Atmosfera controlada dinâmica monitorada pelo quociente respiratório e sua interação com estádios de maturação sobre a conservação da qualidade e o perfil volátil de maçãs galaxy | Dynamic controlled atmosphere monitored by respiratory quotient and its interaction with the maturity stages on quality and volatile profile conservation in galaxy apple

Harvesting the apple at the correct maturity stage for long-term storage is becoming more and more difficult, especially due to the lack of manual labor. Thereby, the development of storage techniques that allows the storage of fruit harvested outside the correct maturity is necessary. Thus, on the present dissertation we aimed to evaluate a new dynamic controlled atmosphere storage technique based on the lower oxygen limit (LOL) monitoring by the respiratory quotient (DCA-RQ) and compare it with controlled atmosphere (CA) and the combination of CA with 1-methylcyclopropene application (CA + 1-MCP) on the physical, chemical quality and volatile profile of Galaxy apple harvested in three maturity stages (unripe, ripe and overripe). Two chapters composed the dissertation: the first is directed to evaluate the metabolism, physical and chemical quality and the second to evaluate the metabolism and volatile profile. Fruit of the three maturity stages stored under DCA-RQ showed lower ACC oxidase enzyme activity, internal ethylene, ethylene production and respiration rate as compared to fruit stored under CA. The storage under DCA-RQ 1.3 resulted in similar quality keeping as compared to CA + 1-MCP. Lower mealiness incidence and flesh breakdown were observed in DCA-RQ and CA + 1-MCP stored fruit. Higher flesh firmness was verified in DCA-RQ 1.3, if fruit were harvested unripe, higher in CA + 1-MCP, DCA-RQ 1.3 and DCA-RQ 1.5 in ripe harvested fruit and higher in CA + 1-MCP overripe harvested apple. The storage under DCA-RQ 1.5 resulted in acetaldehyde, ethanol and ethyl acetate accumulation, but at a concentration that did not increase the electrolyte leakage and physiological disorders related to fermentation, like flesh breakdown. Oxygen lowering down to extremely low partial pressure, by the storage under DCA-RQ 1.5, resulted in fruit with higher volatile compounds concentration that composed the aroma, regardless the maturity stage, as compared to fruit stored under CA. Additionally, the volatile compounds increase was not only observed for ethyl esters, but also in characteristic Galaxy apple esters, like butyl acetate, hexyl acetate and 2-methylbutyl acetate. With the 1-MCP application was observed a reduction in the aroma production as compared to CA and not allowed the increment of esters concentration with the maturity advance, resulting in fruit with similar ester concentration on the three maturity stages. Taken in account the physical, chemical quality and the volatile compounds, the best storage conditions for all maturity stages follow this order: DCA-RQ 1.5 > DCA-RQ 1.3 > CA + 1-MCP > CA.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

A colheita de maçãs no estádio de maturação correto para longos períodos de armazenamento é uma tarefa cada vez mais complicada, especialmente em função da falta de mão-de-obra. Em função disso, o desenvolvimento de técnicas de armazenamento que possibilitem o armazenamento de frutas colhidas fora do estádio de maturação adequado é necessário. Nesse sentido, na presente dissertação, buscou-se avaliar uma nova técnica de armazenamento em atmosfera controlada dinâmica baseada no monitoramento do limite mínimo de O2 (LMO) pelo quociente respiratório (ACD-QR) e comparar com a da atmosfera controlada convencional (AC) e a combinação de AC com aplicação de 1-metilciclopropeno (AC + 1-MCP) sobre a qualidade física, química e o perfil volátil de maçãs Galaxy colhidas em três estádios de maturação (verde, madura e sobremadura). A dissertação é composta de dois capítulos (artigos): o primeiro direcionado à avaliação do metabolismo e da qualidade física e química e o segundo ao metabolismo e à composição volátil. Frutos dos três estádios de maturação armazenados ACD-QR apresentaram menor atividade da enzima ACC oxidase, etileno interno, produção de etileno e respiração em comparação aos frutos armazenados em AC. O armazenamento em ACD-QR 1,3 resultou em manutenção da qualidade similar ao armazenamento em AC + 1-MCP, independentemente do estádio de maturação. Menor incidência de polpa farinácea e degenerescência de polpa foi verificada em frutos armazenados em ACD-QR e AC + 1-MCP. A firmeza de polpa foi maior em frutos armazenados em ACD-QR 1,3, quando colhidos verdes, maior em AC + 1-MCP, ACD-QR 1,3 e ACD-QR 1,5 em frutos maduros e maior em AC + 1-MCP em frutos colhidos sobremaduros. O armazenamento em ACD-QR 1,5 resultou em acúmulo de acetaldeído, etanol e acetato de etila, porém numa concentração que não causa aumento no extravasamento de eletrólitos e distúrbios fisiológicos relacionados à fermentação, como a degenerescência de polpa. A redução do O2 a pressões parciais extremamente baixas, pelo armazenamento em ACD-QR 1,5, resultou em frutos com maior concentração de compostos voláteis que compõe o aroma, independentemente do estádio de maturação, em comparação aos frutos armazenados em AC. Adicionalmente, esse incremento na produção de compostos voláteis não ocorreu apenas em forma de acetatos de etila, mas também na forma de ésteres característicos de maçãs Galaxy , como o acetato de butila, acetato de hexila e acetato de 2-metilbutila. Com a aplicação de 1-MCP houve redução na produção de aroma em comparação a AC sem uso do produto, também não houve incremento na produção de ésteres com o avanço da maturação nos frutos tratados com 1-MCP, resultando em frutos com concentração de ésteres similar entre os três estádios de maturação. Levando em consideração a qualidade física, química e a produção de compostos voláteis, as melhores condições de armazenamento para todos os estádios de maturação segue a seguinte ordem: ACD-QR 1,5 > ACD-QR 1,3 > AC + 1-MCP > AC.