Controle de gás carbônico (CO2) em supermercados

Imagine o setor de frutas e hortaliças em um supermercado ou hortifruti com as gôndolas abertas, sem refrigeração e vem à mente uma pergunta: Frutas e hortaliças produzem carga térmica? Sim, produzem e não é só carga térmica! Quer entender o que isso quer dizer e saber como fazer o controle de gás carbônico (CO2) em supermercados? Continue com a gente.

Processo de respiração de frutas e hortaliças

Ao contrário dos produtos de origem animal, como o leite ou a carne, frutas e hortaliças continuam vivas depois de sua colheita, mantendo ativos todos seus processos biológicos vitais, a fim de respirar e produzir a energia necessária para manterem-se vivas.

De forma simplificada, podemos descrever o processo de respiração da planta como segue:
Composto rico em energia + oxigênio do ar = gás carbônico (CO2) + água (H2O) + energia para a planta + calor.

O metabolismo dos vegetais é diretamente afetado pela temperatura do ambiente, sendo mais elevado a temperaturas mais altas e reduzido a baixas temperaturas. A produção de energia é utilizada, em parte, pela planta, para sua manutenção. Outra parte, porém, é liberada para o ambiente em forma de calor. Desta forma, justifica-se a utilização de baixas temperaturas para reduzir a velocidade respiratória, aumentando a conservação dos produtos. 

Umidade relativa do ar e a conservação pós-colheita

Outro fator externo que se destaca como influente na conservação pós-colheita é a umidade relativa do ar, a qual pode ser definida como a porcentagem de umidade existente no ar, sendo igual a 100% quando o ar está saturado de vapor d’ água.

Ela afeta principalmente a transpiração do produto colhido. Ar seco, com percentagem de umidade abaixo daquela requerida pelo vegetal, significa perda rápida de umidade pelo produto e consequente desidratação e enrugamento, depreciando-o comercialmente. Ar muito úmido, próximo a saturação de 100%, mantém a turgidez e reduz a perda de água, mas favorece o desenvolvimento e disseminação de microrganismos e o enraizamento de algumas hortaliças como o alho e a cebola. Para manter a qualidade, a umidade relativa do ar ideal para a maioria das frutas e hortaliças encontra-se entre 85 e 95%.

Grupos de vegetais

Os vegetais podem ser divididos em 2 grupos principais:
– Frutos de respiração climatérica: apresentam um rápido e significativo aumento na respiração durante a maturação. Os frutos atingem estágio adequado de desenvolvimento, mas ainda não estão prontos para o consumo, podem ser colhidos e deixados amadurecer fora da planta. Os mais conhecidos são: manga, mamão, abacate, banana, maracujá, pera, ameixa. Produzem além de CO2 Etileno ao longo da fase de amadurecimento.

– Frutos de respiração não climatérica: apresentam um contínuo decréscimo nas taxas de respiração durante o crescimento e maturação, independente do estágio de desenvolvimento em que foram colhidos. Somente amadurecem enquanto estiverem ligados à planta. Os mais conhecidos são: laranja, tangerina, limão, abacaxi, uva, morango, cereja, romã, caju, nêspera, carambola, melancia, pepino e cacau. Tem baixa produção de Etileno.

Os frutos de respiração climatérica, portanto, produzem mais carga térmica e CO₂.

Vou me concentrar neste artigo no cálculo de carga térmica devido especificamente aos vegetais sem considerar outras cargas térmicas do ambiente como transmissão, iluminação, pessoas, ar externo, etc.

Cálculo de carga térmica

Os vegetais produzem o calor de respiração (sensível) e o calor de transpiração (latente).

Calor de respiração:

vide tabela 9 conforme Chapter 19.20 2010 ASHRAE Handbook—Refrigeration (SI),Table 9 “Heat of Respiration for Fresh Fruits and Vegetables at Various Temperatures “.

Calor de transpiração:

Taxa de emissão de CO2:

O calor desenvolvido durante a respiração também se mostrou relacionado com a quantidade de CO2 produzida da mesma maneira que a durante a combustão de glicose (10,7 J / mgCO2). A taxa de consumo de oxigênio e a evolução do CO2 pode ser calculado a partir do calor da respiração e vice-versa. Convertendo:

Exemplo:

Calor de respiração:

Calor de transpiração:

Vamos calcular a elevação de CO2 para esta carga de maçãs:

Neste ambiente, com uma carga de frutas de 1000 kg, teremos em 1 hora a emissão de:

Elaborado por: Eduardo Bertomeu – Promotor técnico da Sicflux.

Bibliografia:
– ASHRAE Handbook—Refrigeration (SI) Chapter 19 e 20.
– Fundamentals of Food Process Engineering.

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