UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CÂMPUS DE BOTUCATU FRUTOS DE UMBUZEIRO (Spondias tuberosa Arruda): CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DURANTE SEU DESENVOLVIMENTO E NA PÓS-COLHEITA CLARISMAR DE OLIVEIRA CAMPOS Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Campus de Botucatu, para obtenção do título de Doutor em Agronomia – Área de Concentração em Horticultura. BOTUCATU - SP JULHO, 2007. II UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRONÔMICAS CÂMPUS DE BOTUCATU FRUTOS DE UMBUZEIRO (Spondias tuberosa Arruda): CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DURANTE SEU DESENVOLVIMENTO E NA PÓS-COLHEITA CLARISMAR DE OLIVEIRA CAMPOS ORIENTADOR : Profa . Dra . Giuseppina Pace Pereira Lima Tese apresentada à Faculdade de Ciências Agronômicas da UNESP - Campus de Botucatu, para obtenção do título de Doutor em Agronomia – Área de Concentração em Horticultura. BOTUCATU - SP JULHO, 2007. III FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉCNICA DE AQUISIÇÃO E TRATAMEN- TO DA INFORMAÇÃO – SERVIÇO TÉCNICO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - UNESP – FCA – LAGEADO – BOTUCATU (SP) C198f Campos, Clarismar de Oliveira, 1950 – Frutos de umbuzeiro (Spondias tuberosa Arruda): características físico-químicas durante seu desenvolvimento e na pós-colheita / Clarismar de Oliveira Campos. – Botucatu: [s.n.], 2007. iv, 113 f. : il. Color., gráfs., tabs. Tese (Doutorado) – Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agronômicas, Botucatu, 2007 Orientador: Giuseppina Pace Pereira Lima Inclui bibliografia 1. Umbuzeiro. 2. Fruto. 3. Pós-colheita. I. Lima, Giuseppina Pace Pereira. II. Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Campus de Botucatu). Faculdade de Ciências Agronômicas. III. Título. IV V Pelo contrário, Deus escolheu as coisas loucas deste mundo para confundir os sábios, e Deus escolheu as coisas fracas do mundo para confundir os fortes, e Deus escolheu as coisas ignóbeis do mundo, e as desprezadas, e as que não são, para reduzir a nada as que são; para que nenhum mortal se glorie na presença de DEUS. (I Coríntios, 1: 27-29) VI A Deus que deu-me forças e capacidade para realização deste sonho. Aos meus pais, João Alves Campos e Adérica Gonçalves de Oliveira Campos (in memorian), por tudo que fizeram. Aos meus irmãos e irmãs, pelo carinho. A minha esposa, Nilzete de Souza Ferreira Campos, pelo carinho e estímulo. Aos filhos: Adérica Ynis Ferreira Campos, João Vicente Ferreira Campos e Clarismar de Oliveira Campos Filho, razão da nossa existência. Ao homem do semi-árido, que paga para viver. DEDICO VII AGRADECIMENTOS A DEUS, supremo criador. À UNEB/DTCS – Universidade do Estado da Bahia – Departamento de Tecnologia e Ciências Sociais – DTCS, pela oportunidade de aperfeiçoamento; À UNESP, em cujo âmbito me acolheu e possibilitou este curso especialmente ao Departamento de Produção Vegetal / Horticultura / FCA; À Profª Dra. Giuseppina Pace Pereira Lima, pela confiança, amizade e orientação permanentes na realização deste trabalho e pela amizade que o tempo não apaga; Aos Professores do Curso de Horticultura, pelas lições, pelo aprendizado, pelo esforço e estímulos permanentes aos alunos, obrigado de coração; Ao professor Dr. João Domingos Rodrigues, pelo carinho, por ajudar e encantar a todos que passam pelo seu caminho; Ao Professor da Uneb Joaquim Pereira Neto, grande amigo pelo apoio na realização das análises estatísticas; Aos colegas de Curso pela amizade e solidariedade; especialmente ao parente e amigo Professor Antônio Scaffa Correia Pontes (em memória); Aos funcionários (as) do LASAQ/UNEB Fabiana Gonçalves Severo, Norma Sueli do Carmo Mota, Gilsa Leide Carvalho Evangelista Oliveira, Frederico José dos Santos, José Silva Monte Santo e Maria Veneble Oliveira dos Santos pelo apoio na realização das análises; Aos colegas Dílson da Silva Menezes, Alcides Alves Tamarindo Júnior e Josman Pedro da Silva Vieira pela ajuda na coleta dos dados; Às funcionárias da Seção de Pós-Graduação da FCA/UNESP: Marilena, Marlene, Jaqueline e Kátia, pela simpatia e consideração com que sempre me atenderam; VIII SUMÁRIO RESUMO .......................................................................................................... 01 SUMMARY ...................................................................................................... 04 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................ 07 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................................... 11 2.1 Considerações Gerais ................................................................................. 11 2.2 O Umbuzeiro ou Imbuzeiro ...................................................................... 16 2.3 Características físicas e químicas .............................................................. 21 2.4 Pós-colheita ............................................................................................... 24 2.5 Refrigeração ............................................................................................... 25 3 MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................... 31 3.0.1. Localização ............................................................................................. 31 3.0.1.1 Localização e escolha das plantas ......................................................... 31 3.0.1.2 Solos ...................................................................................................... 33 3.0.1.3 Clima ..................................................................................................... 34 3.0.1.4 Características analisadas nos diversos experimentos .......................... 36 3.0.1.4.1 Peso do fruto e polpa .......................................................................... 36 3.0.1.4.2 Sólido solúveis (SS) ........................................................................... 36 3.0.1.4.3 Acidez titulável (AT) ......................................................................... 37 3.0.1.4.4 Teor de vitamina C ............................................................................. 37 3.0.1.4.5 Massa seca ......................................................................................... 38 3.0.1.4.6 Teor de fenóis totais ........................................................................... 38 3.0.1.4.7 Proteínas totais ................................................................................... 38 3.0.1.4.8 Lipídeos totais .................................................................................... 39 3.0.1.4.9 Carboidratos totais ............................................................................. 39 3.0.1.4.10 Teor de nitrato .................................................................................. 39 3.0.1.4.11 pH .................................................................................................... 39 3.0.1.5. Classificação dos estádios de crescimento dos frutos ......................... 40 3.1. Curva de crescimento do fruto de umbuzeiro ............................................ 40 3.1.1 Delineamento experimental ..................................................................... 40 3.1.2 Análise estatística .................................................................................... 41 IX 3.2. Características físico-químicas de frutos do umbuzeiro ............................ 41 3.2.1 Colheita e características físico-químicas ................................................ 41 3.2.2 Delineamento experimental ..................................................................... 42 3.2.4 Análise estatística .................................................................................... 42 3.3. Caracterização dos frutos quanto ao tratamento térmico ........................... 42 3.3.1 Delineamento experimental ..................................................................... 43 3.4. Pós-colheita dos frutos do umbuzeiro ........................................................ 43 3.4.1 Delineamento experimental ..................................................................... 44 3.4.2 Características analisadas ........................................................................ 44 3.4.3 Análise estatística .................................................................................... 45 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO .................................................................... 46 4.1. Curva de crescimento do fruto do umbuzeiro ............................................ 46 4.1.1 Resultados da análise de variância ........................................................... 46 4.1.2 Crescimento dos frutos ............................................................................ 47 4.1.3 Medidas químicas .................................................................................... 52 4.2 Características físico-quimicas de frutos do umbuzeiro ............................ 57 4.2.1 Análise de variância ................................................................................. 57 4.2.2 Peso médio de um fruto (g) ...................................................................... 57 4.2.3 Peso médio de polpa (g) ........................................................................... 60 4.2.4 Sólidos solúveis (0Brix) ........................................................................... 63 4.2.5 Vitamina C .............................................................................................. 65 4.2.6 Acidez titulável (AT) ............................................................................... 68 . 4.3 Caracterização dos frutos quanto ao tratamento térmico ............................ 70 4.4 Pós-colheita de frutos do umbuzeiro ........................................................... 76 4.4.1 Análise de variância ................................................................................. 76 4.4.2 Perda de massa fresca (PMF) .................................................................. 78 4.4.3 Acidez titulável ........................................................................................ 82 4.4.4 Sólidos solúveis ....................................................................................... 84 4.4.5 Potencial hidrogeniônico ......................................................................... 87 4.4.6 Vitamina C .............................................................................................. 88 5 Considerações finais ......................................................................................... 91 X 6 Conclusões ........................................................................................................ 96 7 Anexos .............................................................................................................. 98 8 Referências bibliográficas ................................................................................ 101 XI LISTA DE FIGURAS Figura 1 Localização das Unidades Geoambientais no Nordeste do Brasil. Juazeiro, BA. 2006. (Fonte:SILVA et al., 2000) 32 Figura 2 Localização das Unidades Geoambientais onde foram demarcadas as árvores de Umbuzeiros. Juazeiro, BA. 2006. (Fonte:SILVA et al., 2000) 32 Figura 3 Curva de crescimento do fruto de umbuzeiro. Juazeiro-BA. 2006 48 Figura 4 Estádio 1 FTV-F. Fruto totalmente verde. Figa (caroço esbranquiçado, em formação ). Juazeiro, BA. 2006. 50 Figura 5 Estádio 2 FTV-D. Fruto totalmente verde. Devéz (caroço duro). Juazeiro, BA. 2006. 50 Figura 6 Estádio 3 FTV-In. Fruto totalmente verde. Inchado (início da pigmentação). Juazeiro, BA. 2006. 