini (2002) avaliou a acidez de goiabas „Pedro Sato‟ colhidas em três
estádios de maturação e encontrou os valores de 0,60 % ácido cítrico para o frutos com cor da
casca verde-escura, 0,54 % ácido cítrico para frutos com casca verde-clara e 0,51 % ácido
cítrico para os com casca verde-amarela. Resultados inferiores aos encontrados nesta
pesquisa.
Pereira, Carvalho e Nachtigal (2003) também encontraram valores inferiores para
goiaba cv. Paluma, de 0,52 % de ácido cítrico /100 g de polpa. Argandoña (2005), avaliou
goiaba da mesma cultivar cuja acidez titulável foi de 0,61 ± 0,07 % ácido cítrico / 100 g.
Estudo realizado por Lima, Assis e Gonzaga Neto (2002) apresenta valores de acidez titulável
variando de 0,40 a 1,04 % de ácido cítrico; e 0,63 % de ácido cítrico para a cultivar Paluma.
Estando os valores encontrados de acordo com os limites citados. Os mesmos autores citam
que baixos teores em ácidos são uma característica desejável quando o objetivo é o consumo
in natura.
4.4.5 pH
De modo geral, os valores de pH tendem a aumentar com o amadurecimento da
fruta, o decréscimo ao final do período de armazenamento é influenciado pelo decréscimo da
acidez titulável (DÚSSAN-SARRIA, 2003). No entanto, como o teor de acidez titulável
aumentou durante o amadurecimento, os valores de pH reduziram. A média dos valores de pH
iniciais foi de 3,89 ± 0,10 e a final (28º dia de armazenamento) foi de 3,76 ± 0,08 para as
goiabas submetidas ao resfriamento rápido. Os experimentos controle variaram de 3,73 ± 0,05
a 3,64 ± 0,05, respectivamente, para as frutas submetidas ao resfriamento lento e para as
91
Mean Mean±0,95 C onf. Interval
0 5 10 15 20 22 24 26 28
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
3,45
3,50
3,55
3,60
3,65
3,70
3,75
3,80
3,85
3,90
p H
frutas armazenadas sob condição ambiente não apresentaram diferença significativa a um
nível de 5%.
Segundo Lima, Assis e Gonzaga Neto (2002), valores de pH variando de 3,72 a
4,22 são considerados altos, assim, quando o fruto for destinado ao processamento haverá a
necessidade de adicionar ao produto ácidos orgânicos comestíveis, para se obter um produto
final de melhor qualidade.
Apesar de ter apresentado diferença significativa no decorrer do armazenamento
para este parâmetro, pode-se observar uma baixa variação do mesmo no decorrer dos 28 dias.
Melo (2005) explica que tal comportamento estável pode ser atribuído pela própria natureza
dos ácidos predominantes na seiva vacuolar das células dos frutos.
Para todos os experimentos o comportamento do pH foi semelhante, a Figura 26
exibe o exemplo do experimento E05, o qual apresentou diferença significativa a um nível de
5 % para esse composto durante os 28 dias de armazenamento. A análise de variância para
este experimento encontra-se no Apêndice 07 (e). A média e desvio padrão do pH para as
onze condições de resfriamento rápido e Teste de Tukey comparando diferença significativa
de um no decorrer do armazenamento estão apresentados Apêndice 12.
Figura 26 – Média, desvio padrão e teste de Tukey do pH durante 28 dias de armazenamento
de goiaba cv. Paluma submetida ao resfriamento rápido por ar forçado, do experimento E05,
embalada em caixa de papelão com área de abertura de 6,37% e 28 h e 15 min após a colheita
(Letras diferentes indicam diferença a 5 % de significância).
b
ab
cd
acd
d
ab
abc
abc
abc
92
Mean Mean±0,95 C onf. Interval
0 5 10 15 20 22 24 26 28
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
6,4
6,6
6,8
7,0
7,2
7,4
7,6
7,8
8,0
8,2
8,4
8,6
8,8
9,0
9,2
9,4
S ó l i d o s s o l ú v e i s (°Brix)
Pereira et al (2005) avaliaram goiaba da cultivar „Cortibel‟ em condições de
armazenamento de 8 ± 2ºC e umidade relativa de 88 ± 2% e os valores de pH encontrados
variaram de 4,07 para 3,46 no 29º dia de armazenamento, valores similares aos encontrados
na presente pesquisa. Argandoña (2005) encontrou valores de pH para goiabas cv. Paluma,
Cascuda e Pedro Sato de 3,9 ± 0,5; 4,0 ± 0,1 e 4,1 ± 0,3, respectivamente. Meira, Siqueira e
Costa (2008) caracterizaram frutos da mesma cultivar e a média de pH foi de 3,73. Pereira
(2009) caracterizou goiaba cv. Paluma e encontrou valores de 3,59 ± 0,37.
