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Antes de vermos como controlar a maturação dos frutos, vejamos como os frutos amadurecem

As plantas fruteiras crescem, os frutos acumulam água e nutrientes da planta e utilizam estes nutrientes para criar a sua polpa e sementes. A maioria dos frutos em crescimento fornecem inicialmente protecção às sementes em desenvolvimento. Nesta fase, os frutos são geralmente duros e pouco atractivos para os predadores – incluindo nós! Após o desenvolvimento das sementes e o crescimento dos frutos, as propriedades dos frutos mudam para tornar os frutos mais atractivos para potenciais consumidores, tais como animais, aves, e seres humanos . Estas mudanças incluem as formas mais comuns de julgarmos se uma fruta está madura ou não, incluindo características externas, tais como suavidade ao toque, e características internas, tais como doçura. As frutas também mudam de cor à medida que amadurecem. Isto acontece devido à quebra de um pigmento verde chamado clorofila, juntamente com a criação e acumulação de outros pigmentos responsáveis por tonalidades vermelhas, roxas ou azuis (antocianina), ou tonalidades vermelhas, amarelas e laranjas (carotenóides), para citar alguns.

Primeiro, como é regulada a suavidade da fruta? A suavidade ou firmeza de um fruto é determinada pelo estado das suas paredes celulares. As paredes celulares rodeiam cada célula vegetal e consistem numa camada rígida de açúcares, chamados polissacáridos, que revestem a membrana plasmática de cada célula (Figura 1). Os três principais polissacáridos da parede celular são a celulose, a hemicelulose e a pectina. A celulose é constituída por centenas de açúcares glicose unidos para formar uma longa chaiin; as hemiceluloses são também longas cadeias de açúcares, mas ao contrário da celulose, estes podem incluir muitos tipos diferentes de açúcares, tais como glicose, xilose, galactose e manose e, em vez de serem lineares, são estruturas ramificadas; as pectinas são também longas cadeias ramificadas de açúcares, mas neste caso os açúcares são ácido galacturónico, ramnose, galactose, e arabinose. À medida que a parede celular começa a decompor-se, a fruta começa a ficar mais macia. A quebra da parede celular acontece quando proteínas chamadas enzimas dissolvem estes importantes polissacáridos da parede celular. A actividade destas enzimas está directamente ligada ao prazo de validade e à textura do fruto . A suavidade da fruta é também afectada pela pressão do fluido no interior da membrana plasmática (chamada pressão turgor). A pressão de turgor mantém a fruta firme, tal como a pressão de ar dentro de um balão mantém o balão firme. Após a maturação ou colheita, a fruta perde fluido (água), causando uma diminuição da pressão de turgor, pelo que a fruta murcha. Em frutas como morangos, uma vez que a fruta perde 6-10% do seu líquido, deixa de ter bom aspecto e pode não ser apanhada pelos consumidores.

Deixe-nos agora discutir como a maturação da fruta realça o sabor da fruta – especialmente a doçura da fruta. Durante a maturação, há um aumento da quebra de amido dentro da fruta, e um aumento correspondente da quantidade de açúcares simples com sabor doce, tais como sacarose, glucose e frutose. Este processo é particularmente óbvio nas bananas à medida que amadurecem. As bananas verdes não têm qualquer sabor doce, e quanto mais maduras, mais doce é o seu sabor. Há também uma diminuição da acidez à medida que a fruta amadurece e uma diminuição das substâncias vegetais amargas, tais como alcalóides. Por último, à medida que os frutos amadurecem, produzem compostos complexos que são libertados no ar circundante, dando a um fruto maduro o seu aroma agradável.

Por estas alterações, os frutos amadurecem e tornam-se doces, coloridos, macios, e de bom sabor. É bom para a planta investir os seus recursos no fruto e no seu amadurecimento porque um fruto maduro atrai os consumidores que ajudam as sementes a serem espalhadas por todo o lado, o que é importante para a sobrevivência e crescimento da planta.

Como podemos impedir que os frutos amadureçam durante o armazenamento e transporte?