51 Figura 7 Estádio 4 FPA-M-1. Fruto com predominância do amarelo. Maduro 1. Juazeiro, BA. 2006. 51 Figura 8 Estádio 5 FTA-M-2. Fruto totalmente amarelo. Maduro 2. Juazeiro, BA. 2006. 51 Figura 9 Estádio 6 FTA-P. Fruto totalmente amarelo. Passado. Juazeiro, BA. 2006. 52 Figura 10 Nuvem de dados médios das correlações entre as variações de peso médio de fruto, vitamina C, sólidos solúveis (0Brix) e acidez titulável em frutos de umbuzeiro. Juazeiro, BA. 2006. 56 Figura 11 Resultados de peso médio (g) de fruto de umbuzeiro em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro (BA). 2006. 58 Figura 12 Resultados de peso médio de polpa de umbuzeiro em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro, BA. 2006. 61 Figura 13 Resultados médios de sólidos solúveis (0Brix) em fruto de umbuzeiro em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro,BA. 2006. 63 Figura 14 Resultados médios de teores de vitamina C em fruto de umbuzeiro em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro, BA. 2006. 66 XII Figura 15 Resultados médios de teores de acidez titulável em fruto de umbuzeiro em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro,BA. 2006. 68 Figura 16 Perda de massa fresca (PMF) em frutos de umbuzeiro, em condições naturais e armazenados em câmara fria. Juazeiro, BA. 2006. 79 Figura 17 Fotos ilustrativas de umbu, armazenados em condições naturais. Foto 01 representa o estádio inicial, a foto 02 frutos com 96 horas e foto 03 frutos com 144 horas. Juazeiro,BA. 2006. 80 Figura 18 Fotos ilustrativas de umbu, armazenados em condições de câmara fria. Foto 04 representa o estádio inicial, a foto 05 com 144 horas e a foto 06 com 336 horas. Juazeiro, BA. 2006. 80 XIII LISTA DE TABELAS Tabela 1 Dados médios de temperatura e umidade relativa do ar, ocorridos entre setembro/ 20005 e março/2006 no Município de Juazeiro,BA. 35 Tabela 2 Resultados médios de precipitação e evapotranspiração, ocorridos entre os meses de setembro/2005 e março/2006 no Município de Juazeiro, BA. 35 Tabela 3 Classificação dos estádio de maturação do fruto do umbuzeiro, segundo a coloração da casca. Juazeiro,BA. 2006. 40 Tabela 4 Desdobramentos dos graus de liberdade de peso médio do fruto (PMF), % de polpa, sólidos solúveis (SS) (0Brix), vitamina C e acidez titulável (AT). Juazeiro, BA. 2006. 46 Tabela 5 Peso médio do fruto, teor de vitamina C, sólidos solúveis e acidez titulável, coeficiente de variação em cinco estádios de desenvolvimento do fruto de umbuzeiro. Juazeiro,BA. 2006. 54 Tabela 6 Desdobramento dos graus de liberdade de peso do fruto (PF), % de polpa, sólidos solúveis (SS) (0Brix), vitamina C e acidez titulável (AT). Juazeiro, BA. 2006. 57 Tabela 7 Desdobramento dos graus de liberdade de peso médio de um fruto (g) de umbuzeiro em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro,BA. 2006. 59 Tabela 8 Desdobramento dos graus de liberdade do peso médio de polpa (g) de umbu em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro,BA. 2006. 62 Tabela 9 Desdobramento dos graus de liberdade de sólidos solúveis (0Brix) de umbu em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro,BA. 2006. 64 Tabela 10 Desdobramento dos graus de liberdade da quantidade de vitamina C (mg em 100 mL de suco) em suco de umbu em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro,BA. 2006. 67 Tabela 11 Desdobramento dos graus de liberdade de acidez titulável (AT) em g de ácido cítrico por 100g de polpa de umbu em cinco Unidades Geoambientais. Juazeiro,BA. 2006. 69 Tabela 12 Análises físico-químicas e coeficiente de variação em polpa de 71 XIV umbu com e sem tratamento térmico. Juazeiro, BA. 2006. Tabela 13 Análises físico-químicas e coeficiente de variação em casca de umbu com e sem tratamento térmico. Juazeiro, BA. 2006. 72 Tabela 14 Desdobramentos dos graus de liberdade de perda de massa fresca (PMF), potencial hidrogeniônico (pH), sólidos solúveis (SS) (0Brix) e acidez titulável (AT) e vitamina C. Juazeiro, BA. 2006. 77 Tabela 15 Resultados médios de perda de massa fresca em condições de câmara fria e natural, em Juazeiro,BA. 2006. 79 Tabela 16 Resultados médios de acidez titulável (AT) em condições de câmara fria e natural, em Juazeiro,BA. 2006. 83 Tabela 17 Resultados médios de sólidos solúveis (SS) (0Brix) em condições de câmara fria e natural, em Juazeiro,BA. 2006. 85 Tabela 18 Resultados médios de potencial hidrogeniônico (pH) em condições de câmara fria e natural, em Juazeiro,BA. 2006. 87 Tabela 19 Resultados médios de vitamina C em condições de câmara fria e natural, em Juazeiro, BA. 2006. 89 XV LISTA DE ANEXOS Anexo 1 Resultados das análises de solo em duas profundidades. Juazeiro,BA. 2006. 99 Anexo 2 Resultados das análises químicas dos solos em duas profundidades. Juazeiro,BA. 2006. 100 XVI UMBUZEIRO ou IMBUZEIRO ÁRVORE SAGRADA DO SERTÃO Euclides da Cunha ÁRVORE MÃE DO NORDESTINO Iracy Araújo IMPORTANTE FRUTEIRA DO SEMI-ÁRIDO Benedito Vasconcelos ESMERALDA DO SERTÃO Adérica Ynis Ferreira Campos “HÁ PLANTAS QUE TEM CISTERNAS DE FORMA EFICIENTE O UMBUZEIRO É NA RAIZ SERVE MUITO PARA A GENTE EM SUA BATATA D´ÁGUA FORMA-SE UMA NASCENTE” “ ZELE O UMBUZEIRO, POIS PLANTAS NOVAS NÃO TEM MAIS OS QUE AINDA EXISTEM JÁ TEM CEM ANOS OU MAIS E SÓ QUEM OS VIU NASCER FORAM NOSSOS ANCESTRAIS” Jailson Torquato Comunidade São Bento. 1 RESUMO Este trabalho foi conduzido em quatro etapas, visando acompanhar o desenvolvimento das características físico-químicas de frutos de umbuzeiro (Spondias tuberosa Arruda); estabelecer a curva de crescimento do fruto e aspectos pós-colheita dos frutos do umbuzeiro, objetivando estabelecer estratégias para melhor conservar os frutos, tendo em vista que o fruto desta fruteira, caracteriza-se como uma fruta exótica, já alcançando o mercado europeu. As plantas escolhidas, localizam-se na quadrícula 400 e 420 de Longitude (W. C) e 80 e 100 de Latitude Sul, sendo colhidos frutos de vinte plantas em cinco Unidades Geoambientais. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado e o arranjo, a depender da situação, fatorial aninhado (“nested”). Concluiu-se neste trabalho que os umbuzeiros presentes nas Unidades Geoambientais da Depressão Sertaneja, apresentam grande variabilidade fenotípica, manifestada pelo peso médio do fruto, peso médio da polpa, teor de vitamina C e acidez titulável. De acordo com a curva de crescimento do fruto, os 2 estádios podem ser visualizados pelo peso do fruto e pela coloração da casca. O florescimento do umbuzeiro ocorre entre setembro e outubro, a fecundação das flores não ocorre todas de uma só vez, são fecundadas paulatinamente no decorrer de trinta dias, em média, fazendo com que a colheita se estenda entre vinte e trinta e cinco dias. A classificação proposta, dos estádios de desenvolvimento foi de 1FTV-F (fruto totalmente verde. Figa – caroço esbranquiçado, em formação), 2FTV-D (fruto totalmente verde. Devéz - caroço duro, ponto de umbuzeitona), 3FTV-In (fruto totalmente verde. Inchado - início da pigmentação), 4FPA-M-1 (fruto com predominância do amarelo - Maduro 1), 5FTA-M-2 (fruto totalmente amarelo - Maduro 2), 6FTA-P (fruto totalmente amarelo – Passado). O conteúdo de vitamina C no suco do umbu, variou de 41,9 g em 100 mL no estádio 1FTV-F (figa) para 8,5 g em 100 mL no estádio 5 FTA-M-2 (maduro 2). A acidez titulável, quantidade de ácido cítrico, variou de 4,5 g em 100g de suco no estádio 1 FTV-F (figa) para 1,4 g em 100g de suco no estádio 5 FTA-M-2 (maduro 2). Os sólidos solúveis dado em 0Brix, variou de 7,0 no estádio 1 FTV-F(figa) para 12,3 no estádio 5 FTA-M-2 (maduro 2). Existe correlação positiva entre os constituintes físicos e químicos do fruto do umbuzeiro, onde a medida em que o fruto aumentava de peso aumentava os sólidos solúveis ( 0Brix). Observou-se correlação negativa entre os constituintes físicos e químicos do fruto do umbuzeiro, onde a medida em que o fruto aumentava de peso, diminuia os teores de vitamina C e a acidez titulável (teor de ácido cítrico). Alta concentração de ácido cítrico no fruto verde do umbuzeiro (figa), permite se fazer um mix com outros sucos, servindo o suco do umbu como conservante natural. A refrigeração mostrou-se eficiente na conservação de frutos pós-colheita, onde o tempo máximo de prateleira em condições naturais foi de seis dias e em condições de câmara fria foi de quatorze dias. O aumento do tempo de pós-colheita do fruto do umbu, quando submetido à refrigeração permite colocar o fruto em outros mercados, tanto interno como externo, dependendo do meio de transporte utilizado. Os 3 atributos físicos e químicos, tais como perda de massa fresca (PMF), acidez titulável, sólidos solúveis, pH e vitamina C ficaram harmônicos entre si, principalmente quando submetidos à refrigeração. Os resultados mostraram que quando a polpa e a casca do umbu são submetidos ao cozimento, os teores de fenóis aumentaram e os teores de nitrato diminuíram, fato que favorece a industrialização deste fruto. Palavras-chave: Umbuzeiro, fruto, vitamina C, pós-colheita. 4 THE FRUITS OF THE UMBUZEIRO (Spondias tuberosa Arruda): DEVELOPMENT OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS AND ASPECTS OF POSTHARVEST. Botucatu, 2007. 134. Tese (Doutorado em Agronomia / Horticultura – Faculdade de Ciências Agronômicas, Universidade Estadual Paulista. Author: Clarismar de Oliveira Campos Adviser: Giuseppina Pace Pereira Lima SUMMARY This work was carried out in four stages in order to follow the development of the physical and chemical characteristics of umbu tree fruits (Spondias tuberosa Arruda) and to establish the fruit growth curve and aspects of postharvest of umbu tree fruits with the goal to establish strategies to improve conservation of umbu fruits since it is an exotic fruit reaching the European markets. The fruits were harvested from twenty plants 5 randomly chosen in five Geoambiental unities located in quadrants 400 and 420 of longitude (W. C) and 80 and 100 of south latitude. The experimental design was completely randomized in a factorial (nested) arrangement when necessary. The conclusion was that the umbu trees present in the Geoambiental unities showed high variability expressed by average of fruit weight, fruit pulp, vitamin C contents and titrable acidity. According to the fruit growth curve the stage can be observed by fruit weight and coloration of rind. The bloom of umbu tree occurs between September and October, the fecundation of flowers do not develop at one time but instead gradually on average of thirty days and harvest occur between twenty and thirty five days. The proposal classification of umbu trees stages was the following: 1FTV-F (fruit totally green. Figa – seed white in formation), 2FTV-D (fruit totally green Devez – hard seed, ponto de umbuzeitona), 3 FTV –In (fruit totally green. Swelled – start of pigmentation, 4FPA – M - 1 (fruit predominantly yellow – ripe 1), 5 FTA –M – 2 (fruit totally yellow – ripe 2), 6FTA – P (fruit totally yellow – over-ripe). The vitamin C contents in umbu juice varied from 41, 9g in 100 ml in stage 1FTV – F (figa) to 8,5g in 100 ml in stage 5 FTA-M-2 (ripe 2). The titrable acidity, quantity of citric acid, varied from 4,5g in 100g of juice in stage 1FTV-F (figa) to 1,4g in 100g of juice in stage 5 FTA–M-2 (ripe 2). The soluble solids given in Brix varied from 7,0 in stage 1 FTV – F (figa) to 12,3 in stage 5 FTA – M-2 (ripe 2).There is a positive correlation between the physical and chemical components of umbu tree fruit, where the most gaining of fruit weight the lower the vitamin C content and lower titrable acid. High concentration of citric acid in green fruit allows making a mix with other type of juice fruit, so meaning that umbu juice can serve as a natural conservant. The freezing showed efficient in conservation of postharvest, where the maximum time in natural condition was six days and in a cold chamber was fourteen days. The increase of the time of postharvest of umbu fruit when submitted to the refrigeration it allows placing the fruit in other markets, internal or external, 6 depending on the way of transport used. The physical and chemical attributes such as loss of fresh weight (PMF), titrable acid, soluble solids, pH and vitamin C were harmonic among them, mainly when freezing. The results showed that baking of the pulp and of the rind increased phenols and decreased nitrate content, fact that favors the industrialization of the umbu fruits. Keywords: Umbuzeiro, fruits, vitamin C, postharvest. 