Colheita e preparação para o mercado. Danos mecânicos.dalmeida.com/poscolheita/ISA2005/Aula1-Colheita e preparacao-s-figs... · • Protecção dos frutos da compressão Domingos

Domingos Almeida • 2005 •Fisiologia e Tecnologia Pós-colheita • Pós-graduação em Fruticultura • Instituto Superior de Agronomia

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Colheitae preparação para o mercado. Danos mecânicos.

Fisiologia e Tecnologia Pós-colheitaPós-graduação em FruticulturaInstituto Superior de Agronomia

Domingos P. F. Almeida

Tipos de danos mecânicos

• Impacto• Compressão (corte)• Vibração (abrasão)


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Danos mecânicos: impacto

Num corpo elásticoEnergia absorvida no impacto ≈ energia devolvida no ressalto

Não há danos mecânicos

Num frutoEnergia absorvida no impacto > energia devolvida no ressalto

Trabalho efectuado pelo excesso de energia absorvida à dano mecânico


Efeito da forma

Deformabilidade das superfícies de impacto

Troca de energia faz-se através de uma superfície maior do que no contacto com uma superf ície rígida

Plana

Redonda

Forma

MaiorMenor

MenorMaior

Energia necessária para provocar danos

Energia absorvida por unidade de área


3


< 10

15-20

% ar no tecido

Pêssego

Maçã

Fruto

500-1000

5000-12000

Relação entre energia absorvida e volume da pisadura (mm3.J-1)


• Factores que afectam a susceptibilidade• Massa do fruto• Densidade

• Inversamente correlacionada com volume pisadura• Estádio de desenvolvimento

• Evidência não conclusiva• Ausência de correla ção generalizada entre matura ção e

pisaduras?• Turgescência

• Perda de água reduz susceptibilidade• Temperatura

• Evidência não conclusiva• Alguma evidência que danos por impacto são

inversamente proporcionais à temperatura


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Danos mecânicos: compressão

Danos provocados por forças pequenas aplicadas durante longo período de tempoAlterações plásticasTrabalho efectuado pela energia aplicada

Extrusão de água das célulasDeslocação de células no interior do tecidoDeslocação de microfibrilas de celuloseDeformação permanente das células

Energia restante: ruptura das células à pisadura

Danos mecânicos: compressão

Pressão necessária•Colheita: > 100 MPa•Frutos maduros: 40 MPa

•Factores que aumentam a susceptibilidade•Manuseamento a granel•Presença de pedicelos•Falta de resistência estrutural das embalagens


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Danos mecânicos: vibração

Provocados por movimento dos frutos nas embalagens ou linhas de selecção

Abrasão contra superfícies de contentores ou outros frutos

Durante o transporte• Vibrações de 2-20 Hz resultam da interacção entre a

superfície da estrada e o sistema de suspensão e são propagadas (ampliadas) para a carga

Frutos no topo da caixa sofrem maior aceleração• Pêssegos: danos quando acelera ção > 0,67 g• Danos são maiores quando a frequência das vibrações

coincide com a frequência da ressonância do fruto (função da elasticidade)

Danos mecânicos: vibração

Danos por vibração são função da:• Frequência da vibração ou rotação (Hz)• Amplitude da vibração

Prevenção dos danos por vibração• Contentores de plástico causam menos danos do que

contentores de madeira• Veículos com suspensão pneumática causam menos

danos do que veículos com suspensão metálica (molas)

• Filme de plástico ou papel entre frutos reduz danos


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Fruto Verde Fruto Maduro

Almeida & Huber

SEM de Paredes Celulares de Tomate

Factores que afectam as propriedades mecânicas

• Células parenquimatosas• Turgescência (pressão)• Parede celular primária

• Lamela média entre células adjacentes• Propriedades plásticas• Plano de separação ~45 º

• Espaços intercelulares


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Resultados das forças

• Fractura• Produto dividido em 2 partes em resultado de impacto.• Falha paralela à direcção de aplicação da força

• Fendilhamento ou separação• Separação das células ao longo de planos pré-definidos• Plano de separa ção a ~45 º em relação à direcção de

aplicação da força• Impacto ou compressão

• Pisadura• Ruptura das células• Impacto, compressão ou vibração

• Deformação permanente• Compressão

Medição de impactos

• Impact Recording Device (IRD) = Instrumented Sphere • Medir impactos com EI

• Curvas g vs tempo• Aceleração do impacto (g)• Mudança de velocidade (m/s)• Tempo do impacto

• Seguir a esfera com vídeo para registar os impactos e sua localização

• Comparar os impactos com linhas de referência• Correcção problemas

• Adicionar almofadas• Reduzir altura efectiva das quedas• Outras modificações no equipamento


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Métodos para reduzir os danos por impacto nas transferências em equipamentos de selecção

(Thompson et al., 2002)

Danos pisaduras dependem de

• Força do impacto (ou aceleração máxima) em g

• Duração (mudança de velocidade) do impacto (m/s)


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Avaliação de sistemas

Antes Após avaliação e correcção

http://www.wsu.edu/~gmhyde/impact_overview/impact_overview.html

Prevenção dos danos mecânicos

1. Minimizar danos pelas máquinas de colheita2. Reduzir o número de transferência e quedas3. Reduzir a altura das quedas4. Reduzir o número de mudanças de direcção abruptas5. Remover as arestas angulosas dos contentores e linhas de

selecção6. Manter todos os tapetes a velocidade constante7. Minimizar a compressão quando os frutos são canalizados

para espaços estreitos8. Forrar com tapete elástico as paredes das linhas de selecção

e classificação9. Forrar com tapete elástico o fundo dos contentores de

recolha e transporte10. Embalar os frutos entre camadas de material elástico11.Motivar e sensibilizar os funcionários para a prevenção

dos danos mecânicos


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Metabolismo dos tecidos feridos