Uma grande preocupação com os frutos maduros é que não durem muito tempo antes de começarem a estragar-se. A perda de firmeza e a produção de açúcares associados à maturação podem também tornar a fruta susceptível a agentes patogénicos como bactérias e deterioração. A suavidade excessiva da fruta é uma das principais causas de deterioração durante o transporte, particularmente para frutas tropicais, tais como mangas e bananas. A deterioração pode ser reduzida através do transporte rápido de fruta fresca, ou através do abrandamento do amadurecimento da fruta. Há várias formas de retardar a maturação da fruta. Uma forma de retardar o amadurecimento é baixando a temperatura. As temperaturas frias acima do congelamento são normalmente utilizadas. Mesmo que toda a fruta possa ser congelada, ao descongelar muitos frutos perdem o seu sabor e a sua textura e tornam-se muito pastosos. As framboesas são uma possível excepção – podem muitas vezes ser encontradas congeladas na mercearia. Normalmente, para congelar fruta, a fruta é primeiro cortada em pequenos pedaços e quando descongelada, estes pedaços podem ser utilizados para fazer purés ou smoothies. A boa notícia é que o congelamento tende a reter o valor nutricional da fruta. Várias frutas, como as bananas, podem ser danificadas pelo frio, o que limita esta abordagem. É por isso que não colocamos bananas no frigorífico! Outra forma de abrandar a maturação é através do controlo da atmosfera em torno da fruta, principalmente através do aumento dos níveis de dióxido de carbono e da redução dos níveis de oxigénio. A fruta precisa de oxigénio para amadurecer, portanto, se houver menos oxigénio na atmosfera, a fruta amadurecerá mais lentamente. Uma última forma de abrandar a maturação é bloquear a acção do etileno. O etileno é uma hormona necessária para desencadear a maturação da fruta, e pode ser bloqueado através da utilização de compostos sintéticos, tais como 1-metil-ciclopropeno (1-MCP). O 1-MCP é também utilizado para manter a frescura das flores cortadas.

Gás etileno pode ser utilizado para regular a maturação da fruta

Etileno é um gás e é conhecido como a “hormona de amadurecimento da fruta”. Cada fruta tem um certo nível de produção de etileno ao longo do seu ciclo de vida. Contudo, em algumas frutas, os níveis de etileno disparam quando a fruta começa a amadurecer. Com base na sua resposta ao etileno durante a maturação, os frutos podem ser classificados em dois grandes grupos. O primeiro grupo chama-se frutos climatéricos, nos quais a maturação é acompanhada por um rebentamento de etileno. Estes frutos podem também responder ao etileno externo aumentando a sua taxa de amadurecimento. Estes incluem frutos carnudos, tais como tomate, abacate, maçã, pêssego melão, kiwi, e banana. O segundo grupo é chamado de frutos não-climatéricos, nos quais a produção de etileno não aumenta durante a maturação. Contudo, estes frutos ainda podem amadurecer se forem expostos a uma fonte externa de etileno, tal como um fruto climatérico amadurecido. Estes incluem morangos, uvas, e citrinos. Vamos concentrar-nos na maturação de frutos climatéricos que são influenciados pelo etileno.

Para os frutos climatéricos, a exposição a uma concentração inicial pequena de etileno faz com que a fruta produza maiores quantidades de etileno até ser atingido um pico de concentração . Este aumento na concentração de etileno desencadeia um aumento no metabolismo da fruta e causa as alterações na fruta que ocorrem durante a maturação. A maturação dos frutos climatéricos pode, portanto, ser retardada através da redução da quantidade de etileno que os frutos produzem ou do bloqueio das acções do etileno . Os métodos que descrevemos acima para retardar a maturação funcionam desta forma, porque, em geral, as baixas temperaturas reduzem o metabolismo da fruta. As atmosferas controladas limitam a quantidade de oxigénio à volta da fruta, e o oxigénio é necessário para produzir etileno. A acção do etileno é inibida pelo dióxido de carbono e pelo 1-MCP. Outro método para retardar a maturação é remover o etileno do ambiente de armazenamento, utilizando materiais que absorvem etileno, tais como permanganato de potássio. Quando a fruta chega ao seu destino, pode ser amadurecida pela exposição ao gás etileno.

O efeito do etileno sobre o amadurecimento depende de muitos factores. Os frutos precisam de estar suficientemente maduros para poderem responder eficazmente ao etileno. Em espécies altamente sensíveis, como os melões ou as bananas, a maturação é imediatamente estimulada pelo etileno, mas quanto mais imaturo for o fruto, maior será a concentração de etileno necessária para causar a maturação. Nas espécies menos sensíveis, como os tomates ou as maçãs, o tratamento com etileno reduz o tempo antes de ocorrer a maturação. Alguns frutos, como os abacates, não amadurecem enquanto presos à árvore e aumentam gradualmente a sua sensibilidade ao etileno com o tempo após a colheita .