4.4.6 Sólidos Solúveis
Os teores de sólidos solúveis apresentaram tendência de aumento ao longo do
período de armazenamento, no entanto a variação foi baixa, como pode ser observado no
exemplo do experimento E11 na Figura 27. Tal fato pode ser atribuído ao uso da refrigeração
durante o período de armazenamento, a qual retarda processos metabólicos e,
conseqüentemente, reduz o consumo de reservas. A análise de variância de sólidos solúveis
do referido experimento encontra-se no Apêndice 07 (f). As médias e desvio padrão deste
composto para as onze condições de resfriamento rápido e teste de Tukey comparando
diferença significativa no decorrer do armazenamento estão apresentados Apêndice 13.
Figura 27 – Média, desvio padrão e teste de Tukey de sólidos solúveis (°Brix) durante 28 dias
de armazenamento de goiaba cv. Paluma submetida ao resfriamento rápido por ar forçado, do
experimento E11, embalada em caixa de papelão com área de abertura de 6,37 % e 32 h e 30
min após a colheita (Letras diferentes indicam diferença a 5 % de significância).
c
c
a
bc
ab
ab
a
c
c
93
No entanto os experimentos E05, E06 e E07 (pontos centrais) não apresentaram
diferença 5 % de significância nas mudanças no decorrer dos 28 dias de armazenamento,
provavelmente devido à baixa taxa respiratória e conseqüentemente baixo consumo de
açúcares. O experimento E10 não apresentou diferença ao mesmo nível de significância a
partir do 10º dia de armazenamento.
Segundo Chitarra e Chitarra (2005) e Ribeiro et al.(2005), quanto maior for a
perda de massa, maior o teor de açúcares, aumentando a concentração deste composto nas
frutas, o que não foi observado no experimento a temperatura ambiente (27°C). No referido
experimento observou um decréscimo 11,6 ± 0,1 °Brix, no 1º dia de armazenamento para 9,5
± 0,2 °Brix no 9º dia, tal fato pode ser devido à utilização dos sólidos solúveis nos processos
fisiológicos decorrentes do metabolismo do fruto, como os mesmos não foram submetidos ao
armazenamento refrigerado e não ocorreu o retardo do amadurecimento. No teste de Tukey,
os frutos deste experimento apresentaram diferença a 5 % de significância.
Os teores de ácidos orgânicos, com poucas exceções, diminuem com a maturação,
devido ao processo respiratório ou da sua conversão em açúcares. Além disso, esses ácidos
constituem excelentes reservas energéticas do fruto, através de sua oxidação via ciclo de
Krebs (KAYS, 1991).
Lima, Assis e Gonzaga Neto (2002), encontraram para diferentes cultivares e
seleções de goiabeira tiveram teores de sólidos solúveis variando de 7,2 a 10,9 ºBrix, sendo
para a cultivar „Paluma‟ o valor de 10,4 °Brix, valores semelhantes aos encontrados na
presente pesquisa. A média deste composto encontrada por Mattiuz, Durigan e Rossi Junior
(2003) foi de 7,55 °Brix para a cultivar Paluma. Meira, Siqueira e Costa (2008); Pereira
(2009) e Pereira, Carvalho e Nachtigal (2003) caracterizaram frutos desta mesma cultivar e
encontraram valores de 11,63 °Brix; 9,50 ± 0,20 °Brix e 9,6 °Brix, respectivamente.
Chitarra e Chitarra (2005) afirmam que baixas temperaturas de armazenamento
tem capacidade de retardar as atividades metabólicas, reduzindo, assim, a síntese e
degradação dos polissacarídeos e carboidratos. Constatando que, nesta pesquisa, a condição
de temperatura foi importante para a manutenção dos teores de sólidos solúveis.
