Physical and chemical characterization of bananas produced in conventional and organic cultivation systems
http://dx.doi.org/10.1590/S0100-29452012000300017
Caracterização física e química de bananas produzidas em sistemas de cultivo convencional e orgânico1
Lindinéia Rios RibeiroI; Lenaldo Muniz de OliveiraII; Sebastião de Oliveira e SilvaIII; Ana Lúcia BorgesIV
IPós-Graduanda em Recursos Genéticos Vegetais da Universidade Estadual de Feira de Santana neiarios@hotmail.com
IIDoutor em Fisiologia Vegetal, Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Estadual de Feira de Santana – UEFS, Av. Transnordestina, s/n, 44036-900, Feira de Santana-BA, Brasil - E-mail: lenaldo@uefs.br
IIIDoutor em Melhoramento Genético de Plantas, Universidade Federal do Recôncavo da Bahia, Rua Rui Barbosa, 710 – Centro, Cruz das Almas- BA, Brasil – E-mail: ssilva3000@gmail.com.br
IVDoutora em Solo e Nutrição de Plantas, Embrapa Mandioca e Fruticultura, Rua Embrapa s/n. Cruz das Almas - BA, Brasil - E-mail: analucia@cnpmf.embrapa.br
Termos para Indexação: Musa spp., banana orgânica, genótipos melhorados, atributos físico-químicos.
Index terms: Musa spp., organics bananas, improved cultivars, physical and chemical attributes.
A banana é um dos frutos mais produzidos e consumidos em todo o mundo, com uma produção mundial de aproximadamente 99,0 milhões de toneladas em 2009. O Brasil vem destacando-se como o quarto lugar no ranking dos produtores de banana, com uma produção de 6,9 milhões de toneladas, em uma área de 511 mil hectares em 2009. Praticamente, toda banana produzida no Brasil é em sistema convencional de cultivo, sendo a produtividade média de 19 toneladas/ha/ano.
No entanto, a utilização intensa de agrotóxicos no sistema de cultivo convencional da bananeira tem contribuído para o desequilíbrio ambiental, proporcionando aumento do aparecimento de pragas e patógenos resistentes aos agroquímicos, o que tem levado, consequentemente, ao uso cada vez mais intenso desses produtos. Essa utilização intensa dos defensivos agrícolas tem provocado prejuízos à saúde dos trabalhadores e consumidores, o que tem ampliado a demanda por alimentos sem uso de agrotóxicos. Segundo Silva et al. (2004), as cultivares mais plantadas e difundidas atualmente são suscetíveis às principais pragas e doenças, o que tem aumentado a utilização de agrotóxicos no Brasil.
O melhoramento genético da bananeira tem sido uma das estratégias utilizadas atualmente para a minimização do uso de agrotóxicos, com o desenvolvimento de cultivares resistentes (SILVA et al., 2004). Entre as variedades melhoradas, os tetraploides (Tropical, Maravilha e Pacovan Ken) e os triploides (Prata-Anã, Thap Maeo e Caipira) apresentam importantes características de produtividade, aceitação sensorial e resistência às principais pragas e doenças que acometem a bananicultura. Além do desenvolvimento de variedades melhoradas, diversas medidas tecnológicas têm sido geradas para minimizar a utilização de defensivos, como a rotação de cultura, o uso da agricultura integrada e, mais recentemente, o sistema de cultivo orgânico.
O cultivo orgânico baseia-se no equilíbrio ecológico, favorecendo os ciclos biológicos e a fertilidade do solo, possibilitando a produção de alimentos de boa qualidade (sem resíduos de agrotóxicos) e em quantidade suficiente (IFOAM, 2009). A banana proveniente de cultivos orgânicos tem aumentado sua participação no mercado internacional, atendendo às exigências por melhor qualidade. Ressalta-se que a baixa qualidade da banana nacional vem sendo apontada como uma das causas da baixa participação do Brasil neste mercado. A qualidade dos frutos pode ser facilmente influenciada pelo local onde esse fruto é produzido, pelos tratos culturais e pelo tipo de manejo. As características sensoriais podem ser alteradas de acordo com as condições edafo-climáticas, influenciando na composição química, especialmente na produção de ácidos, açúcares e compostos fenólicos (TEIXEIRA, 2011).