7 INTRODUÇÃO O Nordeste brasileiro destaca-se como um grande produtor de frutos tropicais nativos e cultivados, em virtude das condições climáticas prevalecentes. A fruticultura, nesta região, constitui-se em atividade econômica bastante promissora, devido ao sabor e aroma exótico de seus frutos e à sua enorme diversificação. O conhecimento do valor nutritivo desses frutos assume importância considerável, pois alimentação adequada e aplicação de métodos tecnológicos eficientes só se tornam possíveis mediante o conhecimento do valor nutricional dos alimentos. Entre as espécies endêmicas do semi-árido brasileiro, o umbuzeiro destaca-se pela possibilidade de ser cultivado em larga escala, visto que pode ser aproveitado de diversas formas, tanto para a alimentação humana, quanto para a suplementação alimentar de animais (CAMPOS, 1986, 1988, 1997, 1998; CAVALCANTI et al., 2000). Os frutos, ricos em vitamina C, podem ser consumidos “in natura” ou na forma de geléia, da sua polpa faz-se umbuzada – uma mistura de polpa, açúcar e leite. Na 8 área sócio-econômica, pode ser enumerada uma gama de produtos que são aproveitados do umbuzeiro. Mais de quarenta produtos podem ser extraídos do umbuzeiro, doces os mais variados, farinha da raiz, bebidas, gelatinas, vinho, refresco, sorvete, tira-gosto e picolé (DUQUE, 1973, 1980; REGIS, 1982; CAMPOS 1988; MENDES, 1990; CAMPOS, 1994; CAVALCANTI et al., 2000). No entanto, na imensa área de contrastes do Nordeste, os desmatamentos da vegetação nativa para a produção de energia para os diversos tipos de indústrias, olarias, padarias e calcinadoras, que consome em média 30.000 m3 de lenha por mês, representando um desmatamento na ordem de 25 hectares de caatinga, põe em risco o bioma caatinga, um fator preocupante, visto que toda essa variabilidade genética pode ser erodida antes de ser conhecida, e o mais grave ainda, de ser preservada para usos das gerações futuras (QUEIROZ et al., 1993). Na região semi-árida do Nordeste brasileiro, a agricultura convive com uma série de adversidades, tendo na escassez dos recursos hídricos, sua principal restrição. Por outro lado, fatores de natureza física, biológica e sócio-econômica, como a escassez e a má distribuição de chuvas, as limitações de solo, a falta de tecnologias, entre outros, têm contribuído para que a produção agrícola não atinja os objetivos desejados (CAVALCANTI et al., 1999). O conhecimento da fisiologia pós-colheita de frutos é de grande importância para que se tenham subsídios técnicos que visem à ampliação do tempo de armazenamento sem, contudo, alterar suas características físicas, organolépticas e nutricionais (ABREU et al., 1998). A correta determinação do estádio de maturação em que um fruto se encontra é essencial para que a colheita seja efetuada no momento certo. Para isso, são 9 utilizados os chamados índices de maturação. Esses índices compreendem medidas físico- químicas que sofrem mudanças ao longo da maturação dos frutos. Os índices de maturação devem assegurar a obtenção de frutas de boa qualidade, durante o armazenamento (KLUGE et al., 2002). Segundo Chitarra & Chitarra (2005), os índices chamados físico- químicos, referentes a transformações morfológicas e fisiológicas pelas quais os frutos passam durante seu desenvolvimento, podem auxiliar na determinação do ponto de maturação. Dentre os físicos, pode-se citar o formato dos frutos (incluindo o diâmetro longitudinal e transversal) e a espessura da polpa e da casca. Com relação aos índices químicos, os mais utilizados são pH, acidez titulável e sólidos solúveis. Todos são de fácil obtenção, podendo ser indicadores do ponto de colheita, se monitorados durante o desenvolvimento do fruto, pois, próximo deste, o teor de sólidos solúveis aumenta, o pH varia pouco e a acidez tem uma rápida redução. Para se ter uma idéia hoje da magnitude da exploração do umbuzeiro, tomando-se por base três municípios da região de Uauá, Canudos e Curaça (BA) possuem uma fábrica com capacidade de processamento de 180 t-1 e treze mini- fábricas nas comunidades com capacidade de processamento de 20 t-1, cada. Só no município de Uauá , por dia saem 2.000 sacas de 45 Kg de frutos, na época da safra, envolvendo mais de 200 famílias na cadeia desta atividade. Vale destacar a parceria com a CONAB (Companhia Nacional de Abastecimento) onde em dois anos vendeu-se 100 t de produtos para creches, hospitais e escolas, envolvendo uma soma de R$ 362.665,00 (trezentos e sessenta e dois mil e seiscentos e sessenta e cinco reais). Importante também é o impacto já na Comunidade Européia, visto que os produtos já chegam à Europa através das parcerias com o Slow Food e Altereco. Os trabalhos com umbuzeiro justificam-se por várias óticas, pela preservação da espécie para usos atuais e futuros, preservação ecológica e geração de emprego 10 e renda, visto o seu fruto ser muito consumido pelos nordestinos e, atualmente, seus sub- produtos, têm ganhado espaço nos mercados nacional e internacional, pois o fruto é raramente consumido “in natura” em outras regiões do Brasil ou do mundo (CAMPOS, 1986; OLIVEIRA, 2005). Dessa forma, estudos pós-colheita desse fruto tornam-se cada vez mais importantes. Com o umbuzeiro, poucos estudos têm sido feitos em relação à pós- colheita, assim, este trabalho teve como objetivos caracterizar os aspectos físico-químicos dos frutos de umbuzeiro, em cinco unidades geoambientais, analisar a curva de crescimento dos frutos e estudar algumas mudanças pós-colheita, além de estabelecer estratégias para melhor conservação dos frutos, tendo em vista que o fruto do umbuzeiro caracteriza-se como um fruto exótico, já alcançando o mercado europeu. 11 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1. Considerações Gerais O Nordeste brasileiro está localizado no Norte Oriental do Brasil, nas Latitudes Sul 10 e 180 30` e Longitudes (W.G ) de 340 30` e 480 20` , perfazendo uma área de 1.561.177 km2 , correspondendo a 18,26% do Brasil, envolvendo os estados do Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe e Bahia, com uma população estimada no ano de 2000 de cerca de 47.693.253 habitantes, representando 28% da população brasileira (CARVALHO,1999; MAIA, 2004; PINTO, 2004). Nesta vasta área, existe uma gama de contrastes, provocados principalmente pelo clima, onde na área litorânea está concentrada a maior população, as maiores cidades e também as melhores oportunidades desde os tempos do Brasil colônia. A colonização deu-se do litoral para o interior, onde no litoral a monocultura da cana de açúcar foi o maior suporte da economia do Nordeste, entretanto, hoje, acha-se bem diversificada entre comércio, indústria e prestação de serviços (RABELO,1990; MAIA, 2004; PINTO, 2004). 12 Paralelamente ao desenvolvimento do litoral nordestino, com a cana de açúcar, outra área destacava-se no cenário da colônia, que era os Gerais onde concentravam-se a exploração de ouro e pedras preciosas. Juntamente a estes dois pólos de desenvolvimento, na época, começa a haver a ocupação do semi-árido nordestino e essa ocupação teve um objetivo principal que era o fornecimento de carne e outros gêneros alimentícios aos senhores de engenhos e as mineradoras (SANTANA,1992). O estabelecimento do semi-árido nordestino, deu-se através dos “Currais” onde, o proprietário da terra deixava uma vaca, um boi, uma égua, um cavalo e um casal de vaqueiro, para tomar conta dos animais e prestar contas da propriedade. Em seguida, foram introduzidos outros animais tais como: caprinos, ovinos, asininos, galináceos, etc., com a finalidade de dar maior sustentação às famílias assentadas. Em menos de cem anos, estava implantada uma das maiores riquezas do Brasil, onde o boi era a principal fonte de negócios, criando assim uma nova ordem econômica e tradições para o semi-árido (ROCHA, 1983 ; SANTANA, 1992). Com a ocupação do semi-árido, o homem começa a devastação daquilo que a natureza levou milhares de anos para adaptar às condições de clima e solo: a vegetação xerófila. Os primeiros a chegar pouco entendiam a fragilidade da Caatinga, cuja aparência árida denuncia uma falsa solidez. Com o aumento do rebanho, aumento da população o surgimento de cidades, vilas e povoados, o processo de degradação vai aumentando a cada dia. Um novo paradigma se estabelece no semi-árido, o combate à seca, investimentos em represamento de água são feitos ao longo dos tempos na tentativa de manter o povo nas localidades, bem como fornecimento de água para dessedentação animal. São políticas frágeis e eleitoreiras, nunca um plano sistemático na tentativa de se estabelecer uma 13 convivência com a seca e não um combate à seca (CARVALHO, 1999). Os grande açudes atraíram fazendas de criação de gado no Vale do Rio do São Francisco e em mais de 30 pólos de irrigação, hoje existentes no Nordeste. A irrigação foi incentivada sem o uso de técnicas apropriadas, um exemplo foi o feitio dos projetos de irrigação sem o sistema de drenagem, causando assim um resultado desastroso ao meio ambiente, visto ter provocado a salinização do solo. Outro fato grave é a contaminação das águas por agrotóxicos, depois de aplicado nas lavouras, o agrotóxico escorre das folhas para o solo, levado pela irrigação, daí para as represas, matando os peixes e contaminando a população (ROCHA, 1995; CARVALHO, 1999). Um quadro de miséria se estabeleceu no semi-árido mais populoso do planeta Terra, somos mais de 20 milhões e necessitamos de um novo modelo de desenvolvimento, onde os recursos naturais sejam melhor disponibilizados e preservados, garantindo assim, melhores dias para a geração atual e as futuras gerações (OLIVEIRA, 2005). Desde épocas remotas os escritores (CUNHA,1929; SOUZA, 1938; DUQUE, 1973) já falavam da importância do umbuzeiro para o povo do semi-árido, entretanto, passar da poesia para uma pesquisa sistemática levaram-se anos. Apesar de o Nordeste do Brasil possuir um enorme potencial em plantas xerófilas, estas ainda estão relegadas ao descaso da maioria dos órgãos competentes no que tange à domesticação e aproveitamento racional pelo homem. Dentre inúmeras xerófilas existentes no semi-árido nordestino, o umbuzeiro (Spondias tuberosa Arruda) (MOBOT, 2006) reveste-se de grande importância tanto ecológica, como sócio-econômica (CAMPOS,1986). O umbuzeiro é encontrado no bioma caatinga, que significa mata branca em Tupy. De fato, a caatinga apresenta-se verde somente no curto período das chuvas, 14 entre os meses de novembro a abril, ou seja, seis meses de chuva e seis meses sem chuva, entretanto, essa regra não é bem fixa, visto o semi-árido ser bastante instável quanto a regularidade das chuvas, além do que, ocorre sempre a “seca verde” ou os “veranicos” que desestabilizam as lavouras, a vegetação e o homem O bioma caatinga tem uma área de 734.478 km2, perfazendo 7% do território brasileiro (DUQUE,1973; BRASIL- RADAMBRASIL,1983; MAIA, 2004). A região semi-árida do Nordeste brasileiro é conhecida pelo nome de “polígono das