Carvalho (1999) avaliou o teor de sólidos solúveis em diferentes cultivares de
goiaba, e observou que o mesmo varia entre 5,72 e 17,76 °Brix, os valores encontrados na
presente pesquisa estão dentro dos valores determinados pelo referido autor.
As médias, desvios padrão e testes de Tukey para os parâmetros perda de massa,
vitamina C, acidez titulável, pH, sólidos solúveis e firmeza de goiabas cv. Paluma dos
experimentos E12 (armazenadas durante 9 dias a 27°C) e E13 (armazenadas durante 26 dias a
94
8 ± 3°C e umidade relativa de 90 ± 3%) encontram-se nos Apêndices 14 e 15,
respectivamente.
4.4.7 Análise Sensorial
O parâmetro intenção de compra foi quem determinou a vida útil pós-colheita dos
frutos da goiabeira, no qual foi utilizada escala hedônica de 5 pontos e as notas atribuídas
foram 5 (certamente compraria) a 1 (certamente não compraria), considerando notas menores
a 3 (talvez comprasse, talvez não comprasse) referente a rejeição do produto. A vida útil de
goiaba variou de 9 dias para o experimento ao qual os frutos foram armazenadas sob condição
ambiente e de 34 dias para os frutos submetidos ao resfriamento rápido no menor tempo após
a colheita (24 horas) e armazenados sob refrigeração.
Com relação a este atributo foi observada diferença significativa entre os
experimentos de resfriamento rápido no decorrer de 28 dias de armazenamento, no entanto,
ainda no ponto de vista estatístico, para alguns experimentos não foi possível a avaliação do
comportamento devido a impossibilidade de ajuste dos dados, sendo os mesmos avaliados
graficamente apenas com os dados experimentais com o intuito de comparação com os demais
experimentos.
Pode-se observar na Figura 28 que as goiabas do experimento E10, as quais foram
submetidas ao resfriamento rápido no menor tempo após a colheita (24 horas) e
armazenamento refrigerado, apresentaram o maior período de comercialização, recebendo
notas de aceitação (superior a 3) até o 32º dia de armazenamento obtendo uma de média 3,6 ±
1,3. Somente no 34º dia foram rejeitadas pelos julgadores apresentando média das notas igual
a 2,3 ± 1,1. Os dados confirmam que quanto menor o tempo entre a colheita e a aplicação do
resfriamento rápido, maior a vida útil dos produtos, pois mais rapidamente será removido o
calor de campo das frutas e consequentemente acarretará em um metabolismo mais lento.
95
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
N o t a s ( 1 - 5 )
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
E02
E03
E05
E10
E11
E12
E13
Nem gostei /
nem desgostei
Figura 28 – Variações na intenção de compra de goiabas cv. Paluma submetidas ao
resfriamento rápido e resfriamento lento armazenadas sob condições controladas (8 ± 2°C e
90 ± 3 % de umidade relativa) e ao armazenamento sob condição ambiente (27°C).
Pode-se observar que o armazenamento refrigerado, com ou sem a aplicação do
resfriamento rápido, é um fator importante para a manutenção da qualidade dos frutos. Isso
demonstra que o armazenamento nas condições ideais para o fruto em questão favorece as
características observadas pelos consumidores no momento da compra, permitindo que os
frutos tenham um período de comercialização superior ao de frutas armazenadas a
temperatura ambiente. As melhores notas para todos os experimentos foram entre o 15 e o 22º
dia de armazenamento, podendo-se constatar que este pode ser o melhor período para
comercialização do fruto avaliado.
Observa-se que no 26º dia de armazenamento os frutos do experimento E13, os
quais foram submetidos ao resfriamento lento, ainda foram aceitos quanto à aparência interna
(cor da polpa), aparência externa (cor da casca) e aspecto geral, apresentando notas superior a
5, com médias de 5,8 ± 2,7; 5,2 ± 2,4 e 5,2 ± 2,5, respectivamente. Apesar dos frutos não
terem sido rejeitadas quanto aos parâmetros acima citados, o aspecto intenção de compra
exprimiu a rejeição do produto, com média de notas igual a 2,83 ± 1,5.
