Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The decrease in oxygen levels during storage of apples in controlled atmosphere (CA)
reduces ethylene production, respiration rate and delay fruit ripening. Excessively low O2
levels induce the fermentative pathway, producing fermentation compounds, if in excess,
cause flesh breakdown and affect the aroma. Therefore, it is essential to monitor the minimum
O2 threshold during storage, using a technique called dynamic controlled atmosphere (DCA).
This thesis is composed of five papers, which resulted from studies with the following aims:
to evaluate volatile compounds production in apples after storage in controlled atmosphere
(CA) with extremely low O2 levels and DCA, and compare them with standard CA; to
compare storage in conventional CA with the DCA by the chlorophyll fluorescence technique
(DCA-CF) and respiratory quotient (DCA-RQ) with respect to fruit quality maintenance; to
determine the optimum RQ level for the different apples cultivars and evaluate the effect of
different temperature and CO2 levels during DCA storage on apple quality. Royal Gala ,
Galaxy and Fuji Kiku apples were stored for 9 months and plus 7 days of shelf life (20 °C)
before the quality analyses. In general, the fruit quality maintenance, on basis of storage
conditions occur in the following order: DCA-RQ > DCA-CF > standard CA. Despite the
higher production of fermentative compounds in the higher RQ levels, there was no greater
difference between the levels of RQ studied, although a trend towards better RQ 1.5 on
Royal Gala apples. 1-Methylcyclopropene (1-MCP) application in Galaxy and Fuji Kiku
apple stored in DCA-RQ does not improve quality, furthermore 1-MCP increases decay
incidence in Fuji Kiku apples. The temperature of 2.0 ºC in storage of Galaxy apples in
DCA-RQ, maintains better quality than lower temperatures used in standard CA, saving
electrical energy with the refrigeration systems of the storage rooms. 1-MCP application in
fruits stored in standard CA may be another strategy to increase storage temperature. CO2
levels, in DCA-RQ storage, can be kept at 1.4 kPa for Fuji Kiku apples and up to 1.6 kPa for
Galaxy apples. The use of extremely low O2 levels (0.5 to 0.7 kPa) or DCA-RQ decreases
some volatile compounds, especially straight chain esters, while other impact compounds of
the aroma are not impaired in relation to standard CA storage. In DCA-CF volatile
compounds production are sharply reduced in comparison to standard CA and DCA-RQ,
probably due to the initial low oxygen stress, which occurs in DCA-CF. / A diminuição dos níveis de oxigênio durante o armazenamento de maçãs em atmosfera
controlada (AC) reduz a produção de etileno, a respiração e retarda a sua maturação. Níveis
excessivamente baixos de O2 induzem a via anaeróbica da respiração, com produção de
compostos da fermentação que, em excesso, causam distúrbios e afetam o aroma. Portanto, é
necessário o monitoramento do limite mínimo de O2 durante o armazenamento, sendo esta
técnica chamada de atmosfera controlada dinâmica (ACD). Esta tese é composta por cinco
artigos científicos que resultaram de trabalhos de pesquisa com os seguintes objetivos: avaliar
a produção de compostos voláteis em maçãs após o armazenamento em atmosfera controlada
com níveis extremamente baixos de O2 e em ACD e compará-los com a AC convencional;
comparar o armazenamento em AC convencional com a ACD pela técnica da fluorescência de
clorofila (ACD-FC) e do quociente respiratório (ACD-QR), com relação à manutenção da
qualidade dos frutos; determinar o QR ideal para diferentes cultivares de maçãs e avaliar o
efeito da temperatura e níveis de CO2, durante o armazenamento em ACD sobre a qualidade
de maçãs. Foram utilizadas maçãs Royal Gala , Galaxy e Fuji Kiku , armazenadas por
nove meses e mais sete dias de vida de prateleira (20ºC), antes das análises de qualidade. De
uma forma geral, a manutenção da qualidade dos frutos em função das condições de
armazenamento ocorre na seguinte ordem: ACD-QR > ACD-FC > AC convencional. Apesar
de maior produção de compostos da fermentação nos maiores níveis de QR, não houve grande
diferença entre os níveis estudados, apesar de uma tendência de melhor manutenção da
qualidade de maçã Royal Gala no menor QR (QR=1,5). A aplicação de 1-metilciclopropeno
(1-MCP) em maçã Galaxy e Fuji Kiku armazenadas em ACD-QR não melhora a qualidade
em relação aos frutos sem a aplicação do produto, inclusive, aumenta a ocorrência de
podridões em Fuji Kiku . A temperatura de 2,0 ºC no armazenamento de maçãs Galaxy em
ACD-QR mantém uma melhor qualidade que temperaturas mais baixas usadas em atmosfera
controlada tradicional gerando economia de energia elétrica com a refrigeração das câmaras.
A utilização de 1-MCP no armazenamento em AC convencional pode ser outra estratégia para
aumentar a temperatura. Os níveis de CO2, em ACD-QR, podem ser mantidos em 1,4 kPa
para a maçã Fuji Kiku e até 1,6 kPa para maçã Galaxy . A utilização de níveis
extremamente baixos de O2 (0,5 0,7 kPa) ou ACD-QR causa a supressão de alguns
compostos voláteis, especialmente ésteres de cadeia linear, enquanto outros compostos de
impacto para o aroma não são prejudicados, quando comparado com a AC convencional. Em
ACD-FC a produção de compostos voláteis é drasticamente reduzida em comparação com AC
convencional e também ACD-QR, provavelmente em função do estresse inicial por baixo O2,
que ocorre naquela condição de armazenamento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/3255 |
| Date | 12 June 2015 |
| Creators | Both, Vanderlei |
| Contributors | Brackmann, Auri, Wagner, Roger, Sautter, Cláudia Kaehler, Steffens, Cristiano André, Sestari, Ivan |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, UFSM, BR, Agronomia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500100000009, 400, 300, 300, 300, 300, 300, 300, 138ff5d6-1221-4258-86cc-aca3d85828a3, 041bcfca-06c0-41f0-8392-ab301311cb25, 74b27fe4-c135-437f-b869-245b3b7ae36d, 48e6c755-e5bd-47cc-bba2-a1d70a531b3b, 8c41acfe-8dce-4a40-89cf-416bff4c7513, 5f04bc67-1944-4596-b440-d9142de05c7a |
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