Aliado aos aspectos de qualidade, o cultivo orgânico tem sido muito atrativo aos produtores em virtude dos valores obtidos com a produção. O fruto orgânico apresenta valor até quatro vezes maior em relação ao fruto obtido de forma convencional (BITTENCOURT et al., 2004), o que tem levado muitos produtores a migrarem para esse tipo de cultivo, mais lucrativo e ao mesmo tempo sustentável. Contudo, a agricultura orgânica ainda gera questões em relação às vantagens e desvantagens apresentadas por esse sistema. Das muitas questões sobre alimentos orgânicos, as principais são em relação às características de produtividade e qualidade sensorial, havendo referências ao tamanho reduzido dos frutos e ao aumento nos teores de açúcares, quando esses são obtidos de forma orgânica (BORGUINI et al., 2006). Muitos autores relatam a respeito desses atributos em frutos cultivados convencionalmente (GOMES, 2004; DAMATTO JÚNIOR et al., 2005; RAMOS et al., 2009), não existindo, até o momento, informações acerca dos frutos obtidos em sistemas orgânicos e menos ainda sobre as diferenças nutricionais e de atributos físico-químicos em banana cultivada nos dois sistemas de cultivo.
Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar frutos de seis genótipos melhorados de bananeira cultivados em sistema de cultivo convencional e orgânico quanto aos aspectos físicos e químicos.
As análises físicas e químicas foram realizadas no Laboratório de Fisiologia Vegetal e Tecnologia de Alimentos da Embrapa Mandioca e Fruticultura, em Cruz das Almas – BA, localizado nas coordenadas geográficas 12º 40' 12'' de latitude e 39º 06' 07'' de longitude. Foram utilizados frutos provenientes de sistema de cultivo orgânico e convencional das cultivares Caipira (AAA), Maravilha (AAAB), Pacovan Ken (AAAB), Prata-Anã (AAB), Thap Maeo (AAB) e Tropical (AAAB) (Tabela 1). O plantio das bananeiras foi realizado em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico a moderado com pluviosidade média anual de 1.200 mm e umidade de 80%.
As bananeiras no sistema convencional foram adubadas com base na análise química do solo, utilizando-se de ureia (100 kg ha-1), superfosfato simples (280 kg ha-1) e cloreto de potássio (540 kg ha-1). As bananeiras no sistema orgânico foram adubadas no plantio com torta de mamona, cinza de madeira e fosfato natural e, em cobertura, com cinza de madeira e torta de mamona. No sistema orgânico, utilizou-se cobertura verde nas entrelinhas com amendoim forrageiro (Arachis pintoi) e feijão-de-porco (Canarvalia ensiformis). Em ambos os cultivos, adotou-se o espaçamento de 4,0 m x 2,0 m x 2,0 m, com suprimento de irrigação nos meses de setembro a janeiro, sem uso de defensivos agrícolas.
Os frutos foram colhidos no terceiro ciclo da cultura, no estádio de maturação "¾ gordo", e mantidos expostos em bancada à temperatura ambiente (com valor mediano de 25ºC) e até sua completa maturação (equivalente ao estádio 6 de coloração de casca), segundo a escala de notas de Loesecke (1950). Os atributos físicos avaliados foram o número de frutos da segunda penca, o peso da segunda penca (g), o diâmetro e o comprimento do fruto (cm), a espessura da casca (mm) e o peso do fruto com e sem casca (g). As medidas de comprimento foram obtidas com fita métrica (graduada em mm), medindo-se a curvatura externa do fruto, enquanto o diâmetro foi avaliado na região mediana do fruto, com o auxílio de um paquímetro. As pesagens foram realizadas com uso de balança semianalítica, considerando quatro casas decimais.