As goiabas armazenadas sob condição ambiente receberam notas de aceitação até
o 7º dia com média de 3,3 ± 1,1 e foram rejeitadas no 9º dia com média das notas igual a 2,3 ±
96
1,3. Estando o fruto inadequado para comercialização neste período quando o mesmo for
armazenado nas condições do referido experimento. Os frutos apresentaram incidência de
fungos, murchamento e cor da casca totalmente amarela, como mostra a Figura 29. Nos
demais experimentos, armazenados sob refrigeração, não foi observada a incidência de fungos
e grau de maturação tão elevado quanto no referido experimento.
Figura 29 – Goiabas cv. Paluma armazenadas a temperatura ambiente (27ºC) durante nove
dias.
A Tabela 13 apresenta os dados sensoriais no último dia do período de
comercialização de goiaba definido através do parâmetro Intenção de Compra, quando o
mesmo exprimiu a opinião dos julgadores através de notas inferiores a 3 (talvez comprasse,
talvez não comprasse).
97
Tabela 13 – Médias e desvio padrão das notas da análise sensorial para os parâmetros
aparência interna (cor da polpa), aparência externa (cor da casca), aspecto geral e intenção de
compra no último dia da vida útil dos frutos.
Experimentos
Vida
útil
Aparência
interna
(Cor da Polpa)
Aparência
externa
(Cor da casca)
Aspecto
geral
Intenção de
compra
E01
30
7,6 ± 1,9
5,1 ± 2,7
4,9 ± 2,6
2,7 ± 1,4
E02
28
5,1 ± 2,6
4,9 ± 2,6
4,9 ± 2,6
2,7 ± 1,5
E03
30
7,7 ± 1,5
6,3 ± 1,8
5,8 ± 1,8
2,9 ±1,2
E04
30
6,1 ± 3,1
6,2 ± 2,3
4,9 ± 2,6
2,9 ± 1,4
E05
30
5,6 ± 2,5
4,9 ± 2,5
5,2 ± 2,5
2,5 ± 1,4
E06
30
5,6 ± 2,9
5,6 ± 2,5
5,5 ± 2,5
3,0 ± 1,6
E07
30
5,9 ± 1,9
4,7 ± 2,1
4,9 ± 2,5
2,5 ± 1,3
E08
30
7,4 ± 2,0
6,0 ± 1,9
5,8 ± 2,0
3,0 ± 1,4
E09
30
7,4 ± 2,1
5,4 ± 1,9
5,4 ± 1,9
2,7 ± 1,1
E10
34
6,2 ± 2,0
4,7 ± 2,2
4,3 ± 2,2
2,3 ± 1,1
E11
28
7,5 ± 2,3
4,1 ± 2,1
4,2 ± 1,9
2,4 ± 1,0
E12
9
6,9 ± 1,9
4,6 ± 2,5
4,3 ± 2,3
2,3 ± 1,3
E13
26
5,8 ± 2,7
5,2 ± 2,4
5,2 ± 2,5
2,8 ± 1,5
Pode-se observar na tabela acima que no experimento E11 os frutos receberam
notas abaixo de 3 (talvez comprasse, talvez não comprasse) no 28º dia de armazenamento, tal
fato pode ter se dado devido à variável do tempo entre a colheita e o armazenamento, que foi
o valor máximo no planejamento experimental, equivalente à 32 horas e 30 minutos após a
colheita. Em contrapartida, para o experimento E10, equivalente ao menor tempo entre a
colheita e o resfriamento rápido (24 horas), obteve rejeição dos provadores somente nos 34
dias de armazenamento, constatando que o tempo entre a colheita e a aplicação desta
tecnologia influencia na vida útil pós-colheita dos produtos. Confirmando estudos realizados
por Hardenburg, Watada e Wang (1990) e Sun e Brosnam (2001), que o tempo de espera após
a colheita, antes da etapa de refrigeração, influenciará na deterioração desses produtos.
Tonini et al. (1990) citado por Ferri e Rombaldi (2004), compararam o atraso do
resfriamento de ameixas por 10, 20 ou 30 horas e concluíram que quanto maior o atraso, pior
a qualidade dos frutos em termos de firmeza de polpa, e percentual de frutos extremamente
maduros e ocorrência de podridão.