secas” (BNB, 1964), pois as secas periódicas assolam uma área de 86,48% do Nordeste; 11,01% de Minas Gerais e 2,5% do Espírito Santo, perfazendo uma área de 974.752 km2 , formando assim, uma área em forma de polígono. O clima, segundo a classificação de Köpen, é Bwh semi-árido, que baseia-se na temperatura, precipitação e sua distribuição durante as estações do ano. A heterogeneidade da caatinga é demonstrada por algumas designações regionais, atribuídas a diferenças fisionômicas e até mesmo florísticas. Dentre alguns autores, destaca-se Duque (1973), que reconhece no “Polígono das Secas” as seguintes “regiões ecológicas”: Caatinga, Sertão, Seridó, Agreste, Carrasco e Serras. A caatinga não é um tipo uniforme de vegetação, pode assumir várias formas e estas formas diferem em fisionomia e em composição florística de um lugar para outro. Pode-se afirmar que a relação entre o “habitat” e a comunidade vegetal não é uma função simples e reversível. A flora de uma região é historicamente o resultado de um longo processo de seleção natural (MAIA, 2004). O polígono das secas é uma das regiões semi-áridas mais quentes do globo, com temperatura variando de 12o a 45o C e médias mensais superiores a 250 C; baixa pluviosidade, variando de 200-1000 mm ano-1, na isoieta da área da caatinga, onde a média 15 oscila em torno de 600 mm ano-1; grau higrométrico do ar entre 30 e 90%; insolação média de 2.800 horas solar ano-1, acarretando assim, uma forte evapotranspiração potencial em torno de 2.000 mm, em decorrência das poucas nuvens, baixa latitude, ventos quentes, secos e de elevada velocidade, induzindo dessa forma, um balanço hídrico deficitário (HARGREAVES, 1974 ). Muitos autores usam o símbolo Bsh, a letra s, é aplicada erroneamente no clima semi- árido, tendo em vista que no Sertão Nordestino a concentração de chuvas é maior no verão (AMBIENTEBRASIL, 2005). O Zoneamento Agroecológico do Nordeste elaborado através da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária- EMBRAPA, abrange o Nordeste brasileiro e parte do Norte de Minas Gerais, incluída no polígono das secas, formando uma área de 1.662.947 Km2. Baseia-se na estrutura fisiográfica regional, onde em uma nova abordagem dividiu a Região em 20 Grandes Unidades de Paisagem, agrupando 172 Unidades Geoambientais (SILVA et al., 2000). Segundo Silva et al. (2000), Unidade Geoambiental (UG) é uma entidade especializada, na qual o substrato (solo), a vegetação natural, o modelado e a natureza e distribuição dos solos na paisagem, constituem um conjunto, cuja variabilidade é mínima, de acordo com a escala cartográfica. A ausência de referências quanto às condições climáticas nesse conceito, deve-se ao fato de que a vegetação natural foi usada como indicador climático, uma vez que ele reflete as condições de disponibilidade hídrica do ambiente estudado. As classes de solos e a disposição destas na paisagem constituem os elementos básicos da UG. A Unidade de Paisagem Depressão Sertaneja (F), possui 34 Unidades Geoambientais, sendo numerada de F 1 a F 34, com uma área de 368.216 km2 , perfazendo 22,16% da área do Zoneamento Agroclimático do Nordeste. Trata-se de uma área de paisagem 16 típica do semi-árido nordestino, caracterizada por uma superfície de pediplanos bastante monótona, relevo predominantemente suave-ondulado, e cortado por vales estreitos, com vertentes dissecadas. Elevações residuais, cristas e/ ou outeiros pontuam a linha do horizonte. Esses relevos isolados testemunham os ciclos intensos de erosão que atingiram grande parte do sertão nordestino (SILVA et. al., 2000). O clima desta Unidade de Paisagem é quente e na grande maioria semi-árido e apresenta dois períodos chuvosos distintos: o primeiro, ocorre na região mais seca (sertão), com período chuvoso de outubro a abril; o segundo, na região de clima mais ameno (agreste), o período chuvoso ocorre de janeiro a junho, onde de uma maneira geral, a média de precipitação anual fica em torno de 650 mm mal distribuídos. 2.2. O umbuzeiro ou imbuzeiro De acordo com Giacometti (1993) e Donadio (1995), no Brasil foram identificados dez centros de origem de espécies frutíferas, onde o umbuzeiro está presente no sexto centro, que situa-se na Caatinga do Nordeste brasileiro. O gênero Spondias pertence à família Anacardiaceae e possui dezoito espécies distribuídas nos neotrópicos, Ásia e Oceania . No Nordeste brasileiro, destacam-se as espécies: Spondias mombin L. (cajazeira), Spondias purpurea L. (cirigueleira), Spondias cytherea Sonn. (cajaraneira), Spondias tuberosa Arruda (umbuzeiro) e Spondias spp. (umbu- cajazeira e umbugueleira), todas árvores frutíferas tropicais largamente exploradas, através do extrativismo (CAVALCANTI et al., 1999; LIRA JÚNIOR, 2005; DRUMOND et al., 2006 ). No Nordeste, estas espécies têm considerável importância social e econômica, fato comprovado pela crescente comercialização de seus frutos e produtos 17 processados em mercados, supermercados e restaurantes da região (SILVA et. al., 1987; GIACOMETTI, 1993; LIMA et al., 2002). O umbuzeiro é planta xerófita nativa do semi-árido do Nordeste brasileiro (DUQUE, 1980). O umbu-cajazeira é um híbrido natural entre a cajazeira e o umbuzeiro (GIACOMETTI, 1993), tem origem desconhecida, características de plantas xerófitas e está disseminado em alguns estados do Nordeste como o Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí, Pernambuco e Bahia. A umbugueleira é uma árvore muito semelhante à da umbu-cajazeira, e os poucos exemplares existentes ocorrem nos municípios de Santa Isabel (PB) e Tururu (CE). O umbuzeiro (Spondias tuberosa Arruda) é uma xerófita lenhosa, de vida longa, estrutura celulósica, caducifólia. Árvore frondosa para as condições do Sertão, atingindo quando adulta, a uma altura média em torno de seis metros, com ramos laterais em semi-círculo, atingindo às vezes uma circunferência de trinta metros de diâmetro, servindo assim, como excelente proteção ao solo bem como os animais nas horas mais ensolaradas, via de regra, sua copa apresenta-se "decotada" devido à ação dos animais que apreciam tanto o seu fruto, como a sua folhagem (DUQUE, 1973, 1980). As folhas são pinadas, glabras quando adultas, com folíolos ovalados ou elipsóides, obtusos no ápice, com cerca de quatro centímetros de comprimento e dois centímetros de largura (BRAGA,1960). Sua floração é periférica, com flores brancas dispostas em panículas com dez a quinze centímetros de comprimento e composta de cálice com quatro e cinco sépalas em uma corola com quatro a cinco pétalas valvadas. O androceu possui de oito a dez 18 estames e o gineceu de três a cinco estilos (DUQUE, 1980). Estudos realizados por Pires & Oliveira (1986) sobre a estrutura floral e sistema reprodutivo do umbuzeiro, relatam que a panícula, em geral, contém nove fascículos opostos com uma média de onze flores em forma de taça, medindo cerca de seis milímetros de diâmetro, quando abertas. O androceu é polistêmico, com cerca de três milímetros de comprimento, distribuídos uniformemente. As anteras são reniformes. O gineceu é curto, atingindo um a dois milímetros de comprimento, com quatro estiletes de mais ou menos dois milímetros. Numa mesma inflorescência, cinqüenta por cento das flores são hermafroditas, enquanto os outros cinqüenta por cento são flores masculinas, apresentando estigma e estiletes rudimentares, caracterizando a espécie como sendo andromonóica, do ponto de vista reprodutivo. A abertura das flores dá-se entre zero e quatro horas, com pico às duas horas, existindo evidências de polinização cruzada. Em relação ao sistema radicular do umbuzeiro, Duque (1980) afirma que as raízes laterais são longas, ocupando uma camada com aproximadamente um metro de profundidade da superfície do solo e que a sobrevivência dessa planta, por mais de trinta anos, mesmo nos períodos das secas, é assegurada pelos xilopódios ou batatas nas raízes com armazenamento de água, mucilagens, glicose, tanino, amido e outros elementos vitais para nutrição desse vegetal, quando do período de estiagem. Trabalhando com plantas nativas da caatinga de Paulo Afonso, Ferri & Labouriau (1953) determinaram o “balanço de água”, comparando dados obtidos em 1952 e 1953. No ano de 1952, por ser mais ameno, o umbuzeiro teve uma transpiração máxima por volta das 9:00 horas e em 1953, esta máxima transpiração foi identificada por volta das 7:00 horas, assim mesmo em quantidade tão reduzida que pode ser expressa pela transpiração cuticular. Dessa maneira, o umbuzeiro apresenta diversos meios de proteção de perda de água, caso contrário tenderia a desaparecer. Lima Filho & Silva (1988), em estudo fisiológico do 19 umbuzeiro, conduziram estudo objetivando avaliar a resistência estomática, transpiração e temperatura da folha do umbuzeiro no seu habitat natural, no final da estação seca e após as primeiras chuvas. A resistência começou a aumentar em torno das 7 h nos dois períodos, porém de forma mais brusca durante a seca, resultando em baixa transpiração. Após as primeiras chuvas, a resistência estomática começou a aumentar em torno de 13 h, quando as condições ambientais ainda eram favoráveis a uma grande demanda evapotranspiratória. Estes resultados sugerem uma acentuada economia de água pelo umbuzeiro. Não se observou diferenças na temperatura das folhas relativas aos dois períodos. Para Campos (1988) baixas taxas de transpiração são qualidades de adaptação, apesar de não ser o único meio característico de adaptação para as condições áridas, tão pouco o melhor, haja visto a redução na fotossíntese, com reflexo na diminuição da produtividade. De acordo com o autor, o umbuzeiro possui três mecanismos de adaptação ao semi-árido, armazenamento de água e nutrientes nos xilopódios, fechamento dos estômatos às primeiras horas do dia e folhagem caduca, que caem logo que a planta começa a apresentar os sintomas de estresse por deficiência de água, os quais estão intimamente ligados ao “relógio biológico” dessa planta. Alburquerque et al. (1982), fazendo um estudo da densidade de espécies arbóreas e arbustivas em vegetação de caatinga, verificaram em uma área de 180 ha pertencente ao Centro de Pesquisa Agropecuária do Trópico Semi-árido, que o umbuzeiro, participava em média com uma densidade de 3,02 indivíduos ha-1, com uma área de copa de 318,76 m2 ha-1. Em estudo morfológico do fruto e da semente dessa planta, Silva & Silva (1974 ) afirmam que o fruto é uma drupa elipsoidal, glabra ou levemente pilosa, de 20 epicarpo muito ou pouco espesso, de cor amarelo-esverdeada e mesocarpo variando de fino a grosso e de sabor ácido-adocicado. O endocarpo constitui o caroço, mostrando tamanho variado, apresentando a extremidade proximal, em relação ao pedúnculo, mais afunilada do que a distal. É bastante resistente e constituído de três camadas, sendo a mais externa denso- fibrosa, a intermediária de constituição frouxo-fibrosa e uma camada mais interna, a que está mais em contato com a semente, apresentando consistência igual à primeira camada. A camada externa contém geralmente seis perfurações maiores, sendo que a localizada na extremidade distal é que dá passagem à radícula e aos cotilédones. Quando o fruto é jovem a camada intermediária é contínua, entretanto, quando atinge a maturidade apresenta perfurações que correspondem internamente ao número e altura de lóculos. A semente contém cinco lóculos, porém, somente um apresenta rendimento seminal bem desenvolvido e os outros são abortados. A camada interna acha-se ligada à camada externa por toda a sua extremidade proximal, não apresentando nenhuma perfuração, vindo a dificultar o processo germinativo. Logo após a germinação, o desenvolvimento é bastante rápido. Quanto à variabilidade genética, segundo Gomes (1965), há umbus ácidos e outros quase desprovidos de acidez, umbus maiores e menores, umbuzeiros mais produtivos que outros, embora vivendo em ecologia igual, lado a lado. Em trabalho realizado por Silva et al. (1987), sobre a caracterização dos frutos do umbuzeiro, os autores constataram que o nível de variação fenotípica observando para as características do fruto, sugere a existência de alta variabilidade genética entre família. Em estudo de alternância de safra, de acordo com Campos et al. (1997), conduzido por cinco anos em trinta pés-francos de umbuzeiros, os autores concluíram que dos 150 resultados possíveis, nos cinco anos da pesquisa, houve um resultado com 21 produção acima de 300 Kg por planta, ficando, entretanto, o grosso da produção (72 resultados) entre 1 e 50 Kg por planta, predominando, produção entre 1,0 e 50 Kg por planta. Levando-se em consideração as safras de umbus, o rendimento médio por ha foi de 7; 97; 262; 168 e 374 Kg ha-1, para os anos de 1994, 1995, 1996, 1997 e 1998, respectivamente, fornecendo uma média no período, de 181 Kg ha-1. Estes resultados, entretanto, permite projetar a produtividade do umbuzeiro, levando-se em consideração uma densidade de 3,7 plantas por ha, que em anos de pouca precipitação (100-200mm) isoladamente a produtividade fica em torno de 7,0 Kg ha-1; precipitações entre 200-5000mm a produtividade fica em torno de 132 Kg ha-1 e que precipitações acima de 500mm a produtividade fica acima de 313 Kg ha- 1. 