• Respiração• Síntese de etileno

• Isoformas de ACC sintase e de ACC oxidaseinduzidas por ferimentos

• ACC sintase e ACC oxidase são inactivadas em células danificadas

• Ferimento não provoca aumento da síntese de etileno durante o climactérico

• Síntese de compostos fenólicos• Expressão da PAL

• Oxidação de compostos fenólicos• Alterações histológicas

• Acumulação de calose, suberina, taninos e pectinas• Divisão celular

Mecanismo proposto para a transdução de sinal de ferimentos mecânicos (simplificado)

Ferida

Sistemina

JAEtileno

Expressão de genesPI e SWRP

oligossacarinas


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Colheita e preparação para o mercado

Fisiologia e Tecnologia Pós-colheitaPós-graduação em Fruticultura

Instituto Superior de Agronomia

Domingos P. F. Almeida

Conjuntos de operações

Colheita e operações no campo

Operações na central

Armazenamento

Distribuição

Transferência

Transferência

Transferência


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Colheita e operações no campo

• Morangos, framboesas e outros pequenos frutos

• Diversas hortaliças

• Vantagens• Menor manuseamento e menos transferências• Redução do tempo entre a colheita e o arrefecimento• Elimina a necessidade de central de prepara ção

• Desvantagens• Controlo de qualidade mais difícil• Selecção mecânica não pode ser feita• Limpeza• Condições de trabalho menos confortáveis

Preparação para o mercado em fresco

• Colheita manual• Recipientes de colheita• Transferência• Recipientes de campo• Transporte para central de embalagem

• Ponto chave: minimizar danos mecânicos


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Recipientes de colheita e de campo

• Baldes, sacos ou caixas de colheita• Frutos moles: baldes de metal ou plástico• Frutos mais resistentes à compressão: sacos de

fundo aberto• Morangos, uvas: colhidos directamente para as

embalagens definitivas

• Recipientes de campo

Cuidados no transporte

• Evitar movimentação a longa distância entre os recipientes de colheita e os recipientes de campo

• Supervisionar a transferência para evitar quedas bruscas

• Regularizar os caminhos na parcela• Evitar estradas e caminhos em más condições• Limitar a velocidade de transporte para minimizar o

movimento livre dos frutos• Utilizar sistemas de suspensão em todos os veículos• Reduzir a pressão do pneus• Revestimento dos recipientes com plástico• Cobrir os recipientes de campo com tampa revestida de

plástico almofadado (no transporte de longa distância ou estradas más)


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Transferência para linha de selecção e embalagem

• Transferência a seco• Transferência em água

• Tipos de transferência• Flutuação• Escorrimento

• Sanidade na transferência em água• Temperatura da água

Selecção

• Separação com base em propriedades físicas (sin. “calibração”)

• Métodos de selecção• Manual• Mecânica

• Critérios (exemplos)• Peso• Diâmetro• Cor• Densidade• Teor em sólidos solúveis (NIR)• Defeitos• Forma


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Linha de selecção

• Espaço suficiente

• Luz (selecção manual 500-1000 lux)• Frutos sempre vis íveis• Capacidade de ajustar o fluxo• Evitar danos mecânicos

• Gestão do pessoal• Atribuir responsabilidade

• Treino dos funcionários• Ergonomia• Supervisão

Zona de preensão óptima

(Mazollier & Millet, 2002)


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Localização das saídas para refugo

• Objectivo• Minimizar o esforço

• Opções• Acima do tapete ao centro: mais esforço• Soluções mais eficientes:

• Ao lado do operador• Imediatamente em frente ao operador

(Fotos: Mazollier & Millet, 2002)

Selecção manual



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Altura da mesa de selecção manual

Valor indicativo: 1,20 mPrever a possibilidade de ajustamento•Altura regulável•Estrados


Parâmetros de projecto e operação

• Tamanho da mesa• Altura• Largura

• Velocidade de translação

• Carga ou caudal de produto• Densidade: kg.m-2 ou nº frutos.m-2

• Nº frutos por linha

• Velocidade de rotação


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Selecção – Factores de escolha dos equipamentos

• Capacidade do calibrador• Admitir 2/3 da capacidade teórica

• Precisão• Danos mecânicos• Facilidade de ajustamento dos calibres

• Facilidade de alterar o direccionamento dos frutos

• Facilidade de limpeza e manutenção

Embalagem

• Unidade conveniente para o manuseamento pós-colheita

• Requisitos:• Imobilização dos frutos dentro da embalagem• Absorção do impacto• Protecção dos frutos da compressão


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Embalagem

• Manual

• Mecânica• Enchimento por volume ou peso (volume-fill)• Tight-fill packing• Enchimento em padrão (pattern-filling)

Zona de embalagem


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O fluxo luminoso decresce de forma logarítmica com a distância


Encandeamento por reflexão

Sombra Encandeamento directo

Colocação das lâmpadas


Altura indicativa (h): 1,50 m acima da zona de trabalhoFluorescentes, tubos perpendiculares à mesaEspaçamentos entre lâmpadas: 1,5h (indicativo)


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Alinhadores


Preparação para o mercado

• Recepção• Limpeza• Pré-selecção ou triagem• (Aplicação de revestimentos)• Selecção (calibração)

•Eliminar defeitos•Tamanho, cor, forma, estado de maturação

• (Etiquetagem individual)• Embalagem• Controlo de qualidade• Paletização

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