Na escala hedônica de 9 pontos, as notas são atribuídas de 9 (gostei muitíssimo) a
1 (desgostei muitíssimo) e as amostras são consideradas aceitas quando em média das notas
98
for superior a 5 (nem gostei, nem desgostei). Na presente pesquisa, com relação ao atributo
aparência interna (cor da polpa) foi observada diferença a 5 % de significância entre os
experimentos de resfriamento rápido no decorrer de 28 dias de armazenamento, como pode
ser observado no Apêndice 16.
Segundo análise de superfície de resposta, para as goiabas submetidas ao
resfriamento rápido, a variável que mais influenciou na vida útil foi o tempo entre a colheita e
a aplicação do resfriamento rápido por ar forçado. Assim, foram escolhidos cinco
experimentos, com os diferentes tempos desta variável para análise do comportamento das
frutas para esta variável. Os experimentos selecionados foram: E02 (31h e 15 min), E03 (24h
e 15 min), E05 (28 h e 15 min), E10 (24 h) e E11 (32 h e 30 min), além dos dois experimentos
controle E13 (resfriamento lento) e E12 (armazenamento não refrigerado).
Para a análise desta variável os julgadores foram instruídos a darem suas notas em
relação somente à cor da polpa do fruto, independente da presença ou não de defeitos. Pode-se
observar através da Figura 30, que os frutos mantiveram-se com notas superiores a 5 (nem
gostei nem desgostei) no decorrer da vida útil, inclusive nos experimentos controle. Sabe-se
que à medida que a goiaba amadurece a cor vermelha da polpa fica mais intensa e, através
destes resultados, pode-se observar que a mesma continua com um nível de aceitação positivo
pelos julgadores até o fim da vida útil dos produtos.
99
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
N o t a s ( 1 - 9 )
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
E02
E03
E05
E10
E11
E12
E13
Nem gostei /
nem desgostei
Figura 30 – Variações na aparência interna (cor da polpa) de goiaba cv. Paluma submetida ao
resfriamento rápido e resfriamento lento armazenadas sob condições controladas (8 ± 3°C e
90 ± 3 % de umidade relativa) e ao armazenamento sob condição ambiente (27°C).
Para o atributo de aparência externa os julgadores foram instruídos a darem suas
notas em relação somente à cor da casca da fruta, independente da presença ou não de
defeitos. Através da análise de variância foi observada diferença significativa ao nível de 5 %
entre os experimentos de resfriamento rápido no decorrer de 28 dias de armazenamento
(Apêndice 17), no entanto, ainda no ponto de vista estatístico, através de equações lineares,
polinomiais e exponenciais, não foi possível a definição do comportamento dos experimentos
T02 e T03, sendo a representação gráfica destes efetuadas apenas com os pontos
determinados experimentalmente. Além disso, para todos os experimentos de resfriamento
rápido foram observados baixos coeficientes de determinação (R
2
< 0,70).
A Figura 31 apresenta a representação gráfica para este parâmetro, podendo-se
observar que no decorrer do armazenamento os frutos tenderam a atingir notas abaixo de 5
(nem gostei, nem desgostei). O experimento ao qual as goiabas foram armazenadas a
temperatura ambiente (27°C), a média das notas foi de 4,6 ± 2,5 no 9º dia de armazenamento,
neste período os frutos já se encontravam com maturação bastante avançada com cor da casca
totalmente amarela. Através dos dados apresentados, percebe-se que a medida que a fruta
apresenta cor amarela predominante os julgadores expressam um nível de aceitação mais
baixo, observando preferência pelos frutos com coloração mais verde.
100
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
N o t a s ( 1 - 9 )
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
E02
E03
E05
E10
E11
E12
E13
Nem gostei /
nem desgostei
Figura 31 – Variações na aparência externa (cor da casca) de goiaba cv. Paluma submetida ao
resfriamento rápido e resfriamento lento armazenadas sob condições controladas (8 ± 3°C e
90 ± 3 % de umidade relativa) e ao armazenamento sob condição ambiente (27°C).
Outro atributo avaliado foi o aspecto geral, ao qual os julgadores foram instruídos
a dar notas quanto ao aspecto dos frutos observando os defeitos e injúrias, exprimindo sua
opinião em relação à qualidade dos mesmos. Através da análise de variância foi observada
diferença significativa ao nível de 5 % entre os experimentos de resfriamento rápido no
decorrer de 28 dias de armazenamento (Apêndice 16) para este parâmetro.
A Figura 32 representa graficamente a variação deste parâmetro, podendo-se
observar que no decorrer do armazenamento os frutos tenderam a atingir notas abaixo de 5
(nem gostei, nem desgostei).
101
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
N o t a s ( 1 - 9 )
D i a s d e a r m a z e n a m e n t o
E02
E03
E05
E10
E11
E12
E13
Nem gostei /
nem desgostei
Figura 32 – Variações no aspecto geral de goiaba cv. Paluma submetidas ao resfriamento
rápido e resfriamento lento armazenadas sob condições controladas (8 ± 3°C e 90 ± 3 % de
umidade relativa) e ao armazenamento sob condição ambiente (27°C).
102
5 CONCLUSÕES
A partir do desenvolvimento desta pesquisa, pode concluir que:
I. Goiabas cv. Paluma submetidas ao resfriamento rápido com ar forçado apresentaram
vida útil três vezes maior do que frutos armazenados sob condições ambiente.
II. O tempo entre a colheita e a aplicação do resfriamento rápido por ar forçado é a variável
que mais influencia estatisticamente o tempo de vida útil de goiaba cv. Paluma. Quanto
menor o tempo, maior a vida útil do produto.
III. As diferentes áreas de abertura para passagem do ar nas embalagens testadas em caixas
de papelão não influenciaram estatisticamente a vida útil do produto, no entanto
influenciaram a eficiência do processo. Quanto maior a área de abertura, maior o
coeficiente convectivo de transferência de calor.
IV. As embalagens de papelão apresentaram-se favoráveis para conservação pós-colheita de
goiabas cv. Paluma submetidas ao resfriamento rápido com ar forçado e armazenadas a
8 ± 3 °C e 90 ± 3 % de umidade relativa. Todavia, áreas de abertura inferiores a 5% não
apresentam boa eficiência no processo de transferência de calor.
V. Segundo dados sensoriais, os produtos conservados sob refrigeração a 8 ± 3 °C e 90 ± 3
% de umidade relativa manteve-se em condições de comercialização no período
variando de 28 a 34 dias. Enquanto que os frutos conservados sob condição ambiente
(27 °C), não apresentaram estado adequado para comercialização já no 9º dia de
armazenamento.
VI. Os valores do coeficiente convectivo de transferência de calor, obtidos a partir de dados
experimentais, são representativos do processo estudado.
VII. O resfriamento rápido por ar forçado mostrou-se uma tecnologia adequada para o
aumento da vida útil pós-colheita dos frutos.
VIII. A perda de massa das goiabas foi crescente no decorrer do armazenamento, todavia, os
frutos armazenados sob condição ambiente apresentaram valor superior aos
103
armazenados sob refrigeração a 8 ± 3°C e 90 ± 3 % de umidade relativa (submetidos ou
não ao resfriamento rápido). Concluindo-se que o incremento da perda de massa é
menor em frutos armazenados sob refrigeração.
IX. As goiabas cv. Paluma colhidas no período de agosto a outubro apresentaram as
menores perdas de massa em relação aos frutos colhidos no período de novembro a
dezembro.
X. O resfriamento rápido associado ao armazenamento refrigerado é uma tecnologia
importante para a manutenção das atividades metabólicas que induzem o amaciamento
dos tecidos, sendo expressa através do parâmetro firmeza.
XI. No decorrer do armazenamento as frutas de todos os experimentos apresentaram
aumento gradativo na concentração de vitamina C atingindo seu valor máximo ente o
20º e o 26º dia de armazenamento, com posterior redução deste composto.
104
6 SUGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS
I. Avaliar o resfriamento rápido com ar forçado de goiabas aplicando diferentes taxas de
ar nas embalagens.
II. Determinar o valor das perdas de massa após o resfriamento rápido.
III. Realizar os testes de resfriamento rápido por ar forçado com frutos colhidos no mesmo
período de colheita.
IV. Avaliar o resfriamento das frutas nas diferentes posições dentro da embalagem e das
embalagens no túnel de resfriamento.
V. Realizar acompanhamento do resfriamento lento com os termopares e elaboração da
curva de resfriamento.
105
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APÊNDICE
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