Danos mecanicos-colheita-preparacao
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1 Colheita e preparação para o mercado. Danos mecânicos. Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita Pós-graduação em Fruticultura Instituto Superior de Agronomia Domingos P. F. Almeida Tipos de danos mecânicos • Impacto • Compressão (corte) • Vibração (abrasão) Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 2 Danos mecânicos: impacto Num corpo elástico Energia absorvida no impacto ≈ energia devolvida no ressalto Não há danos mecânicos Num fruto Energia absorvida no impacto > energia devolvida no ressalto Trabalho efectuado pelo excesso de energia absorvida à dano mecânico Danos mecânicos: impacto Efeito da forma Forma Energia absorvida por unidade de área Energia necessária para provocar danos Redonda Maior Menor Plana Menor Maior Deformabilidade das superfícies de impacto Troca de energia faz-se através de uma superfície maior do que no contacto com uma superf ície rígida Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 3 Danos mecânicos: impacto Fruto Relação entre energia absorvida e volume da pisadura (mm3.J-1) % ar no tecido Maçã 5000-12000 15-20 Pêssego 500-1000 < 10 Danos mecânicos: impacto • Factores que afectam a susceptibilidade • Massa do fruto • Densidade • Inversamente correlacionada com volume pisadura • Estádio de desenvolvimento • Evidência não conclusiva • Ausência de correla ção generalizada entre matura ção e pisaduras? • Turgescência • Perda de água reduz susceptibilidade • Temperatura • Evidência não conclusiva • Alguma evidência que danos por impacto são inversamente proporcionais à temperatura Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 4 Danos mecânicos: compressão Danos provocados por forças pequenas aplicadas durante longo período de tempo Alterações plásticas Trabalho efectuado pela energia aplicada Extrusão de água das células Deslocação de c élulas no interior do tecido Deslocação de microfibrilas de celulose Deformação permanente das células Energia restante: ruptura das células à pisadura Danos mecânicos: compressão Pressão necessária •Colheita: > 100 MPa •Frutos maduros: 40 MPa •Factores que aumentam a susceptibilidade •Manuseamento a granel •Presença de pedicelos •Falta de resistência estrutural das embalagens Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 5 Danos mecânicos: vibração Provocados por movimento dos frutos nas embalagens ou linhas de selecção Abrasão contra superfícies de contentores ou outros frutos Durante o transporte • Vibrações de 2-20 Hz resultam da interacção entre a superfície da estrada e o sistema de suspensão e são propagadas (ampliadas) para a carga Frutos no topo da caixa sofrem maior aceleração • Pêssegos: danos quando acelera ção > 0,67 g • Danos são maiores quando a frequência das vibrações coincide com a frequência da ressonância do fruto (função da elasticidade) Danos mecânicos: vibração Danos por vibração são função da: • Frequência da vibração ou rotação (Hz) • Amplitude da vibração Prevenção dos danos por vibração • Contentores de plástico causam menos danos do que contentores de madeira • Veículos com suspensão pneumática causam menos danos do que veículos com suspensão metálica (molas) • Filme de plástico ou papel entre frutos reduz danos Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 6 SEM de Paredes Celulares de Tomate Fruto Verde Fruto Maduro Almeida & Huber Factores que afectam as propriedades mecânicas • Células parenquimatosas • Turgescência (pressão) • Parede celular primá ria • Lamela média entre células adjacentes • Propriedades plásticas • Plano de separação ~45 º • Espaços intercelulares Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 7 Resultados das forças • Fractura • Produto dividido em 2 partes em resultado de impacto. • Falha paralela à direcção de aplicação da força • Fendilhamento ou separação • Separa ção das células ao longo de planos pré-definidos • Plano de separa ção a ~45 º em relação à direcção de aplicação da força • Impacto ou compressão • Pisadura • Ruptura das células • Impacto, compressão ou vibração • Deformação permanente • Compressão Medição de impactos • • Impact Recording Device (IRD) = Instrumented Sphere Medir impactos com EI • • • • • • • Curvas g vs tempo Aceleração do impacto (g) Mudança de velocidade (m/s) Tempo do impacto Seguir a esfera com vídeo para registar os impactos e sua localização Comparar os impactos com linhas de referência Correcção problemas • Adicionar almofadas • Reduzir altura efectiva das quedas • Outras modificações no equipamento Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 8 Métodos para reduzir os danos por impacto nas transferências em equipamentos de selecção (Thompson et al., 2002) Danos pisaduras dependem de • Força do impacto (ou aceleração máxima) em g • Duração (mudança de velocidade) do impacto (m/s) Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 9 Avalia ção de sistemas Antes Após avaliação e correcção http://www.wsu.edu/~gmhyde/impact_overview/impact_overview.html Prevenção dos danos mecânicos 1. 2. 3. 4. 