Porquê é que uma maçã podre estraga o cesto inteiro? Como pode este conhecimento ajudar-nos?

Todas as plantas produzem algum etileno durante o seu ciclo de vida. A produção de etileno pode aumentar até 100 vezes ou mais durante determinadas fases – por exemplo, em resposta a uma ferida. Os antigos egípcios costumavam cortar figos para melhorar a sua maturação, uma vez que o etileno produzido pelo tecido do fruto ferido desencadeou a resposta de maturação. Da mesma forma, os antigos chineses costumavam queimar incenso em salas fechadas com peras armazenadas, porque o etileno era libertado como subproduto do incenso queimado. O ditado, “uma maçã podre pode estragar o cesto inteiro”, baseia-se na libertação de etileno de maçãs em decomposição, o que acelera a maturação de outras maçãs em torno da maçã em decomposição .

Gás etileno é comercialmente utilizado para amadurecer frutos após terem sido colhidos. Frutos, como o tomate, a banana e a pêra são colhidos pouco antes do início da maturação (tipicamente numa fase dura, verde, mas madura). Isto dá tempo para que a fruta seja armazenada e transportada para lugares distantes. Quando a fruta chega ao seu destino, o amadurecimento é conduzido em condições controladas. Isto é geralmente realizado em salas de maturação especialmente construídas, com temperatura de maturação, humidade e concentração óptima de etileno. Estas condições especiais fazem com que a fruta amadureça a um ritmo consistente. Nos supermercados, pode encontrar estas frutas como “Ripe ‘n’ Ready” (maduras e prontas). Normalmente, baixas concentrações de etileno são utilizadas comercialmente para a maturação da fruta, porque é tudo o que é necessário para estimular a resposta natural da fruta ao amadurecimento. Quando a fruta tratada com etileno chega ao consumidor, o etileno comercialmente aplicado já não existe, e a fruta está a produzir o seu próprio etileno. Tanto o etileno como outro agente de maturação amplamente utilizado, o jasmonato de metilo, são relatados como não tóxicos para os seres humanos; no entanto, são relativamente caros.

Try This at Home!

Compreender os efeitos do etileno em produtos frescos pode ser útil na maturação de frutos na nossa própria cozinha.

• Se tiver um abacate não maduro ou outros frutos em casa, tente colocá-los num saco de papel com uma banana de maturação. Isto irá acelerar a maturação do abacate porque o etileno emitido pela banana amadurecida irá desencadear a resposta climatérica no abacate. Esta estratégia funciona melhor quando o fruto maduro é aquele que emite uma alta concentração de etileno, tal como uma maçã, pêra, banana, ou maracujá .

li>Try colocando um limão verde com uma banana em maturação num saco de papel, como acima, e veja o que acontece à cor do limão. O etileno é também utilizado para “de-verdear” os citrinos, desencadeando a quebra do pigmento verde (clorofila), resultando na coloração alaranjada e amarela da casca. Nenhuma perda de sabor é causada porque se trata apenas de uma continuação do processo natural da planta.

Se experimentar estas coisas, tenha em mente que a maturação é melhor conduzida à temperatura ambiente, cerca de 20°C, porque as baixas temperaturas podem inactivar importantes enzimas de maturação da fruta. Portanto, é melhor experimentar isto fora do frigorífico.

Glossary

Muro de célula: Uma estrutura complexa, constituída principalmente por polissacarídeos, que envolve células vegetais e fornece a sua estrutura e rigidez.

Polissacarídeo: Uma molécula composta por longas cadeias de açúcares como a glucose unidas entre si para formar cadeias lineares ou ramificadas.

Celulose: Um polissacárido encontrado na parede celular composto por longas cadeias lineares de glucose.

Hemicelluloses: Um grupo de polissacáridos encontrados na parede celular. São cadeias longas ramificadas de açúcares que normalmente incluem glucose, xilose, arabinose, galactose, e manose.

Pectina: Um grupo de polissacáridos encontrados na parede celular. São longas cadeias ramificadas de açúcares que normalmente incluem ácido galacturónico, ramnose, galactose, e arabinose.

Etileno: Um gás (C2H4) produzido por plantas, e conhecido como a “hormona da maturação”, que estimula a maturação dos frutos.

Conflict of Interest Statement

Os autores declaram que a investigação foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que pudessem ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.

Brady, C. J. 1987. Amadurecimento dos frutos. Annu. Rev. Plant Physiol. 38, 155-178. doi:10.1146/annurev.pp.38.060187.001103