2.3. Características físicas e químicas Guimarães & Pechnik (1956), referindo-se ao extrato etéreo de frutos de umbu, encontraram as vitaminas A, D, E e K. O umbu possui ainda tiamina e ácido nicotínico. De acordo com os autores citados, outra vitamina encontrada em ótima concentração é a C, que no fruto maduro pode conter 14,2 mg de ácido ascórbico em 100 mL e no fruto verde 33,2 mg de ácido ascórbico em 100 mL. Os minerais, cálcio, fósforo, ferro, potássio, magnésio, enxofre, cobre, manganês, zinco, boro, sódio e alumínio, além do nitrogênio são encontrados, balanceados, em ótimas concentrações, nas diversas partes do umbuzeiro. De acordo com Parahym (1941), citado por Souza & Catão(1970), o umbu verde apresentou 31,6 mg, frutos maduro 13,5 mg e frutos passados 11,3 mg de vitamina C em 100 mL de polpa. Ainda segundo Souza & Catão (1970), a análise de suco 22 integral de umbu, realizada pelo I.T.B. proveniente da Bahia Frutos S.A., sediada em Salvador, revelou 8,40 mg de vitamina C por 100 mL. Quanto aos produtos industrializados desenvolvidos pela COOPERCUC (2006), Cooperativa Agropecuária Familiar de Canudos, Uauá e Curaçá (BA) a compota de umbu, contém em 25g, 2 mg de vitamina C. Já o doce da polpa, contém 9,70 mg de vitamina C em 100g. A geléia de umbu contém 20 mg em 100g do produto. Já o suco do umbu, em 100 g contém 33 mg de vitamina C. Em trabalho de acompanhamento da estabilidade da vitamina C em polpa pasteurizada e acerola in natura congeladas, ambas armazenadas a -12 0C e -18 0C, e em suco de acerola pasteurizado, mantido a temperatura ambiente, ao longo de 4 meses de armazenagem, verificaram que as polpas congeladas não apresentaram degradação significativa, já as in natura apresentaram degradação significativa, apresentaram cinética de degradação de 1a ordem. Após 4 meses de armazenagem as acerolas armazenadas a -12 0C e - 18 0C, tiveram uma perda de 43% e 19% dos teores iniciais de vitamina C, respectivamente. As polpas, a -12 0C e -18 0C, tiveram perda de 3% e o suco teve uma perda de 32% do teor de vitamina C (YAMASHITA et al., 2003). Segundo Oliveira et al. (1999), avaliando a qualidade das polpas congeladas de acerola, cajá e caju produzidas e comercializadas por empresas paraibanas e pernambucanas, através de parâmetros físico-químicos, com a finalidade de verificar a sua adequação às normas e padrões vigentes no país, encontraram valores médios para os dois Estados de: a) polpa de caju: pH = 4,11; sólidos solúveis = 9,75 0Brix; acidez em ácido cítrico = 0,39%; açúcares redutores = 5,74%; vitamina C= 162,89 mg 100g -1; b) polpa de cajá: pH = 2,50; sólidos solúveis = 7,5 0Brix; acidez em ácido cítrico = 1,09%; açúcares redutores = 2,73%; vitamina C = 10,29 mg 100g -1; c) polpa de acerola: pH = 3,70; sólidos solúveis = 6,25 23 0Brix; acidez em ácido cítrico = 1,03%; açúcares redutores = 3,20%; vitamina C = 989,47 mg 100g-1 . Os resultados obtidos indicaram que 68 % das amostras de polpa de cajá e 59% das amostras de polpa de cajú não se enquadram nos padrões para suco das mesmas frutas; já para acerola o índice foi de 40,7% das amostras não atendem ao padrão. De acordo com Souza Filho (2002) avaliando o potencial de aproveitamento de sete espécies de frutas nativas das regiões Norte e Nordeste, verificaram que cajá (Spondias mombim L. ) e ciriguela (Spondias purpúrea L. ), apresentaram níveis de 7 a 13 mg de vitamina C em 100g de néctar, respectivamente. Avaliando o teor de vitamina C e a atividade de ascorbato oxidase em manga, Cardello & Cardello (1998) verificaram que durante o amadurecimento, a atividade da ascorbato oxidase aumentou e o teor de ácido ascórbico diminuiu, havendo significativa (p < 0,05) correlação linear negativa (r = 0,98), em tese, a medida em que o teor de vitamina C decresceu, houve aumento da ascorbato oxidase. Silva et al.,(1987) observaram que o fruto do umbuzeiro é composto, em média, de 10% de caroço, 22% de casca e 68% de polpa. O peso médio de fruto, por árvore variou de 13 a 22g. O nível de variação fenotípica constatado para as características do fruto sugere a existência de alta variabilidade genética entre família. Santos (1997) em trabalho de dispersão da variabilidade fenotípica do umbuzeiro no semi-árido brasileiro, para 17 regiões ecogeográficas, encontrou valores médios de 21,2g para peso de fruto e participação percentual de 19, 25 e 55, para semente, casca e polpa, respectivamente. Campos et al.(1999),em trabalho de formação do Banco Ativo de Germoplasma de Umbuzeiro, observaram que o peso médio dos frutos variou de 4,88 a 96,7g mostrando a grande variabilidade existente para este caráter dentro da espécie. Os frutos de 24 maior tamanho foram encontrados nas regiões de melhores condições de solo e de precipitação pluviométrica, na unidade de paisagem Depressão Sertaneja do semi-árido brasileiro, o maior peso do fruto (51 g) foi observado na planta 55 em Lagoa Grande( PE). Os teores de sólidos solúveis (o Brix) da polpa dos frutos das procedências de maior peso, variou de 10,0 a 12,8. Esses valores, próximos a média observada no conjunto das procedências, sugerem a possibilidade da seleção de indivíduos com fruto grande e bom teor de sólidos solúveis da polpa. Pedrosa et al. (1989), em estudo de características físico-químicas de frutos de 22 matrizes de umbuzeiro, verificaram que o peso médio do fruto variou de 11,3 g a 50,1g, enquanto Barbosa (1989) em estudo pomológico de plantas de umbu em diferentes regiões da Paraíba, encontrou peso médio de umbu de 22,6 g, onde a casca ficou com média de 16,2%, a polpa 72,7% e semente com 11,0%. Em trabalho de dispersão da variabilidade fenotípica do umbuzeiro no semi-árido brasileiro, Santos (1997) afirma que o umbu mostra peso médio de fruto de 18g, porcentagem de polpa em torno de 58% e grau Brix de 12, relação polpa/fruto de 0,58. Por outro lado, Bezerra et al. (1993) verificaram que o peso do fruto variou de 11,3 a 50,1g, com sólidos solúveis (0Brix) de 7,2 a 12,8 e acidez (%), de 0,63 a 1,29. De acordo com Souza & Catão (1970), os constituintes físicos dos frutos do umbuzeiro foram epicarpo (casca) 12,8%, mesocarpo (polpa) 76,80% e endocarpo (caroço) 10,4%. Para Silva et al. (1987), o nível de variação fenotípica exibido pelo peso da casca parece estar associado mais a superfície da casca do que à sua espessura, variando, portanto, com o tamanho do fruto. Isto leva a concluir que a casca é uma característica de importância secundária, ficando a média em torno de 22%. Já Campos et al. 25 (1999) verificaram que o peso médio da casca variou de 0,98g a 24,30g. No mesmo trabalho o peso médio da polpa do fruto variou de 1,70 a 59,1 g, respectivamente, nas procedências identificadas de São Gabriel e Lontra. Pedrosa et al. (1989), em estudo de características físico-químicas de frutos de 22 matrizes de umbuzeiro, notaram variação de 13,4% a 24,9% de peso de casca e a percentagem de polpa variou de 62 a 77%; a acidez variou de 0,63% a 1,29%, o teor de sólidos solúveis da polpa variou de 7,2o a 12,8 oBrix, havendo contudo entre elas 14 seleções com teor acima de 10o Brix. Segundo Silva et al. (1987), a polpa e o caroço, dentre os três componentes do fruto, são as características de maior importância e que, dependendo do grau de controle genético, podem ser perfeitamente melhorados. A polpa por apresentar uma alta relação com o peso total do fruto, seria uma característica de fácil seleção em função do peso do fruto. Para esse parâmetro a média foi de 10% e 68% para caroço e polpa, respectivamente. Quanto ao teor de sólidos solúveis, observaram valores de 11% para o umbu. Em relação à acidez, obtiveram resultados de 2,62. Barbosa et al.(1989), em estudo pomológico de plantas de umbu em diferentes regiões da Paraíba, encontrou variação de de 8,8 a 10,3 oBrix. Enquanto Santos (1997) notou em frutos de maior peso, boa relação polpa/fruto e com teor de sólidos solúveis, acima de 12,5 oBrix. 2.4. Pós-colheita Os frutos, apresentam reações químicas complexas altamente dependente da fotossíntese e da absorção de água e minerais mantendo um equilíbrio dinâmico em todo o citoplasma das células. Entretanto, sabemos que o lucro do produtor não depende de 26 sua produtividade, mas sim da produtividade que chega a ser comercializável, ou seja, que esteja em condições de ser bem vendida quando chega ao local da comercialização. Os custos envolvidos da colheita ao consumo é muito menor se comparado ao período do plantio à colheita. Enquanto para produzir frutos, uma árvore leva anos, a duração do trabalho pós- colheita pode ser tão curta como uns poucos dias, e significar o sucesso ou não de tantos anos. Logo, qualquer aperfeiçoamento no processo de pós-colheita trará benefícios ao produtor, assim como o desenvolvimento e conhecimento da tecnologia de pós-colheita visa encontrar um método que melhor preserve as características do fruto colhido (AWAD, 1993; SEAGRI, 1996). As relações fonte-dreno desempenham papel chave no desenvolvimento de frutos, principalmente no que diz respeito ao acúmulo de açúcares. A força do dreno influencia o nível de açúcares como a frutose, sacarose e glicose que são também responsáveis pelo sabor do fruto. É possível perceber que a maior força dreno ocorre quando o fruto começa a mudar sua coloração de verde para amarelo (ZHOU & PAULL, 2001). A fisiologia de um fruto que iniciou o processo de amadurecimento ainda ligado à planta é bastante diferente daquele que foi colhido e amadureceu desconectado da planta (KNEE, 1995). São características típicas de frutos climatéricos a mudança na cor da casca e firmeza da polpa após a colheita. A mudança da cor verde para amarelo deve-se à degradação da clorofila e à síntese e revelação de carotenóides (WILLS & WIDJANARKO, 1995). De acordo com Lazan et al. (1989), a perda da firmeza, aliada à mudança da cor da casca, é a transformação mais característica que ocorre durante o 27 amadurecimento. A perda da consistência do fruto é resultado de vários processos, mas ocorre predominantemente devido à decomposição enzimática da lamela média e parede celular. O amolecimento da polpa é atribuído à atividade das pectinases em especial à poligalacturonase (PG) e pectinametilesterase (PME), outra enzima que tem sido associada ao amadurecimento da polpa é a beta-galactosidase, que provavelmente, completa a ação da PG. As pesquisas de pós-colheita buscam resolver problemas relacionados ao prolongamento da vida útil dos produtos sob armazenamento, portanto, visam estudar funções fisiológicas como respiração, transpiração, composição química e outros atributos como aparência externa, sabor, aroma etc. Mesmo após a sua retirada da planta, o fruto continua por algum tempo como organismo vivo, cujas células estão em plena atividade metabólica. Dos fenômenos fisiológicos próprios da célula vegetal, a fotossíntese é o único que não se mantém após a colheita. Na verdade, mesmo quando estão presos à planta os frutos são mais dependentes da atividade fotossintética das folhas do que deles próprios, isso porque, a produção de açúcares das células da sua superfície externa é pequena demais para ter influência significativa no seu crescimento (AWAD, 1993). Segundo Taiz & Zeiger (2004), durante a fase final do desenvolvimento do fruto, ou maturação, sua respiração pode continuar sem alteração significativa, ou pode ocorrer, dependendo do fruto, aumento dramático denominado climatério. Utilizando como critério a variação da respiração durante a maturação, os frutos foram agrupados em dois grandes grupos : os frutos climatéricos e os não-climatéricos. Existem também aqueles que não se encaixam nitidamente em nenhuma das duas categorias. Os frutos não-climatéricos apresentam maturação relativamente lenta, acompanhada de uma variação pouco significativa da respiração. Já os frutos climatéricos apresentam aumento rápido e significativo da respiração durante a maturação; as etapas desse aumento são: pré- 28 climatério, mínimo pré-climatério, aumento climatérico, pico climatérico e pós-climatérico. Uma característica marcante nos frutos climatéricos é a produção de etileno e a melhor qualidade do fruto para consumo “ in natura” é atingida na proximidade do pico climatérico. 2.5 Refrigeração O armazenamento refrigerado é uma das ferramentas mais importantes utilizadas no prolongamento da vida útil de frutos e hortaliças. Infelizmente, frutos tropicais, a exemplo da ciriguela, e subtropicais são geralmente sensíveis à disfunção fisiológica denominada “chilling injury” ou dano pelo frio (DF) quando mantidos a temperaturas abaixo de um certo limite crítico, acima da temperatura de congelamento, resultando em perdas quantitativas e qualitativas pós-colheita (WANG, 1994). A refrigeração é o meio mais eficiente de reduzir os processos metabólicos em frutos (MARCHAL & NOLIN, 1990) e, segundo Soto (1985) a temperatura é, provavelmente, o fator que mais afeta o período de armazenamento. Sabe-se que sua diminuição reduz a respiração do fruto e com isso prolonga o período-climatérico, retardando o amadurecimento. O uso de temperaturas mais baixas como método de conservação de frutos foi citado por Bleinroth (1988), como forma de reduzir o processo de maturação e senescência, além de controlar o desenvolvimento de microorganismos que possam estar presentes. Normalmente, a temperatura de conservação de frutos varia de 0 a 120C sendo que para cada um deles existe uma temperatura crítica que deve ser respeitada, evitando-se assim, sérios distúrbios no produto armazenado (LIMA, 2000). A incidência de DF (dano pelo frio) provoca o enfraquecimento dos tecidos, tornando-os incapazes de desenvolver, normalmente, os processos metabólicos, o que é geralmente atribuído à alteração da permeabilidade da membrana lipídica (LYONS, 1973; 29 NISHIBA & MURATA, 1996). Os sintomas associados com a ocorrência de dano pelo frio, usualmente, tornam-se aparentes somente após a transferência do produto para temperaturas mais elevadas (LEVITT, 1980; WANG, 1994). No entanto, os tipos, graus e suscetibilidade desses sintomas são variáveis entre tecidos e espécies (MANGRICH & SALTVEIT, 2000). Os sintomas de DF mais comumente reportados para frutos são a inibição no desenvolvimento e/ou modificação das cores externa e interna dos tecidos, manchas escuras aprofundadas na casca, exsudação, amadurecimento irregular, modificação na textura e no sabor, aumento da incidência da infestação microbiana e aumento da taxa de deterioração (WANG, 1994; HONG et al., 2000; MUÑOZ et al., 2001). A temperatura ideal de armazenamento, aquela que potencialmente prolongue a conservação pós-colheita sem promover danos fisiológicos nos frutos, é muito variável (NISHIBA & MURATA, 1996). Dessa forma, a cultivar e estádio de maturação são fatores que também interferem nesta variação (AUTIO & BRAMLAGE, 1986). Segundo Moreira (1987), o “chilling injury” está relacionado com um desbalanço na atividade respiratória normal de frutos e há estudos que demonstram mudanças no aspecto de membranas mitocondriais (RAISON et al.,1971) e na permeabilidade de membranas (LEWIS & WORKMAN, 1964). Foi observado acúmulo de acetaldeído, etanol, alfacetoácido (MURATA, 1969) e alfa-farneseno (WILLS et al., 1975). Há também evidências de mudanças anormais em algumas enzimas respiratórias específicas, como a glicose-6-fosfato que teve sua atividade acentuada (YOSHIOKA & HOND, 1972). O controle do amadurecimento de um fruto a baixas temperaturas exige o conhecimento dos processos metabólicos característicos deste na época da colheita, bem como das respostas indesejáveis quando este é armazenado sob temperaturas críticas, suscetíveis a DF (MUÑOZ et al., 2001) que resultam em alterações das características físicas e 30 físico-químicas. Além da temperatura, o tempo de exposição é determinante no desenvolvimento de DF (WANG, 1994). Na redução dos processos metabólicos em frutos, a refrigeração é o método mais eficaz (PANTASTICO et al., 1975; WILLS et al., 1981), afetando a respiração e a biossíntese de etileno, além de reduzir a taxa de crescimento de microorganismos. Contudo, temperaturas abaixo da mínima de segurança (TMS) podem causar desordens fisiológicas, as quais tornam o fruto muito susceptível a injúria pelo frio (Chilling injury), visíveis em armazenamento prolongado ou após a retirada desses produtos da refrigeração (COUEY, 1982). Dano pelo frio (DF) em ciriguela é função do estádio de maturação; a temperatura de 9,5 0C não resultou em DF no estádio de maturação AP (amarelo predominante), sendo este estádio o mais adequado para o armazenamento e aumento da vida útil dos frutos; a temperatura de 9,5 0C é a mínima na qual ciriguelas podem ser armazenadas sem risco de danos pelo frio ( MARTINS et al., 2003). 31 3 MATERIAL E MÉTODOS Para alcançar os objetivos propostos, o trabalho foi dividido em quatro etapas: 1a ) Curva de crescimento do fruto do umbuzeiro; 2a ) Características físico-químicas de frutos do umbuzeiro; 3a ) Caracterização dos frutos quanto ao tratamento térmico e 4a ) Pós-colheita de frutos do umbuzeiro. 3.0.1 Localização 3.0.1.1. Localização e escolha das plantas Os estudos experimentais foram desenvolvidos no período compreendido entre setembro de 2005 à março de 2006, nos municípios de Petrolina, PE e Juazeiro, BA (Figuras 1 e 2). 32 -4 8 -4 8 -4 6 -4 6 -4 4 -4 4 -4 2 -4 2 -4 0 -4 0 -3 8 -3 8 -3 6 -3 6 -1 8 -1 8 -1 6 -1 6 -1 4 -1 4 -1 2 -1 2 -1 0 -1 0 -8 -8 -6 -6 -4 -4 -2 -2 C E R N PB PE AL M A PI B A SE M G Figura 1. Localização das unidades geoambientais no Nordeste do Brasil. (Fonte: SILVA et al., 2000) Figura 2 – Localização das unidades geoambientais onde foram demarcadas as árvores de umbuzeiros. Juazeiro, BA. 2006. (Fonte: SILVA et al., 2000). Foram escolhidas cinco Unidades Geoambientais do semi-árido, que ficaram inseridas na quadrícula, 400 e 420 de Longitude (W.C.) e 80 e 100 de Latitude Sul, 33 conforme pode ser visualizado na Figura 2 (área em destaque) sendo escolhidas vinte árvores de umbuzeiros, ao acaso, por Unidade Geoambiental (SILVA et al., 2000), para se fazer a condução dos trabalhos experimentais. Unidade Geoambiental pode ser compreendida como uma entidade espacializada, na qual o material de origem do solo, a vegetação natural, o modelado e a natureza e distribuição dos solos na paisagem, constituem um conjunto, cuja variabilidade é mínima, de acordo com a escala cartográfica. Foram escolhidas as Unidades Geoambientais F 22, F 29, F 23, F 27 e F 30 (SILVA et al., 2000). Todas essas Unidades Geoambientais pertencem à Unidade de Paisagem chamada Depressão Sertaneja (F), que possui trinta e quatro Unidades Geoambientais, perfazendo uma área de 368.216 Km2 representando 22,16% do Nordeste brasileiro (SILVA et al., 2000). 3.0.1.2. Solos Coletou-se amostras de solo nas Unidades Geoambientais, nas profundidades de 0 a 20 cm e de 20 a 40 cm para determinações químicas e físicas, conforme resultados no Anexo 01 e 02 (PRADO, 2000 ; GOVERNO FEDERAL, 2002). A Unidade Geoambiental F-22, possui solo tipo Argissolo, pouco profundo com piçarra, mal drenado, textura média, ácido e distrófico. Na Unidade Geoambiental F-23, foi identificado como solo tipo Luvissolo, raso, moderadamente drenado, textura argilosa, cascalhento, ácido e distrófico. A Unidade Geoambiental F-27, é constituída de Planossolo Nátrico Órtico espessênico, medianamente profundo, moderadamente drenado, arenoso, ácido e distrófico. 34 O solo da Unidade Geoambiental F-29 e F-30, foram classificados como Planossolo Nátrico Órtico espessênico, pouco profundo, mal drenado, textura arenosa, ácido e distrófico. 3.0.1.3. Clima O clima da região de acordo com a classificação de Köppen é do tipo Bwh, semi-árido (HARCREAVES,1974), seco no inverno e com chuvas irregulares no verão. A precipitação média anual, histórica, é da ordem de 400 mm, com o período chuvoso concentrado entre os meses de novembro a abril e representando 90% do total anual, destacando-se o mês de março como o mais chuvoso e o mês de agosto como o menos chuvoso. As normais climatológicas durante o período experimental foram obtidas da Estação Meteorológica da Embrapa Semi-árido, localizada nas coordenadas 09º 24’ de latitude Sul e 40º 26’ de longitude Oeste, altitude de 375m, cujos resultados podem ser vistos nas Tabelas 1 e 2. Observou-se em relação a temperatura média do ar, variação de 26,4 ºC a 28,4 ºC e temperaturas máxima e de mínima de 33,0 ºC a 33,30 ºC e de 19,0 ºC a 22,4 ºC, respectivamente. As normais mensais de umidade relativa do ar médias, variaram de 62 a 79% e de 24 a 48% para umidade relativa mínima e de 75 a 94% para umidade relativa máxima. 35 Tabela 1– Dados médios de temperatura e umidade relativa do ar, ocorridos entre setembro/2005 e março/2006 no Município de Juazeiro, BA. Temperatura (0C) Umidade Relativa do Ar (%) Mês/ano Mínima Média Máxima Mínima Média Máxima Setembro/05 19,0 26,4 34,00 28 63 80 Outubro/05 21,1 27,9 35,30 24 62 75 Novembro/05 21,9 28,0 35,0 28 66 77 Dezembro/05 21,4 26,9 33,6 35 71 84 Janeiro/06 21,6 28,4 35,4 28 64 75 Fevereiro/06 22,4 27,8 35,1 36 74 85 Março/06 22,3 26,7 33,0 48 79 94 Fonte: Embrapa Semi-árido (Estação de Mandacaru, Juazeiro, BA). Tabela 2 – Resultados médios de precipitação e evapotranspiração, ocorridos entre os meses de setembro/2005 e março/2006. Juazeiro, BA. Precipitação (mm) Evapotranspiração (mm) Mês/Ano Acumulada Referência Setembro/05 0,0 277,7 9,3 Outubro/05 0,0 336,4 10,9 Novembro/05 36,7 287,2 9,6 Dezembro/05 7,3 236,0 7,6 Janeiro/06 2,5 317,7 10,2 Fevereiro/06 44,9 189,5 6,8 Março/06 173,0 139,6 4,5 Total 264,4 1.784,1 Fonte: Embrapa Semi-árido (Estação de Mandacaru, Juazeiro, BA). Por sua vez, a evaporação de referência, medida pelo tanque Classe “A” apresentou valores menores entre os meses de fevereiro e março com médias inferiores a 36 7 mm dia-1 e médias acima de 7 mm dia-1 nos demais meses. Já a evapotranspiração acumulada, nos seis meses foi de 1.784,1 mm, mostrando assim uma deficiência hídrica no sistema (BERNARDO, 1995). Por ocasião da floração das árvores dos umbuzeiros, fez-se a marcação com fitilho e também anotou-se o dia desse fenômeno. As árvores foram demarcadas através das coordenadas com GPS 310 (Sistema Global de Posicionamento). 3.0.1.4. Características analisadas nos diversos experimentos 3.0.1.4.1. Peso do fruto e polpa A pesagem dos frutos, em cada tratamento, utilizando-se vinte frutos por planta foi realizada com a utilização de uma balança digital de precisão (0,01g), marca Gehaka, modelo BG 2000. O peso médio dos frutos foi obtido pela divisão do peso total pelo número de frutos. Os resultados foram expressos em gramas por fruto. Mesmo procedimento foi adotado para se obter o peso da polpa. 3.0.1.4.2. Sólidos solúveis (SS) Os teores de Sólidos Solúveis foram determinados por refratometria numa amostra composta por vinte frutos por planta, utilizando-se refratômetro tipo ABBE (marca Atagro-N1) digital de mão, com resolução de 0,2% de Brix e compensação de temperatura automática para o intervalo de 10 a 30ºC indicado para a medição da concentração de açúcar para frutas. Os resultados foram expressos em graus Brix (0Brix), conforme técnicas padronizadas pelo Instituto Adolfo Lutz (1985). 37 3.0.1.4.3. Acidez titulável (AT) Esta característica foi determinada por titulação com solução padronizada de NaOH a 0,1 N, tendo como indicador a fenolftaleína a 1%. Utilizou-se 10 g da amostra, diluída em 100 mL de água destilada, conforme o recomendado pelo Instituto Adolfo Lutz (1985). Os resultados foram expressos em gramas de ácido cítrico por 100 g de polpa. 3.0.1.4.4. Teor de vitamina C A vitamina C total foi determinada pelo método de Tillman (STROHECKER & HENNING, 1967). O ácido L-ascórbico é praticamente o único agente presente nos extratos vegetais e animais, capaz de reduzir o 2,6-diclorofenol-indofenol entre pH 1 e 4. Nestas condições, o 2,6-diclorofenol-indofenol passa de azul na forma oxidada, para incolor, na forma reduzida. O reativo empregado para extrair o ácido ascórbico das plantas e tecidos animais é a solução de ácido metafosfórico a 5%. Este reagente além de extrair o ácido ascórbico, precipita proteínas e inativa as enzimas que oxidam o ácido ascórbico, além de ser quelante para os metais e fornecer a acidez necessária para a reação. De acordo com Lima (2006), a metodologia consiste em usar 5 g de ácido metafosfórico, completar o volume a 100 mL com água destilada; 10 mg de 2,6-diclorofenol indofenol, completar o volume a 100 mL com água destilada; 10 mg de ácido ascórbico, completar o volume a 100 mL com ácido metafosfórico a 5%. Sabendo-se a correspondência em mg da solução de referência de ácido ascórbico, faz-se a determinação da quantidade deste na solução problema, e posteriormente, 38 para 100 mL do material empregado, expressando o resultado em mg de ácido ascórbico por 100 mL de suco. 3.0.1.4.5. Massa seca Amostras frescas foram pesadas (matéria fresca) e levadas para estufa de circulação forçada de ar, a 50 °C, até peso constante (g). 3.0.1.4.6. Teor de Fenóis Totais A análise foi realizada de acordo com o método espectrofotométrico Folin-Denis (HORWITZ, 1995). Amostras de material seco e moído foram pesadas e colocadas em tubos de centrífuga contendo acetona 70% e água. Após banho ultrassônico e centrifugação, ao sobrenadante adicionou-se o reagente de Folin-Denis e solução saturada de Na2CO3, resultando em 4,0 mL de volume final. A leitura da absorbância foi realizada a 725 nm e os resultados expressos em μg fenóis (ácido tânico) g-1 ms-1. 3.0.1.4.7. Proteínas totais Em amostras secas determinaram-se o teor de nitrogênio orgânico total (N) pelo método descrito na AOAC (1995). Considerando que as proteínas têm 16% de nitrogênio em média, o conteúdo de proteína total foi obtido multiplicando-se o valor de N pelo fator 6,25. 39 3.0.1.4.8. Lipídeos totais O teor de lipídeos solúveis totais foi determinado através do método proposto por Bligh & Dyer (1959). 3.0.1.4.9. Carboidratos totais Amostras secas, finamente moídas, foram analisadas quanto ao teor de carboidratos solúveis totais de acordo com o método de Dubois et al. (1956). 3.0.1.4.10. Teor de nitrato O teor de nitrato foi verificado através do nitrato-card (compact íon meter) c-141, HORIBA, em ppm. 3.0.1.4.11. pH O pH foi determinado no mesmo extrato aquoso obtido para a determinação da acidez titulável, utilizando-se o potenciômetro Hanna Instruments modelo HI 8417, conforme técnica recomendada pelo Instituto Adolfo Lutz (1985). 40 3.0.1.5. Classificação dos estádios de crescimento dos frutos Tabela 3 – Classificação dos estádios de maturação do fruto do umbuzeiro, segundo a coloração da casca. Juazeiro, BA. 2006. Estádios Características 1FTV-F Fruto totalmente verde. Figa (caroço esbranquiçado, em formação) 2FTV-D Fruto totalmente verde. Devéz (caroço duro), ponto de umbuzeitona 3FTV-In Fruto totalmente verde. Inchado (inicio da pigmentação) 4FPA-M-1 Fruto com predominância do amarelo. Maduro 1. 5FTA-M-2 Fruto totalmente amarelo. Maduro 2 6FTA-P Fruto totalmente amarelo. Passado Classificação feita pelo autor, por ocasião desta tese. 3.1. Curva de crescimento do fruto do umbuzeiro Coletou-se vinte frutos por árvore, em média, nas cinco Unidades Geoambientais, em cinco estádios de desenvolvimento, conforme a Tabela 3 . Determinou-se peso médio do fruto(g), vitamina C, sólidos solúveis (SS) em 0Brix e acidez titulável (AT), conforme metodologia descrita anteriormente. 3.1.1. Delineamento experimental O delineamento utilizado para esse experimento foi inteiramente casualisado, (GOMES, 1984) em esquema fatorial 5 x 4 “nested” (SAHAI & AGEEL, 2000), 41 ou seja, um fator dentro de outro fator (aninhado), cujo modelo matemático foi: Yijk = µ + a1 + bj (i) + ek (ij); i = 1, 2, ... , a; j = 1, 2, ..., b e k = 1, 2, ..., n. Os tratamentos foram: T1 = Frutos no estádio 1FTV-F T2 = Frutos no estádio 2FTV-D T3 = Frutos no estádio 3FTV-In T4 = Frutos no estádio 4FPA-M-1 T5 = Frutos no estádio 5FTA-M-2 Para o ajuste da equação, em cada estádio, tomou-se os dados de peso médio do fruto (g), teor de vitamina C, sólidos solúveis e acidez titulável, com cinco repetições. 3.1.2. Análise estatística As características avaliadas foram analisadas estatisticamente empregando-se o programa SAS (1999) e a representação gráfica dos resultados foi feita utilizando-se o software R (2005). Os efeitos de tratamentos, bem como os desdobramentos das interações foram avaliados pelo teste F. Quando houve efeito significativo de tratamentos, as variáveis foram submetidas ao teste Tukey a 5% de probabilidade. Foram feitas ainda, correlações entre as variáveis. 3.2. Características físico-químicas de frutos do umbuzeiro 3.2.1. Colheita e características físico-químicas Os frutos foram colhidos no mês de março de 2006, colheita manual, acondicionados de maneira a evitar escoriações e levados ao laboratório de pós-colheita da 42 UNEB/DTCS. Fez-se uma seleção dos frutos, eliminando-se os danificados, classificando-se quanto ao grau de amadurecimento, através de seleção visual, conforme a Tabela 3. Utilizou-se frutos no estádio 4FPA-M-1, visto já demonstrarem as características de maturação organoléptica completa, onde tomando-se 20 frutos ao acaso, foram realizadas as caracterizações físicas e químicas. As características físicas em relação aos frutos foram: peso do fruto e peso da polpa posteriormente transformados em porcentagem. As características químicas determinadas na polpa dos frutos, foram: Sólidos solúveis (SS), potencial hidrogeniônico (pH), acidez titulável (AT) e vitamina C. 3.2.2. Delineamento experimental O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, (GOMES, 1984) em esquema fatorial 5 x 20 onde as cinco Unidades Geoambientais compuseram o primeiro fator e as cem árvores compuseram as parcelas. 3.2.3. Análise estatística As características avaliadas foram analisadas estatisticamente empregando-se o programa SAS (1999) e a representação gráfica dos resultados foi feita utilizando-se o software R (2005) e Neto (2005). Os efeitos de tratamentos, bem como os desdobramentos das interações foram avaliados pelo teste F. Quando houve efeito significativo de tratamentos, as variáveis foram submetidas ao teste Tukey a 5% de probabilidade. 3.3. Caracterização dos frutos quanto ao tratamento térmico Os frutos colhidos, foram provenientes das Unidades Geoambientais, em estudo, compondo um “mix”, foram caracterizados nutricionalmente. Todo material 43 vegetal foi analisado in natura e após tratamento térmico (cozimento em água até o ponto normal de consumo), já que o umbu é muito usado em conservas, de forma cozida. 3.3.1. Delineamento experimental O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado (GOMES, 1984), cujo modelo matemático foi : Yijk = µ + a1 + bj (i) + ek (ij); i = 1, 2, ... , a; j = 1, 2, ..., b e k = 1, 2, ..., n. Os tratamentos foram: T1 – Polpa in natura T2 – Polpa cozida T3 – Casca in natura T4 – Casca cozida Com três repetições (triplicata). Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste Tukey (p < 0,05), pelo programa SigmaStat 2.0. As características avaliadas foram: massa seca, teor de fenóis totais, proteínas totais, lipídeos totais, carboidratos totais e teor de nitrato. 3.4. Pós-colheita dos frutos do umbuzeiro Em cada Unidade Geoambiental foi escolhida uma árvore, onde frutos no estádio 3FTV-In “inchados”, após colheita manual, foram transportados para o laboratório, onde os frutos foram selecionados retirando-se os frutos danificados e fora do padrão. 44 3.4.1. Delineamento experimental O delineamento utilizado para esse experimento foi inteiramente casualisado, num esquema fatorial 2 x 5 “nested” (SAHAI & AGEEL, 2000), ou seja, um fator dentro de outro fator (aninhado), cujo modelo matemático foi: Yijk = µ + a1 + bj (i) + ek (ij); i = 1, 2, ... , a; j = 1, 2, ..., b e k = 1, 2, ..., n. Os tratamentos foram: T1 = Temperatura ambiente, planta da UG F 22 T2 = Temperatura ambiente, planta da UG F 29 T3 = Temperatura ambiente, planta da UG F 27 T4 = Tempertura ambiente, planta da UG F 23 T5 = Temperatura ambiente, planta da UG F30 T6 = Refrigerado, planta da UG F 22 T7 = Refrigerado, planta da UG F 29 T8= Refrigerado, planta da UG F 27 T9= Refrigerado, planta da UG F 23 T10= Refrigerado, planta da UG F 30 Com quatro repetições, os frutos foram acondicionados em caixas de papelão, em duas situações de laboratório: temperatura ambiente, com temperatura variando de 230C a 290C e umidade relativa do ar variando de 45 a 80% e a outra em câmara fria, com temperatura estabilizada em 120C e umidade relativa de 82%. 3.4.2. Características analisadas Foram determinadas as seguintes características: perda de massa fresca, acidez titulável (AT), sólidos solúveis (SS), potencial hidrogeniônico (pH) e vitamina 45 C, nos momentos da colheita (zero), e de dois em dois dias, até o final, de condução do experimento conforme metodologias já descritas. 3.4.3. Análise estatística As características avaliadas foram analisadas estatisticamente empregando-se o programa SAS (1999) e a representação gráfica dos resultados foi feita utilizando-se o software R (2005). Os efeitos de tratamentos, bem como os desdobramentos das interações foram avaliados pelo teste F. Quando houve efeito significativo de tratamentos, as variáveis foram submetidas ao teste Tukey a 5% de probabilidade. Foram feitas ainda, correlações entre as variáveis. 