5. Minimizar danos pelas máquinas de colheita Reduzir o número de transferência e quedas Reduzir a altura das quedas Reduzir o número de mudanças de direcção abruptas Remover as arestas angulosas dos contentores e linhas de selecção 6. Manter todos os tapetes a velocidade constante 7. Minimizar a compressão quando os frutos são canalizados para espaços estreitos 8. Forrar com tapete elástico as paredes das linhas de selecção e classificação 9. Forrar com tapete elástico o fundo dos contentores de recolha e transporte 10. Embalar os frutos entre camadas de material elástico 11. Motivar e sensibilizar os funcionários para a prevenção dos danos mecânicos Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 10 Metabolismo dos tecidos feridos • Respiração • Síntese de etileno • Isoformas de ACC sintase e de ACC oxidase induzidas por ferimentos • ACC sintase e ACC oxidase são inactivadas em células danificadas • Ferimento não provoca aumento da síntese de etileno durante o climactérico • Síntese de compostos fenólicos • Expressão da PAL • Oxidação de compostos fenólicos • Alterações histológicas • Acumulação de calose, suberina, taninos e pectinas • Divisão celular Mecanismo proposto para a transdução de sinal de ferimentos mecânicos (simplificado) Ferida Sistemina Etileno JA oligossacarinas Expressão de genes PI e SWRP Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 11 Colheita e preparação para o mercado Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita Pós-graduação em Fruticultura Instituto Superior de Agronomia Domingos P. F. Almeida Conjuntos de operações Colheita e operações no campo Transferência Operações na central Transferência Armazenamento Transferência Distribuição Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 12 Colheita e operações no campo • Morangos, framboesas e outros pequenos frutos • Diversas hortaliças • Vantagens • Menor manuseamento e menos transferências • Redução do tempo entre a colheita e o arrefecimento • Elimina a necessidade de central de prepara ção • Desvantagens • • • • Controlo de qualidade mais difícil Selecção mecânica não pode ser feita Limpeza Condições de trabalho menos confortáveis Preparação para o mercado em fresco • • • • • Colheita manual Recipientes de colheita Transferência Recipientes de campo Transporte para central de embalagem • Ponto chave: minimizar danos mecânicos Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 13 Recipientes de colheita e de campo • Baldes, sacos ou caixas de colheita • Frutos moles: baldes de metal ou plástico • Frutos mais resistentes à compressão: sacos de fundo aberto • Morangos, uvas: colhidos directamente para as embalagens definitivas • Recipientes de campo Cuidados no transporte • Evitar movimentação a longa distância entre os recipientes de colheita e os recipientes de campo • Supervisionar a transferência para evitar quedas bruscas • Regularizar os caminhos na parcela • Evitar estradas e caminhos em más condições • Limitar a velocidade de transporte para minimizar o movimento livre dos frutos • Utilizar sistemas de suspensão em todos os veículos • Reduzir a pressão do pneus • Revestimento dos recipientes com plástico • Cobrir os recipientes de campo com tampa revestida de plástico almofadado (no transporte de longa distância ou estradas más) Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 14 Transferência para linha de selecção e embalagem • Transferência a seco • Transferência em água • Tipos de transferência • Flutuação • Escorrimento • Sanidade na transferência em água • Temperatura da á gua Selecção • Separação com base em propriedades físicas (sin. “calibra ção”) • Métodos de selecção • Manual • Mecânica • Crité rios (exemplos) • • • • • • • Peso Diâmetro Cor Densidade Teor em sólidos solúveis (NIR) Defeitos Forma Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 15 Linha de selecção • Espaço suficiente • • • • Luz (selecção manual 500-1000 lux) Frutos sempre vis íveis Capacidade de ajustar o fluxo Evitar danos mecânicos • Gestão do pessoal • Atribuir responsabilidade • Treino dos funcioná rios • Ergonomia • Supervisão Zona de preensão óptima (Mazollier & Millet, 2002) Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 16 Localização das saídas para refugo • Objectivo • Minimizar o esforço • Opções • Acima do tapete ao centro: mais esforço • Soluções mais eficientes: • Ao lado do operador • Imediatamente em frente ao operador (Fotos: Mazollier & Millet, 2002) Selecção manual (Mazollier & Millet, 2002) Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 17 Altura da mesa de selecção manual Valor indicativo: 1,20 m Prever a possibilidade de ajustamento •Altura regulável •Estrados (Mazollier & Millet, 2002) Parâmetros de projecto e operação • Tamanho da mesa • Altura • Largura • Velocidade de transla ção • Carga ou caudal de produto • Densidade: kg.m-2 ou nº frutos.m-2 • Nº frutos por linha • Velocidade de rotação Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 18 Selecção – Factores de escolha dos equipamentos • Capacidade do calibrador • Admitir 2/3 da capacidade teórica • Precisão • Danos mecânicos • Facilidade de ajustamento dos calibres • Facilidade de alterar o direccionamento dos frutos • Facilidade de limpeza e manutenção Embalagem • Unidade conveniente para o manuseamento pós-colheita • Requisitos: • Imobilização dos frutos dentro da embalagem • Absorção do impacto • Protecção dos frutos da compressão Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 19 Embalagem • Manual • Mecânica • Enchimento por volume ou peso (volume-fill) • Tight-fill packing • Enchimento em padrão (pattern-filling) Zona de embalagem Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 20 O fluxo luminoso decresce de forma logarítmica com a distância (Mazollier & Millet, 2002) Colocação das lâmpadas Sombra Encandeamento por reflexão Encandeamento directo Altura indicativa (h): 1,50 m acima da zona de trabalho Fluorescentes, tubos perpendiculares à mesa Espaçamentos entre lâmpadas: 1,5h (indicativo) (Mazollier & Millet, 2002) Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia 21 Alinhadores (Mazollier & Millet, 2002) Preparação para o mercado • • • • • Recepção Limpeza Pré-selecção ou triagem (Aplicação de revestimentos) Selecção (calibração) •Eliminar defeitos •Tamanho, cor, forma, estado de maturação • • • • (Etiquetagem individual) Embalagem Controlo de qualidade Paletização Domingos Almeida • 2005 • Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia
