COBERTURAS BIODEGRADÁVEIS: EFEITOS SOBRE A VIDA ÚTIL DE TOMATES TIPO ITALIANO

Este capítulo faz parte da coletânea de trabalhos apresentados na VII Semana de Alimentos (Semal), publicado no livro: Avanços e Pesquisas em Ciência dos Alimentos: Novas Tendências e Aplicações. – Acesse ele aqui.

DOI: 10.53934/agronfy-2025-03-39

ISBN:

Rhaif Oliveira e Silva ; Ana Paula Stort Fernandes ; Ellen Godinho Pinto ; Wiaslan Figueiredo Martins ; Taysa Martins de Oliveira ; Thais AlvesBarbosa ; Isadora Rocha Ribeiro ; Bárbara Soares ; Dayana Silva Batista Soares

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: dayana.soares@ifgoiano.edu.br;

RESUMO

O tomate (Solanum lycopersicum L.) é a hortaliça mais presente no prato dos brasileiros e vem sendo cultivado em todo o país, pois é muito apreciado pelo seu sabor tanto in natura quanto processado. Apesar do seu alto consumo por todo o mundo, a perda deste produto durante a pós-colheita é bastante preocupante. Sendo assim, objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito de coberturas biodegradáveis sobre vida útil de tomates. As coberturas utilizadas foram quitosana 1% e ácido lático 1%. As amostras foram armazenadas, sob temperatura ambiente, durante 12 dias. As avaliações quanto a pH, sólidos solúveis, acidez titulável, perda de massa, teor de licopeno e umidade, foram realizadas a cada três dias. Os dados referentes às análises de pós-colheita foram analisados estatisticamente pelo teste de Tukey (p<0,05) e teste de t- student (p<0,05). Tanto a quitosana quanto o ácido lático foram efetivos na elevação da vida útil do tomate.

Palavras-chave: Solanum lycopersicum L., licopeno, pós-colheita, quitosana, ácido lático.

INTRODUÇÃO

O tomate (Solanum lycopersicum L.) é um dos frutos mais consumidos no mundo, com grande importância econômica e nutricional. Rico em vitaminas A e do complexo B, além de glicose, frutose, lipídios, proteínas e minerais como potássio e cálcio, o tomate contribui para a saúde ocular, metabólica e cardiovascular. Ele é amplamente utilizado na indústria alimentícia, em produtos como molhos e sucos, e possui propriedades antioxidantes, especialmente devido ao licopeno (1).

O consumo de tomate é muito elevado em todo o Brasil, sendo um dos alimentos mais populares e utilizados na culinária do país. De acordo com Andrade et al (2), o tomate é um ingrediente essencial em diversos pratos típicos, além de ser amplamente consumido fresco, em molhos, sucos e conservas. Essa alta demanda reflete sua importância na dieta diária dos brasileiros.

O tomate, por ser um alimento altamente perecível e classificado como fruto climatérico, possui uma vida útil reduzida devido à sua elevada atividade metabólica. Segundo Nogueira et al (3), o manuseio inadequado, o uso de embalagens mal dimensionadas e o transporte em condições inadequadas contribuem para grandes perdas pós-colheita, afetando sua qualidade e aumentando o desperdício. Essas perdas representam um desafio significativo para a conservação do tomate e para a redução do desperdício alimentar. Além disso, a sazonalidade do tomate resulta em períodos do ano com baixa disponibilidade do fruto no comércio, o que reforça a necessidade de estratégias para aumentar o tempo de conservação. Melhorar a conservação do tomate é fundamental para garantir seu fornecimento contínuo, reduzindo perdas e atendendo à demanda mesmo fora da temporada de colheita (4).

Atualmente, um dos principais desafios para a economia e a saúde é a perda de alimentos devido a problemas de conservação, especialmente de frutos. O Brasil, sendo um dos maiores produtores de alimentos do mundo, enfrenta dificuldades em reduzir essas perdas, que afetam tanto a disponibilidade quanto a qualidade dos produtos, impactando diretamente a economia e o abastecimento alimentar (5). Segundo dados do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), aproximadamente 30% dos alimentos produzidos no Brasil são desperdiçados, o que representa uma grande perda econômica e um problema para a segurança alimentar. Esse desperdício ocorre em várias etapas da cadeia produtiva, desde a colheita até o consumo final, afetando principalmente frutas, vegetais e outros produtos perecíveis (6).

Com o objetivo de reduzir as perdas pós-colheita, diversas técnicas de conservação do tomate in natura têm sido estudadas, incluindo o uso de revestimentos comestíveis. Esses revestimentos aumentam o tempo de vida útil das frutas e hortaliças, funcionando como barreiras para a migração de umidade, oxigênio, dióxido de carbono, aromas, lipídeos e outros compostos. Além disso, esses revestimentos podem carregar aditivos alimentares e antimicrobianos, melhorando a integridade mecânica do produto e facilitando o manuseio. Essa tecnologia tem se mostrado promissora para aumentar a durabilidade e reduzir o desperdício de alimentos (7).

Segundo Modolon et al (8), técnicas de conservação de frutos pós-colheita têm sido preconizadas para a redução da atividade respiratória com o uso de películas comestíveis, aplicação de cera e armazenamento refrigerado. Quitina e quitosana são polímeros atóxicos, biodegradáveis, biocompatíveis e produzidos por fontes naturais renováveis (como por exemplo, fécula de mandioca e proteína do leite), cujas propriedades vêm sendo exploradas em aplicações industriais e tecnológicas há quase setenta anos. A quitosana, um biopolímero do tipo polissacarídeo, possui uma estrutura molecular quimicamente similar à fibra vegetal chamada celulose, diferenciando-se somente nos grupos funcionais (9).

Segundo Camili et al (10), devido à sua habilidade de formar um filme semipermeável, pode modificar a atmosfera ao redor do produto e diminuir as perdas por transpiração e desidratação dos frutos, além de atrasar o amadurecimento e o escurecimento enzimático de alguns frutos.

O ácido láctico e seus sais, os lactatos de sódio ou de potássio, atuam como agentes bacteriostáticos que aumentam o tempo de latência dos micro-organismos e/ou diminuem sua taxa de crescimento. Agem diretamente sobre o metabolismo bacteriano por acidificação intracelular, interferindo na transferência transmembranária de prótons, inibindo o mecanismo de retroação e quelando os cátions divalentes essenciais ao crescimento de patógenos. De outro lado, os lactatos abaixam a atividade da água, o que contribui a bloquear o desenvolvimento bacteriano, aumentando assim o tempo de conservação. Numerosos estudos mostraram recentemente o efeito inibidor dos lactatos contra certo número de microrganismos patógenos (Salmonella, Listeria, Staphylococcus, Clostridium). Eles ainda possuem uma função de exaustor de sabor. Conservante de alimentos, os lactatos atuam como agente sinérgico dos antioxidantes, acidulantes e saborizantes (11).

Objetivou-se com este estudo avaliar a aplicação de coberturas biodegradáveis de quitosana e ácido lático sobre a vida útil do tomate italiano cultivar cordillera.

MATERIAIS E MÉTODOS

Os tomates foram adquiridos no comércio local da cidade de Morrinhos-GO e levados para o laboratório de Análise de Alimentos, do Instituto Federal Goiano Campus Morrinhos (17º 43′ 52″ S; 49º 05′ 58″ W; 771m de altitude) onde o experimento foi realizado. Os frutos foram higienizados, em seguida, com o auxílio de uma peneira, foram imersos nas soluções de cobertura (quitosana 1% e ácido láctico 1%) por 1 minuto, eescorridos por mais 30 segundos antes de serem acondicionados em bandejas de polietileno por duas horas à temperatura de 0°C para que ocorresse a secagem da cobertura. Após secagem, os tomates revestidos, bem como os tomates controle (sem revestimento) foram pesados, acondicionados em bandejas de poliestireno e armazenados no laboratório em temperatura ambiente. Os frutos foram avaliados, em triplicata, a cada 3 dias, durante 12 dias, quanto a teor de sólidos solúveis, pH, acidez titulável, perda de massa, umidade e teor de licopeno.

A elaboração e aplicação da cobertura de quitosana foi realizada com cloreto de cálcio (1% p/v) foi dissolvido em 1,5 L de água destilada levemente acidificada com ácido lático (1% v/v). Logo após adicionou-se a quitosana (1% p/v) e homogeneizou-se a solução manualmente por aproximadamente 1 minuto.

Para a cobertura de ácido l (1% p/v) adicionou-se o ácido lático à água destilada e homogeneizou-se a manualmente por aproximadamente 1 minuto.

A determinação de umidade (estufa a 105ºC), pH (em potenciômetro) e acidez titulável foram realizadas segundo a (12).

A perda de massa dos frutos foi determinada segundo (13), sendo calculada pela diferença entre a massa inicial e a massa final das bandejas, medida em balança analítica. Os resultados foram expressos em porcentagem de perda de massa fresca, utilizando-se a equação (1).

A determinação do teor de licopeno foi segundo (14). Foi adicionado em um becker 0,24 g da amostra e adicionou 2 ml de etanol 95%, 2 ml de BHT em acetona e mais 4 ml de hexano gelado. Foi coberto o becker com filme de PVC esticável para que não ocorresse a evaporação e logo após ocorreu a agitação por 15 min. Em seguida foi adicionado 1,2 ml de água deionizada no extrato, agitou-o e foi esperado até que houve separação em duas camadas. A parte superior conteve o licopeno. Preparou o branco com hexano. Em seguida, fez-se a leitura das amostras em espectrofotômetro (λ= 503 nm) devidamente zerado com o branco. O conteúdo de licopeno foi calculado utilizando a equação (2):

A análise estatística dos resultados foi efetuada usando estatística descritiva (média ± desvio padrão) e a comparação entre as médias foi realizada pelo teste de Tukey (p ≤ 0,05), (quando comparadas três médias) e pelo teste de t-Student (≤ 0,05) (quando comparadas duas médias) utilizando-se o programa SAS (Statistical Analisys System).

RESULTADO E DISCUSSÃO

O tratamento controle obteve uma menor vida útil que os demais tratamentos, sendo comprovada a senescência na quarta avaliação. Este fenômeno pode ser explicadopelo fato de que as coberturas aplicadas formaram filmes que funcionam como barreira a gases e ao vapor de água, aumentam o tempo de latência de micro-organismos e também possuem características antimicrobianas.

De acordo com a tabela 1 houve diferença significativa entre os valores de acidez titulável em todos os tratamentos, durante todo o período de armazenamento. Foi identificada uma queda nos valores de acidez titulável com posterior aumento durante o armazenamento. Ao final do armazenamento as amostras apresentaram maiores valores de acidez titulável, com exceção das amostras de ácido lático.

A redução da acidez ocorreu em decorrência do amadurecimento dos frutos e do metabolismo respiratório que continua ocorrendo após a colheita, fazendo com que vários substratos, dentre eles os ácidos orgânicos localizados nos vacúolos das células, sejam utilizados no ciclo de Krebs para geração de energia (15).

Quanto aos valores de pH observou-se diferença significativa (p≤0,05) entre os tratamentos a partir do terceiro dia de avaliação. Durante o armazenamento observou-se diferença significativa do tratamento controle no último dia de avalição, no tratamento com ácido lático o pH do primeiro dia de avaliação diferiu significantemente (p≤0,05) do segundo e terceiro dia de avaliação, sendo que estes diferiram significativamente (p≤0,05) do quarto e quinta dias de avaliação. As amostras revestidas com quitosana ao final do armazenamento se mostrou estatisticamente igual ao período inicial. Variações nos valores de pH (acréscimos e decréscimos) foram registrados ao longo do armazenamento tal fato pode ser explicado pela síntese e degradação de ácido orgânicos durante o processo de maturação.

A medida de pH exerce influência na palatabilidade do alimento, no desenvolvimento de micro-organismos, na atividade enzimática, na retenção do sabor-odor de produtos de frutas, na verificação do estádio de maturação de frutas, no emprego da esterilização e na escolha da embalagem na qual serão acondicionados os produtos, dentre outros (16).

Durante o armazenamento houve diferença significativa (p≤0,05) em todos os tratamentos quanto ao teor de licopeno (Tabela 1). Observa-se que houve síntese de licopeno até o segundo dia de avaliação para as amostras controle e revestidas com ácido lático, e até o terceiro dia para as amostras revestidas com quitosana. Durante o processo de amadurecimento dos vegetais a clorofila vai sendo degradada enquanto há síntese dos demais pigmentos, carotenoides e antocianinas (17). Com isso observa-se que a cobertura de quitosana foi a mais eficiente quanto ao retardamento do processo de amadurecimento dos frutos. Ao final do armazenamento todas as amostras apresentaram valores menores do que apresentaram inicialmente, porém a amostra controle demonstrou declínio no teor de licopeno primeiro que os demais (Tabela 1). Sendo assim as coberturas conseguiram retardar a oxidação do licopeno. Segundo Rodriguez-Amaya et al. (18) os carotenoides são perdidos principalmente pela oxidação enzimática e não enzimática, as quais dependem da disponibilidade do oxigênio e da estrutura do carotenoide.

Resultado semelhante foi demonstrado por Barankevicz (19), que observou durante o congelamento do tomate tinto, teve inicialmente uma elevação do teor de licopeno seguido por uma queda.

Não houve diferença significativa entre os tratamentos no parâmetro umidade. Em todos os tratamentos, os valores encontrados na primeira avaliação foram significamente iguais aos valores apresentados na última avaliação (Tabela 1).

As amostras controle e ácido lático não demonstraram variação significativa, enquanto que, nas amostras com quitosana não obteve variação (Tabela 1). Segundo Gallo et al. (20) as coberturas elaboradas a partir de polissacarídeos (como a quitosana) constituem boas barreiras a gases, contribuindo para o controle do processo respiratório, porém são sensíveis à umidade e apresentam alta permeabilidade ao vapor de água.

O teor de sólidos solúveis de 3,0 °Brix, para o consumo de tomates in natura, é considerado ideal para frutos de alta qualidade, desde que haja equilíbrio com a acidez titulável (21). Sendo assim todas as amostras estavam com ótimo teor de sólidos solúveis para o consumo in natura (Figura 1).Na última avaliação das amostras de ácido lático e quitosana ocorreu uma elevação dos valores de sólidos solúveis (Figura 1).

Esse comportamento pode ser explicado tanto pela hidrólise do amido a açúcares redutores (frutose e glicose), que ocorre durante o amadurecimento (22).

Ocorreu redução do teor de sólidos solúveis totais (SST) na última avaliação da amostra controle. Segundo Huertas et al. (23) essa redução no teor de SST, no final do armazenamento, indica que estes sólidos estão sendo mais usados na respiração do que produzidos, ou seja, é o início da senescência.

Segundo Françoso et al. (24), a perda de massa fresca é resultado do processo transpiratório somado aos mecanismos respiratórios via oxidação do carbono. A transpiração acarreta a perda de água e, quando ocorre de forma intensa, pode afetar diretamente a qualidade dos frutos, alterando sua aparência e, consequentemente, diminuindo sua aceitação. Observa-se na figura 2 que houve aumento da perda de massa com decorrer do armazenamento em todos os tratamentos. Segundo Candeó (25) a perda de massa gradativa, em todos os frutos, é característica com o passar do tempo.

Tanto o controle quanto o ácido lático tiveram um aumento bastante elevado em suas últimas avaliações. Sendo assim a quitosana teve maior eficiência no parâmetro perda de massa (Figura 2).

CONCLUSÃO

O tratamento com quitosana e ácido lático elevou significamente à vida útil do tomate italiano cultivar cordillera. O tratamento controle entrou em senescência 3 diasantes que os demais tratamentos. Nem todas as características de qualidade físico-quimicas foram mantidas pelas coberturas. A quitosana conseguiu retardar as características de amadurecimento da acidez, pH, licopeno e teve o melhor desempenho quanto a perda de massa. Enquanto as características afetadas pelo ácido lático foram os sólidos solúveis, licopeno e demostrou influência sobre a umidade.

Embora a quitosana tenha conseguido afetar positivamente mais características físico-quimicas que o ácido lático, a cobertura com ácido lático possui menor custo. Sendo que as duas coberturas aumentaram igualmente a vida útil do tomate italiano cultivar cordillera, o ácido lático seria mais viável.

BIBLIOGRÁFICA

1. Amancio DF. Efeito da aplicação de revestimentos comestíveis para conservaçãode tomate italiano (Solanum lycopersicum L.) ‘ravena’ in natura. Dissertação(mestrado) Rio de Janeiro: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2020, p.69.

2. Andrade IGV, Souza GN, Aires ES, Gomes ILS, Rocha RC, Figueiredo Neto A,Aragão CA. Produtividade e qualidade de tomate italiano cultivado com diferentesformas de aplicações de cálcio. Research, Society and Development. 2020.vol. 9, n.12:1-15.

3. Nogueira AN, Macedo RCBS, Rabelo JLG, Mendonça LP. Substâncias bioativascomo conservantes naturais em alimentos. In: Anais do I CONIMAS e IIICONIDIS; 2020; Campina Grande. Campina Grande: Realize Editora; 2020:730-746.

4. EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. 2022. Food waste andfood loss.

5. Oliveira WR, Pascuali LC, Silva SS, Porto AG, Christ AJ, Carvalho JW. Influênciade extratos vegetais na qualidade fisiológica e sanitária de sementes de feijão-decorda (Vigna unguiculata (L.) Walp.). Caderno Pedagógico [Internet]. 2024;21(4).

6. Lemos S. Perdas pós-produção e pré-consumo geram um grande desperdício dealimentos no Brasil. Jornal da USP, 2024.

7. Bourtoom T. Edible films and coatings: characteristics and properties.InternationalFoodResearchJournal, HatYai, 2008, 15(3).

8. Modolon TA, Boff P, Rosa JM, Sousa PMR, Miquelluti DJ. Qualidade pós-colheitade frutos de tomateiro submetidos a preparados em altas diluições. HorticulturaBrasileira. 2012; 30:58-63

9. Azevedo VVC, Chaves SA, Bezerra DC, Lia Fook MV, Costa ACFM. Quitina equitosana: aplicações como biomateriais. Rev Eletrôn Mater Process. 2007; 2:27-34.

10. Camili EC, Benato EA, Pascholati SF, Cia P. Avaliação de quitosana, aplicada em pós-colheita, na proteção de uva ‘Itália’ contra Botrytis cinérea. Summa Phytopathol. 2007; 33:215-21.

11. FOOD INGREDIENTS BRASIL. 2011. Dossiê conservantes. 18. ed. São Paulo: Food ingredients Brasil. p. 28-51.

12. ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. 2016. Official methods of analysis of the Association Analytical Chemists. 20. ed. Gaithersburg: AOAC Internacional. 3100p.

13. Guimarães CI. Cenouras Minimamente Processadas com Cobertura de Amido Reforçada com Suspensões de Celulose Micro/nanobrilada Obtidas de Cenoura. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Lavras – Lavras-MG. 2016, 137p.

14. Rodriguez-Amaya DB, Kimura M. Harvest Plus handbook for carotenoid analysis. Washington (DC): International Food Policy Research Institute; 2004. 58 p.

15. Chitarra MIF, Chitarra AB. Pós-colheita de Frutos e Hortaliças. Fisiologia e Manuseio. 2005, 2 ed. Lavras: FAEPE.

16. Chaves JBP. Noções de microbiologia e conservação de alimentos. Viçosa: UFV.1993. 114 p.

17. Ribeiro EP; Seravalli EAG. Química dos alimentos. 2. ed. São Paulo: Editora Blucher. 2007. 196p.

18. Rodriguez-Amaya DB; Kimura M; Amaya-Farfan J. Fontes brasilieras de caroteinóides: Tabela brasileira de composição de carotenoides em alimentos. Brasília: Ministério do Meio Ambiente. 2008. 99p.

19. Barankevicz GB; Novello D; Resende JTV; Schwarz K; Santos EF. Características físicas e químicas da polpa de híbridos de tomateiro, durante o armazenamento congelado. Horticultura Brasileira. 2015, 33: 07-11.

20. Gallo JAQ; Debeafort F; Callegarin F; Voilley A. Lipidic hydropHobic, pHysical state and distribution effects on the properties of emulsion-based films. Journal of Membrane Science. 2000, 180: 37 – 46.

21. Kader AA; Morris LL; Stevens MA; Albright-Holton M. Composition and flavor quality of fresh market tomato as influenced by some postharvest handling procedures. Journal of the American Society for Horticultural Science. 1978, 103: 6-13.

22. SELEGUINI A, JÚNIOR MJAF, SENO S, SANTOS JI, SILVA KS, LEMOS OL. 2011. Vida útil e qualidade de frutos de tomateiros tratados com paclobutrazol. Revista Ceres. 2011, 58: 470-475.

23. HUERTAS GGC; MORENO NGN; SAURI DE. Conservación refrigerada de chicozapote com calentamiento intermitente. Horticultura Mexicana. 1999, 7: 258.

24. Françoso ILT, Couto MAL, Canniatti-Brazaca SG, Arthur V. Alterações físicoquímicas em morangos (Fragaria anassa Duch.) irradiados e armazenados. Ciência e Tecnologia de Alimentos. 2008, 3: 614-619.

25. Candéo M; Kubaski ET; Sequinel T; Schmidt S; Tebcherani SM. Qualidade póscolheita de tomates tipo rasteiro com aplicação de soluções de amido, glicerol e poliacetato de vinila por aspersão. Perspectivas da Ciência e Tecnologia. 2016, 1: 17-28.