O armazenamento em atmosfera controlada, abreviado como CA (controlled atmosphere), é uma forma de manter produtos frescos em uma câmara selada e refrigerada onde o próprio ar é ajustado. O oxigênio é reduzido, o dióxido de carbono é mantido em um nível definido e o nitrogênio preenche o restante. A temperatura e a umidade continuam sendo controladas como em qualquer câmara frigorífica, mas a mistura gasosa é o que define a atmosfera controlada. Ao desacelerar a respiração e o amadurecimento das frutas, uma câmara de atmosfera controlada bem operada pode manter maçãs, peras e kiwis próximos das condições de colheita por boa parte de um ano, várias vezes mais tempo do que a refrigeração comum consegue.
Dois esclarecimentos rápidos, porque a sigla costuma ser confundida. CA significa atmosfera controlada, e não ambiente controlado, que é um conceito diferente, baseado em temperatura e umidade para produtos que não precisam de refrigeração alguma. Também não é embalagem em atmosfera modificada, em que a mistura gasosa fica dentro de um saco ou bandeja selados, e não em uma câmara inteira. O restante deste artigo trata da atmosfera controlada: o que ela altera, o que uma câmara de atmosfera controlada precisa ser construída para fazer e em que ponto deixa de valer o custo.
Como a atmosfera controlada desacelera os produtos
A atmosfera controlada funciona alterando o gás ao redor dos produtos, de modo que a fruta respire mais lentamente e amadureça mais tarde. A fruta fresca continua respirando após a colheita, absorvendo oxigênio e liberando dióxido de carbono, e é essa respiração que consome seus açúcares armazenados e amolece sua polpa. Ao reduzir o oxigênio, todo o processo desacelera.
Na prática, o oxigênio é reduzido dos aproximadamente 21% presentes no ar normal para algo em torno de 1% a 3%, com o alvo exato dependendo da cultura e da cultivar. O dióxido de carbono segue o caminho oposto, subindo dos traços de 0.04% no ar para uma faixa controlada que costuma ficar entre cerca de 0.5% e 5%, também variando conforme a cultivar. O nitrogênio, que é inerte, compõe a maior parte do volume restante. O oxigênio mais baixo também reduz a produção de etileno pela própria fruta, o hormônio do amadurecimento, o que funciona como um segundo freio ao amolecimento. A umidade é mantida alta durante todo esse processo, geralmente em torno de 90% a 95%, para que a fruta com metabolismo desacelerado não perca umidade e murche ao longo de um período de armazenamento que pode durar meses.
Há um limite para o quanto o oxigênio pode cair. Abaixo de aproximadamente 1%, muitas frutas passam à fermentação e produzem sabores indesejados e danos aos tecidos, em vez de simplesmente repousar. Esse limite é o motivo pelo qual as câmaras de atmosfera controlada operam com base em leituras contínuas de gases, e não em um único ajuste; o alvo é uma faixa estreita, e não apenas “o mais baixo possível”.
Armazenamento em atmosfera controlada versus câmara frigorífica comum
A diferença entre o armazenamento em atmosfera controlada e uma câmara frigorífica comum está na vedação e no controle ativo de gases, não na temperatura. Um edifício de armazenamento refrigerado padrão mantém os produtos a uma temperatura e umidade definidas, e só isso já retarda a deterioração. A atmosfera controlada parte dessa mesma câmara refrigerada e acrescenta duas exigências: a câmara precisa ser estanque a gases o suficiente para manter uma atmosfera artificial, e necessita de equipamentos que continuem ajustando o oxigênio e o dióxido de carbono à medida que a fruta segue respirando.
Esse controle extra ganha tempo. Produtos que duram de dois a quatro meses em refrigeração comum frequentemente podem ser conservados de duas a quatro vezes mais tempo em atmosfera controlada. As maçãs são o caso mais claro, normalmente armazenadas de oito a doze meses em atmosfera controlada, contra poucos meses em uma câmara frigorífica comum. Os números variam conforme a cultura, a cultivar e o rigor com que os setpoints são gerenciados, então devem ser tratados como referência, e não como promessa.
O problema é que uma câmara de atmosfera controlada opera selada. Uma vez que a atmosfera é reduzida, a câmara permanece fechada durante toda a temporada de armazenamento, porque abri-la inunda o espaço com ar normal e a fruta volta a amadurecer em poucas horas. Um armazém refrigerado industrial pode ser acessado e utilizado todos os dias; uma câmara de atmosfera controlada se comporta mais como um recipiente selado que é aberto quando a fruta está pronta para sair.