46 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1. Curva de crescimento do fruto de umbuzeiro 4.1.1. Resultado da análise de variância A análise estatística evidenciou diferença significativa para o teste F, para todos os quatro parâmetros: peso médio do fruto, teor de vitamina C, sólidos solúveis e acidez titulável estudados (Tabela 4). Tabela 4 - Desdobramentos dos graus de liberdade de peso médio do fruto (PF), vitamina C, sólidos solúveis (SS) (0Brix) e acidez titulável (AT). Juazeiro,BA. 2006. Variável Desdobramento Valor de F Pr > F Coeficiente de Variação (%) PF Estádio 191,59 ** 26,0 Vit. C Estádio 8099,55 ** 3,4 SS Estádio 1750,12 ** 2,9 AT Estádio 716,03 ** 11,18 47 4.1.2. Crescimento dos frutos Durante o desenvolvimento, os frutos passam por diferentes estádios fisiológicos. No início ocorrem sucessivas divisões e alongamento celular, seguidas da pré- maturação, maturação, amadurecimento e, finalmente, a senescência. Muitas mudanças físicas, físico-químicas e químicas ocorrem nestes estádios, fazendo com que os frutos adquiram qualidade desejável para serem consumidos (CHITARRA & CHITARRA, 1990). A análise de crescimento é um método que descreve as condições morfofisiológicas da planta ou de órgãos dela a diferentes intervalos de tempo entre amostras obtidas sucessivamente e que se propõe acompanhar a dinâmica da produção fotossintética por meio de um ou mais parâmetros. O crescimento é sempre acompanhado por uma variação na forma e na atividade fisiológica da planta, que leva à diferenciação celular. Inicialmente, o crescimento das células meristemáticas ocorre por síntese de material orgânico no citoplasma e, em seguida, por um aumento no volume decorrente da absorção de água. Em resumo, o crescimento é uma combinação de multiplicação celular e crescimento celular (AWAD, 1993). Alvarez (1999) observou que a análise de crescimento pode ser usada para investigar os efeitos de manejo e tratos culturais e Benincasa (1988) ressalta que é possível detectar efeitos de deficiência do meio, possibilitando a correção dos mesmos, a tempo de não comprometer a produção final. As fases configuradas na Figura 3, referem-se aos estádios: 1FTV-F, Fruto totalmente verde. Figa (caroço esbranquiçado em formação); 2FTV-D, Fruto totalmente verde, Devéz (caroço já duro), ponto de umbuzeitona; 3FTV-In, Fruto totalmente verde, Inchado (Inicio da pigmentação); 4FPA-M-1, Fruto com predominância do amarelo, Maduro 1, conforme a Tabela 3. 48 Os estádios de crescimento medidos foram em média, de quatorze dias da floração ao estádio 1FTV-F; sessenta e dois dias da floração até ao estádio 2FTV-D; noventa e um dias da floração até o estádio 3FTV-In; cento e doze dias da floração até o estádio 4FPA-M.1 e cento e dezoito dias da floração ao estádio 5FTA-M-2, de acordo com a Tabela 3. Curva de crescimento do fruto do umbuzeiro Dias P es o m éd io d e fru to s (g ) 1 2 3 4 0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 0 5 10 15 20 25 Peso médio = a ⋅ [1 + e (b-x) / c] -1 a=18.73, b = 2,28, c=0,24 R2 = 0,78 Fases Figura 3 - Curva de crescimento do fruto de umbuzeiro. Juazeiro-BA. 2006. A tendência do crescimento dos frutos foi avaliada através de regressão não linear, que apresentou melhor precisão, e que fosse o mais adequado para estimar o crescimento dos frutos, onde o peso do fruto representou Y, em relação a sua variação no tempo (estádios ou fases), tendo sido obtida a equação logística: Y= a.[1+e(b-x)/c]-1, que ajustou adequadamente o comportamento dos dados experimentais. O ajuste da função foi efetuado aplicando-se o procedimento NLIN do Programa SAS/STAT (SAS, 1999). O grau de 49 ajuste da equação foi avaliado em função dos valores do coeficiente de determinação (R2) que foram calculados para modelos não-lineares de acordo com a fórmula R2= 1-(SQR/SQTc) proposta por Souza (1998). Os valores referentes aos parâmetros a, b e c respectivamente: valor da assíndota (18,73), valor de x no ponto da inflexão da curva (2,28) e parâmetro de escala (0,24) estão apresentados em destaque na Figura 3. Observou-se comportamento padrão, tipo curva-sigmóide simples para o crescimento dos frutos, conforme estabelecido por Xinyou Yin et al. (2003), em equação matemática para emprego botânico. Este resultado é compatível com o encontrado por Martins (2003), trabalhando com cirigueleira (Spondias purpúrea L); por Castro Netro & Reinhart (2003), trabalhando com a manga `Haden´, por Lee & Young (1983), trabalhando com abacate e Mosca (2002) estudando atemóia (Annona cherimola Mill). Notou-se no entanto, que na maioria dos trabalhos, pesquisados, os autores trabalharam com três a quatro parâmetros, testando correlações entre pesos, volumes, matéria fresca e matéria seca. Assim, é que optou-se por fazer a curva só com peso de fruto e fazermos as correlações com os teores de vitamina C, ácido cítrico e sólidos solúveis. O ciclo da floração até a colheita (estádio 3FTV-In.) foi em média de 91 dias, época em que se colhe os frutos para serem vendidos nas feiras, entretanto, só no estádio 5FTA-M-2, que ocorre em média com 118 dias, é que há abscisão do fruto. Os frutos apresentaram uma primeira fase de crescimento acelerado, que foi da abertura dos botões florais até a fase 3 (estádio 3FTV-In), onde os frutos atingiram cerca de 96% do peso total, em seguida, uma fase intermediária de crescimento lento, quando atinge o ponto de maturidade fisiológica e, em seguida, uma fase de decréscimo. O aumento de peso acumulado linearmente ao longo do desenvolvimento foi, provavelmente, devido à acumulação de substâncias como carboidratos, 50 como foi verificado por Costa (1998) em cajazeira (Spondias mombim L.), Araújo (2007) em pinha (Annona squamosa L.), Hernández-Unzon & Lakshminarayana (1982) em tamarindo (Tamarindus indica L.) e Mosca (2002) em atemóia (Annona cherimola Mill.). Entre as fases 2 e 3, conforme pode ser visualizado na Figura 3, observou-se crescimento mais rápido, certamente resultante do processo de expansão celular (COOMBE, 1976), aumento em volume da célula (HULME,1970), as quais inicialmente se acham constituídas de protoplasmas e, na seqüência do crescimento, ocorrendo a formação dos vacúolos e acúmulo de carboidratos e outros compostos, conforme relatos ocorridos em cirigueleira (Spondias purpúrea L.), de acordo com Martins et al. (2003). Figura 4 - Estádio 1FTV-F. Fruto totalmente verde. Figa (caroço esbranquiçado, em formação). Juazeiro, BA. 2006. (Foto: CAMPOS, 2006). Figura 5 - Estádio 2FTV-D. Fruto totalmente verde. Devéz (caroço duro). Juazeiro, BA. 2006. (Foto: CAMPOS, 2006). 51 Figura 6 – Estádio 3FTV-In. Fruto totalmente verde. Inchado (início da pigmentação). Juazeiro, BA. 2006. (Foto: CAMPOS, 2006). Figura 7 - Estádio 4FPA-M-1. Fruto com predominância do amarelo. Maduro 1. Juazeiro, BA. 2006. (Foto: CAMPOS, 2006). Figura 8 - Estádio 5FTA-M-2. Fruto totalmente amarelo. Maduro 2. Juazeiro, BA. 2006. (Foto: CAMPOS, 2006). 52 Figura 9 -Estádio 6FTA-P. Fruto totalmente amarelo.Passado. Juazeiro, BA. 2006. (Foto: CAMPOS, 2006). Chamam a atenção quanto ao florescimento do umbuzeiro, que sempre ocorre entre setembro e outubro, meses via de regra, sem precipitação; a fecundação das flores não ocorre todas de uma só vez, vão sendo fecundadas paulatinamente, ao longo de 30 dias, em média. Muitas vezes, o umbuzeiro flora em quadrantes alternados, fazendo com que a colheita se estenda entre vinte e trinta e cinco dias. O conhecimento do comportamento do crescimento dos frutos, ao longo do tempo é importante, porque possibilita se adotar estratégias de fornecimento de nutrientes, que levam em consideração os momentos de maior demanda fisiológica, favorecendo a obtenção de frutos maiores e com melhor qualidade. 4.1.3. Medidas químicas O teor de vitamina C, também apresentou diferença significativa entre todas as médias, sobressaindo-se a média do estádio 1FTV-F com 41,9 mg de vitamina C em 100 mL de suco, decrescendo esse valor a medida que o fruto ia se desenvolvendo, chegando na pós-colheita com 8,5 mg de vitamina C em 100 mL de suco. 53 Estes resultados diferem dos encontrados por Lima et al. (2002), quando trabalhou com umbu-cajazeira (Spondias spp), quanto ao valor quantitativo, encontrando valores que variaram de 18,35 a 12,90 mg em 100 g de suco; entretanto, ficou evidenciada a tendência de decréscimo do teor de vitamina C a medida em que o fruto ia amadurecendo. De acordo com Nogueira et al. (2002), o conteúdo de ácido ascórbico (precursor da vitamina C) pode aumentar ou diminuir durante o amadurecimento, dependendo do fruto. O decréscimo de ácido ascórbico é atribuído à maior atuação da enzima ácido ascórbico oxidase (ascorbato oxidase). Ainda segundo esses mesmos autores, trabalhando com aceroleira, verificaram que os teores de vitamina C decresceram com a maturação dos frutos, ou seja, os frutos verdes apresentaram valores superiores, aos encontrados nos frutos maduros, independentemente da matriz estudada, tais fatos foram observados por Alves (1993) e Santos et. al. (1999). O teor de sólidos solúveis (SS) apresentou diferença significativa entre os estádios de crescimento do fruto, destacando-se os frutos no estádio 5FTA-M-2, fruto maduro, com 12,3 0Brix. Estes resultados estão condizentes com as pesquisas de Sales (2002) quando afirma que durante o amadurecimento do fruto, ocorre aumento no teor de sólidos solúveis devido à hidrólise do amido e da pectina. Resultados semelhantes foram constatados por Lima et al. (2002), quando estudaram umbu-cajazeira (Spondias spp). Já a acidez titulável, dada em g de ácido cítrico em 100 g de suco, apresentou diferença significativa entre as médias, destacando-se isoladamente o fruto no estádio 1FTV-F com média de 4,5 g de ácido cítrico por 100 g de suco, observou-se que a 54 medida em que o fruto desenvolvia-se o teor de ácido cítrico ia diminuindo.Esse fato é bom por que: a) pode-se utilizar frutos verdes como fornecedores de ácido cítrico como conservante natural, inclusive para se misturar com outros sucos e b) para a aceitação do fruto para consumo “in natura”. O sabor dos frutos está relacionado aos teores de ácidos orgânicos da polpa (PALMER, 1971). Juntamente com os açúcares, os ácidos orgânicos são utilizados como substrato para o fornecimento de carbono e para a produção de energia nas diferentes fases do ciclo vital dos produtos vegetais (VILAS BOAS, 1999). Levando-se em consideração só os últimos resultados de Lima et al. (2002), para este parâmetro, os valores são muito aproximados, evidenciando tendência de decréscimo nos teores de ácido cítrico, à medida que o fruto ia amadurecendo. Tabela 5 - Peso médio do fruto, teor de vitamina C, sólidos solúveis, acidez titulável e coeficiente de variação em cinco estádios de desenvolvimento do fruto de umbuzeiro. Juazeiro,BA. 2006. Estádios Peso Médio do fruto (g) Vitamina C (mg 100mL-1 ) Sólidos solúveis ( 0Brix) Acidez titulável ( g 100g-1 ) 1FTV-F 0,89 c 41,9 a 7,0 d 4,5 a 2FTV-D 4,31 b 39,5 b 7,2 d 3,5 b 3FTV-In 16,78 a 24,2 c 9,1 c 2,1 c 4FPA-M-1 17,95 a 10,9 d 10,8 b 1,4 d 5FTA-M-2 18,64 a 8,5 e 12,3 a 0,88 e CV(%) 26 3,4 2,9 11,1 Médias seguidas de mesma letra, na vertical, não diferem significativamente entre si, pelo teste Tukey ao nível de 5% de probabilidade. 55 Constatando-se os resultados apresentados na Tabela 5, optou-se por fazer a análise das correlações. De uma maneira geral, os coeficientes (r) apresentaram valores significativos, onde valores acima de 80% podem ser considerados bastante correlacionados. Segundo a matriz de correlação e pela visualização na Figura 10, pode-se observar que a correlação entre peso médio do fruto e vitamina C foi negativa (-0,79), correspondendo a 79%, onde a medida em que houve aumento do peso do fruto, diminuiu o teor de vitamina C. Matriz de Correlação Pearson Correlation Coefficients, N = 125 Prob > |r| under H0: Rho=0 pmf vitc brix acidez pmf 1.00000 -0.78706 0.69146 -0.80833 <.0001 <.0001 <.0001 vitc -0.78706 1.00000 -0.96572