Para as análises químicas, os frutos foram processados em liquidificador, na proporção volumétrica de uma parte de fruto para duas partes de água destilada. Em seguida, foram obtidos os teores de sólidos solúveis (SS), com leitura direta em refratômetro, de pH, com leitura em potenciômetro (A.O.A.C., 1995), e de teores de acidez titulável (AT), determinada por titulometria com NaOH (0,1N), (A.O.A.C., 1995), tendo os resultados expressos em porcentagem de ácido málico (A.O.A.C., 1995), e o ratio foi obtido com amostra de banana, filtrado em algodão em refratômetro. (A.O.A.C., 1995). A determinação do teor de umidade das amostras foi através da perda de massa por secagem, com a utilização de estufa a 70 ºC até atingir massa constante, sendo posteriormente resfriadas em dissecador, pesadas em balança analítica, e os resultados, expressos em porcentagem, segundo o método A.O.A.C. (1995). O cálculo dessa característica foi obtido de acordo com a fórmula 100 x N/P, sendo P o peso da amostra inicial e N a perda de massa em gramas.
Para a análise dos teores de açúcares totais, redutores e não redutores, as amostras foram processadas em processador manual (mix) e, em seguida, retirados 4 g (gramas) da amostras e realizada diluição em balões de 100 mL de água destilada, seguido da filtragem da polpa, com auxílio de bomba a vácuo. No filtrado obtido, foi feita a determinação dos açúcares segundo a metodologia proposta por Somogy (1944) e adaptada por Nélson (1945). Para a análise dos açúcares totais, procedeu-se à hidrólise ácida com hidróxido de sódio a 1,0 N. Para a quantificação do açúcar não redutor, calculou-se a diferença entre o açúcar total e o açúcar redutor x 0,95. O cálculo dos teores de açúcares foi realizado mediante uma curva de calibração com glicose como reagente-padrão, com leitura realizada em espectrofotômetro a 535 nm. Os teores de açúcares totais, redutores e não redutores foram expressos em gramas de carboidratos contidos em 100 g da polpa de banana madura.
As análises foram realizadas considerando o delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 6 (dois sistemas de cultivo e seis cultivares), com três pencas por cultivar e três frutos por penca para cada avaliação. Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância, utilizando-se do programa SISVAR (FERREIRA, 2000), e as médias foram comparadas pelo teste de Scott Knott para cultivares e Tukey para os sistemas de cultivo, ambos a 5% de probabilidade de erro.
Os resultados das análises físicas e químicas, de acordo com a ANOVA (Tabela 2), mostram diferenças significativas em relação a alguns parâmetros avaliados entre bananas obtidas nos sistemas de cultivo convencional e orgânico para algumas cultivares. Na avaliação do comportamento das cultivares, contudo, dentro de cada sistema de cultivo, verificaram-se diferenças estatísticas para a maioria dos caracteres avaliados.
Em relação ao teor de umidade dos frutos, o manejo orgânico possibilitou as maiores médias para as cultivares Pacovan Ken e Thap Maeo, não sendo encontradas diferenças entre as cultivares dentro deste sistema. Por outro lado, no manejo convencional, verificou-se que as maiores médias foram obtidas nas cultivares Maravilha, Caipira e Tropical, com 74,26%, 73,14% e 71,00% de umidade nos frutos, respectivamente (Tabela 3).
Para acidez titulável, não foram observadas variações significativas nas médias das cultivares dentro do manejo convencional; no entanto, para o manejo orgânico, houve variação de 0,11% a 0,26%, com a menor média na cultivar Caipira, diferindo estatisticamente das demais cultivares (Tabela 3). No sistema convencional, o maior valor foi 0,23%. Os resultados obtidos em ambos os sistemas de cultivo são semelhantes aos valores encontrados por Matsuura et al. (2002) em sistema convencional de cultivo. Por outro lado, Ramos et al. (2009) encontraram valores de 0,17% e 0,13% para as cultivares Caipira e Prata-Anã, respectivamente, em cultivo convencional. Tais diferenças, provavelmente, estão relacionadas às diferenças nos fatores ambientais entre os locais onde foram desenvolvidos esses experimentos.
Em relação aos sólidos solúveis, verificou-se que o manejo orgânico possibilitou a maior média em relação ao sistema convencional de cultivo apenas na cultivar Prata-Anã (Tabela 3). No sistema de cultivo convencional, as maiores médias foram obtidas nas cultivares Tropical (23,20%), Pacovan Ken (22,31%), Thap Maeo (20,95%) e Prata-Anã (20,80%). Os resultados obtidos neste trabalho são inferiores aos alcançados por Jesus et al. (2004), que, estudando bananas convencionais, encontraram valor médio de 25,8% de sólidos solúveis em manejo convencional. O atributo sólidos solúveis é de grande importância tanto para o consumo in natura quanto para a indústria de alimentos. Segundo Paiva et al. (1997), valores elevados de sólidos solúveis na matéria-prima implicam menor adição de açúcares, menor tempo de evaporação da água, menor gasto de energia e maior rendimento do produto, resultando em maior economia no processamento. Os teores de sólidos solúveis são também importantes na determinação da qualidade da fruta, como indicador do teor de açúcares juntamente com ácidos, vitaminas, aminoácidos e algumas pectinas (STOVER et al., 1987; LOBO et al., 2005).
Para a relação sólidos solúveis/acidez titulável, dentro do sistema convencional, não foram verificadas diferenças significativas entre as cultivares; no entanto, no sistema orgânico pode-se verificar que a cultivar Caipira se destacou em relação às demais, com valor de 164,43 (Tabela 3). Em outros trabalhos com a mesma cultivar, foram encontrados valores inferiores a 90. A relação sólidos solúveis/acidez titulável é um índice representativo da medição isolada dos açúcares ou da acidez, pois expressa a proporção açúcar/ácido, que resulta no sabor apresentado pelo fruto (CHITARRA; CHITARRA, 2005). A cultivar Caipira, em sistemas convencional e orgânico, apresentou também os maiores valores de pH (Tabela 3), diferindo estatisticamente dos valores obtidos para as demais cultivares que, por sua vez, foram semelhantes entre si, sendo superiores aos encontrados por Gomes et al. (2007) para essa mesma cultivar em sistema convencional. Os valores de pH observados para a cultivar Prata-Anã corroboram os observados por Damatto Júnior et al. (2005), de 4,85 e 4,58 para os cultivares Prata-Anã e Prata-Zulu, respectivamente. No entanto, sabe-se que, dentro desses limites, podem ocorrer variações nas diferentes cultivares de bananeira. Em trabalhos realizados por Ramos (2009), as cultivares que apresentaram valores mais elevados de pH foram Thap Maeo (5,36) e Prata-Anã (6,00), em manejo convencional.
Para os açúcares solúveis, verificaram-se diferenças significativas entre os sistemas de cultivo para alguns cultivares. Em ambos os sistemas, a cultivar Thap Maeo destacou-se, com valores de 20,65 e 20,63 g de glicose/100g da polpa no manejo convencional e orgânico, respectivamente. Por outro lado, houve efeito da interação do manejo convencional sobre a cultivar Maravilha, obtendo média de 15,67 g de glicose/100g da polpa, enquanto sob o manejo orgânico, teve apenas 10,74 g de glicose/100g da polpa da fruta de banana (Tabela 4). Dangour et al. (2009), avaliando teores nutricionais em produtos orgânicos, relataram que, em gêneros alimentícios produzidos organicamente, não há diferenças marcantes em relação às características nutricionais que possam afetar as qualidades física e química dos produtos.
Para os açúcares redutores, que são os mais importantes do ponto de vista de sabor (OETTERER, 2006), a cultivar Prata-Anã destacou-se em relação às demais, com valor de 15,47 g de glicose /100g de polpa da fruta, dentro do sistema convencional, diferindo das demais. (Tabela 4). Em sistema orgânico, a mesma cultivar apresentou a maior média (16,90 g de glicose / 100 g da polpa), formando mais dois grupamentos.
Os teores de açúcares não redutores foram significativamente maiores nas cultivares Thap Maeo e Tropical, independentemente do sistema de cultivo (Tabela 4). O sistema orgânico possibilitou maior distinção das cultivares quanto ao teor de açúcares não redutores, sendo os maiores teores verificados nas cultivares Thap Maeo, Tropical e Caipira, e os menores teores nas cultivares Maravilha, Pacovan Ken e Prata-Anã (Tabela 4).
Para as características físicas, não se verificaram diferenças significativas para os frutos obtidos em sistema de manejo convencional ou orgânico (Tabelas 5); no entanto, dentro de cada sistema de cultivo, verificaram-se diferenças entre as cultivares, o que pode ser atribuído às características genéticas dessas cultivares (Tabela 6). Para o peso do fruto com casca, destacou-se a cultivar Maravilha em sistema convencional, com valor médio de 293,59g, enquanto os menores valores foram obtidos nas cultivares Caipira e Thap Maeo, com 72,62g e 82,07g, respectivamente. Já no sistema de cultivo orgânico, as maiores médias foram obtidas nas cultivares Maravilha, com 191,19g, Pacovan Ken, com 144,29g, e Tropical, com 150,91g (Tabela 6).
Para o peso dos frutos sem a casca, a cultivar Maravilha foi superior em relação às demais, com 129,79g em manejo convencional e orgânico; entretanto, neste último sistema de cultivo, os valores obtidos para essa cultivar foram semelhantes estatisticamente aos obtidos na cultivar Tropical (Tabela 6). Os resultados obtidos demonstram a pequena participação da casca no peso total do fruto, o que é corroborado pelos resultados obtidos para a espessura da casca, em que a cultivar Maravilha apresentou a maior espessura, dentro do sistema convencional, juntamente com as cultivares Pacovan Ken e Prata-Anã, com médias de 0,33mm, 0,29mm e 0,27mm, respectivamente (Tabela 7), enquanto no sistema orgânico as maiores médias foram obtidas pelas cultivares Maravilha e Pacovan Ken, com 0,31mm e 0,29mm, respectivamente.
Apesar do pequeno efeito do sistema de cultivo sobre o comprimento e o diâmetro dos frutos, foi possível a distinção das cultivares dentro de cada sistema de cultivo (Tabela 6). No sistema de cultivo orgânico, as cultivares Maravilha e Pacovan Ken apresentaram maiores valores de comprimento de fruto, com 19,56 cm e 17,82 cm, respectivamente, enquanto no sistema convencional não se verificaram diferenças significativas entre as cultivares. De modo semelhante, para o diâmetro do fruto dentro do sistema orgânico, as cultivares Maravilha e Pacovan Ken apresentaram os maiores valores, contudo não se verificaram diferenças estatísticas em relação à cultivar Tropical (Tabela 6). As características de comprimento e de diâmetro do fruto são parâmetros importantes para a classificação das frutas destinadas ao consumo e no momento da compra (BORGES et al., 2004).
Não se observaram diferenças significativas entre as cultivares no sistema de cultivo convencional em relação ao peso das pencas; no entanto, no sistema orgânico, a cultivar Maravilha apresentou a maior média, com 2955,80g (Tabela 7). O número de frutos por penca foi maior nas cultivares Caipira, Prata-Anã, Tropical e Thap Maeo no sistema de cultivo convencional e, na cultivar Caipira, no sistema orgânico, sem distinção entre as demais cultivares (Tabela 7).
Apesar de não se ter identificado efeitos significativos do sistema de cultivo orgânico sobre os parâmetros físicos dos frutos, muitos autores afirmam que as vantagens verificadas nesse sistema de cultivo decorrem da importância da matéria orgânica, que, aplicada ao solo, fornece os nutrientes necessários para a produção de forma gradativa. Esses nutrientes, retidos no húmus, além de melhorar a estrutura física e biológica do solo, proporcionam maior eficiência na capacidade das plantas na assimilação dos nutrientes pelas plantas (BLOEM et al., 2005). Os resultados obtidos apontam para a necessidade de maiores investimentos acerca da seleção de novas cultivares que possam ser utilizadas em sistemas de cultivo orgânico.
Os atributos químicos em bananas são pouco afetados pelo sistema de cultivo. O sistema de cultivo orgânico permite maior distinção química das cultivares. As cultivares Maravilha e Pacovan Ken apresentam melhor comportamento em sistemas de cultivo orgânico, considerando os atributos físicos do fruto.
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1 (Trabalho 221-11). Recebido em: 29-08-2011. Aceito para publicação em: 10-08-2012. Trabalho desenvolvido como parte da dissertação de Mestrado do primeiro autor no Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais da Universidade Estadual de Feira de Santana.