Para que uma câmara de atmosfera controlada é construída e equipada
Construir uma câmara de atmosfera controlada significa atender a um padrão de estanqueidade ao ar que uma câmara frigorífica comum nunca precisa cumprir. A envoltória geralmente é feita de painéis sanduíche isolantes que suportam a carga térmica, mas cada junta, passagem e porta precisa ser selada para que a câmara mantenha sua mistura gasosa sem vazamentos. Uma camada contínua de isolamento de edificação metálica mantém a refrigeração eficiente; os detalhes estanques a gases aplicados sobre ela são o que distingue uma câmara de atmosfera controlada de uma câmara isolada comum.
No interior, três equipamentos fazem o trabalho atmosférico. Um gerador de nitrogênio, normalmente uma unidade de adsorção com variação de pressão que produz cerca de 95% a 99% de nitrogênio puro, preenche a câmara para deslocar o oxigênio rapidamente no início da temporada. Um depurador de gás carbônico, usando carvão ativado, peneiras moleculares ou, em instalações mais antigas, cal absorvente, remove o CO2 que a fruta continua gerando, para que ele não ultrapasse o alvo. Um analisador de gases faz amostragens contínuas da câmara e sinaliza ao sistema quando é preciso corrigir.
A KAFA fabrica as envoltórias isoladas com estrutura de aço dentro das quais são construídos o armazenamento refrigerado e as câmaras de atmosfera controlada, com os painéis, a vedação e os detalhes de porta dos quais depende uma câmara estanque ao ar. A estrutura e sua estanqueidade a gases são um problema de construção; os geradores e depuradores são adicionados pelos especialistas em refrigeração e atmosfera controlada que colocam a câmara em operação. Ambos precisam estar corretos, porque uma envoltória com vazamentos faz o equipamento de gás lutar contra a edificação durante toda a temporada.
Quais culturas realmente vão para o armazenamento em atmosfera controlada
A atmosfera controlada compensa principalmente para culturas que se armazenam por meses e respondem bem ao baixo oxigênio, uma lista mais curta do que parece à primeira vista. Maçãs, peras e kiwis são as culturas clássicas de atmosfera controlada, aquelas em torno das quais a tecnologia foi ampliada, porque resistem por uma longa temporada e amadurecem de forma previsível quando o gás volta ao normal. Além delas, a atmosfera controlada também é usada para repolho, cebola, algumas bagas, abacate e citros, em que um período de armazenamento longo e estável compensa o custo.
Muitos produtos não pertencem à atmosfera controlada. Itens de giro rápido, que saem em dias, ou culturas que sofrem com os baixos níveis de oxigênio exigidos pela atmosfera controlada ganham pouco, e a maior parte do armazenamento refrigerado de vegetais opera como refrigeração simples exatamente por esse motivo. Cada cultura também tem seus próprios setpoints, então uma câmara ajustada para uma cultivar de maçã não é simplesmente reutilizada para peras sem alterar os alvos.
Para um operador, a questão prática é o volume contra o tempo. A atmosfera controlada vale a vedação e o equipamento de gás quando uma grande safra uniforme precisa ser liberada gradualmente ao longo de muitos meses. Para cargas mistas ou giro rápido, as instalações de armazenamento refrigerado comuns dão conta do serviço sem a vedação e o hardware de gás.
Os limites e as contrapartidas do armazenamento em atmosfera controlada
A atmosfera controlada prolonga a vida útil de armazenamento, mas não substitui um bom controle de temperatura nem salva frutas que chegam já passadas do ponto. A cadeia do frio continua fazendo o trabalho pesado; a atmosfera controlada se soma à temperatura e à umidade corretas, e só funciona com produtos sadios colhidos na maturação adequada. Fruta ruim que entra continua saindo ruim, apenas mais tarde.
A própria faixa de gás traz risco. Mantenha o oxigênio baixo demais, ou armazene a fruta por tempo demais, e você pode provocar distúrbios de baixo oxigênio, escurecimento interno e sabores insípidos ou fermentados. São distúrbios de armazenamento que aparecem em níveis de gás inadequados, e é por isso que os setpoints permanecem conservadores e monitorados, em vez de serem levados a extremos.
Depois, há o custo. Uma câmara de atmosfera controlada exige a construção estanque ao ar, os equipamentos de nitrogênio e depuração e o monitoramento para operar durante toda a temporada, de modo que tanto a construção quanto a operação custam mais do que a refrigeração comum. Este artigo não aborda faixas de preço específicas nem tabelas de setpoint por cultivar; ambos dependem da cultura, da região e do volume, e pertencem a um projeto específico, não a uma definição.
Conclusão
Se o armazenamento em atmosfera controlada é a decisão certa começa pela cultura, não pela edificação. Se você armazena maçãs, peras, kiwis ou outra cultura de longa armazenagem que precisa ser escoada ao longo de muitos meses, a atmosfera controlada pode multiplicar o tempo que você tem para vendê-la. Se você trabalha com produtos mistos ou de giro rápido, uma câmara selada de atmosfera controlada representa custo e complexidade que você não vai recuperar. Resolva essa questão primeiro e depois decida se vai construir a envoltória isolada e estanque a gases e acrescentar os geradores e depuradores que transformam uma câmara frigorífica em uma câmara de atmosfera controlada.
Perguntas Frequentes
O armazenamento em atmosfera controlada é o mesmo que uma câmara frigorífica comum?
Não. Uma câmara frigorífica comum controla temperatura e umidade, enquanto o armazenamento em atmosfera controlada acrescenta uma vedação estanque a gases e equipamentos que reduzem o oxigênio e gerenciam o dióxido de carbono além da refrigeração. O resultado conserva os produtos várias vezes mais tempo, mas a câmara precisa permanecer selada durante toda a temporada de armazenamento.
Quais níveis de oxigênio e dióxido de carbono são usados no armazenamento em atmosfera controlada?
O oxigênio geralmente é reduzido para cerca de 1% a 3%, a partir dos 21% presentes no ar normal, e o dióxido de carbono é mantido em uma faixa que costuma ficar em torno de 0.5% a 5%, ambos dependendo da cultura e da cultivar. Os alvos são gerenciados com base em leituras contínuas de gases, porque oxigênio abaixo de cerca de 1% traz risco de fermentação.
“CA” é o mesmo que armazenamento em ambiente controlado?
Não. CA significa atmosfera controlada, ou seja, o oxigênio, o dióxido de carbono e o nitrogênio da câmara são gerenciados ativamente, enquanto o armazenamento em ambiente controlado consiste em manter temperatura e umidade para produtos que não precisam de refrigeração. Os dois compartilham um padrão de nomenclatura, mas resolvem problemas diferentes.
O armazenamento em atmosfera controlada é o mesmo que embalagem em atmosfera modificada?
Não. O armazenamento em atmosfera controlada gerencia a atmosfera de uma câmara selada inteira e a corrige continuamente, enquanto a embalagem em atmosfera modificada define uma mistura gasosa dentro de um saco ou bandeja e deixa que ela se altere. A atmosfera controlada é adequada ao armazenamento a granel de longo prazo, e a embalagem, às unidades de varejo e transporte.
Quanto mais tempo o armazenamento em atmosfera controlada conserva os produtos?
O armazenamento em atmosfera controlada costuma prolongar a vida útil de armazenamento de duas a quatro vezes em comparação com a refrigeração comum, com maçãs frequentemente conservadas de oito a doze meses, contra poucos meses em uma câmara frigorífica comum. O ganho real depende da cultura, da cultivar e do rigor com que os setpoints são mantidos.
É possível entrar em uma câmara de atmosfera controlada selada durante o armazenamento?
Não durante a operação normal. Uma câmara de atmosfera controlada opera com níveis de oxigênio muito baixos para respirar com segurança, por isso permanece selada e só é acessada seguindo procedimentos rigorosos de entrada em baixo oxigênio ou depois que a atmosfera é restaurada. Abri-la também deixa entrar ar normal e reinicia o amadurecimento, então o acesso é reduzido ao mínimo.
Leitura Adicional
- University of Maine Cooperative Extension — Controlled Atmosphere Storage — Serviço de extensão universitária. Apresenta os alvos de oxigênio e dióxido de carbono específicos por cultivar e o método de lavagem com nitrogênio por trás dos níveis de gás aqui descritos.
- Michigan State University Extension — Controlled Atmosphere Storage of Apples — Serviço de extensão universitária. Explica como a redução do oxigênio e o aumento do dióxido de carbono retardam o amadurecimento e a produção de etileno, embasando a seção sobre o mecanismo.
- University of Maryland Extension — Controlled Atmosphere Storage of Apples — Serviço de extensão universitária. Documenta os métodos de depuração de dióxido de carbono e os alvos de armazenamento de maçãs por trás da seção sobre equipamentos.
