p Na agricultura, Existem muitos métodos mecânicos para medir indiretamente o amadurecimento de uma fruta por meio de sua firmeza. Contudo, a maioria fica aquém de frutas macias, que não apresentam os mesmos tipos de vibração mensurável que as mais duras. Agora, cientistas do Instituto de Tecnologia de Shibaura, Japão, desenvolveram um método inovador para medir a firmeza de frutas usando ondas de choque de plasma induzidas por laser. Sem contato, A abordagem não destrutiva funciona com mangas e deve ser útil para outras frutas macias também. p Aqueles que trabalham na agricultura têm a tarefa de garantir uma colheita oportuna para que a maturação esteja em um ponto ideal quando a fruta é vendida, tanto para minimizar a quantidade de frutas que vai para o lixo quanto para maximizar a qualidade do produto final. Para este fim, uma série de técnicas para avaliar a maturação da fruta foram desenvolvidas, cada um com suas respectivas vantagens e desvantagens dependendo do tipo de produto.

p Embora existam métodos bioquímicos e ópticos, as técnicas mecânicas são as mais utilizadas. Eles avaliam indiretamente a maturação com base na firmeza da fruta. Por sua vez, a firmeza é quantificada pela observação das vibrações que ocorrem na fruta quando a energia mecânica é distribuída com precisão por meio de dispositivos como martelos, pêndulos, ou alto-falantes. Infelizmente, essas abordagens são insuficientes para frutas mais macias, que são mais facilmente danificados pelos dispositivos de contato usados.

p Em um estudo recente publicado em Alimentos , uma equipe de cientistas do Shibaura Institute of Technology (SIT), Japão, abordou esse problema por meio de um método inovador para medir a firmeza de frutas macias usando plasma induzido por laser (LIP). Este trabalho é uma espécie de seguimento de um estudo anterior em que o LIP foi usado para quantificar a firmeza de frutos mais duros.

p Mas o que é LIP e como é usado? O plasma é um estado da matéria semelhante ao estado gasoso, mas no qual a maioria das partículas tem carga elétrica. Este estado energético pode ser produzido no ar normal focalizando um feixe de laser de alta intensidade em um pequeno volume. Como a "bolha" de plasma gerada é instável, ele se expande imediatamente, enviando ondas de choque em velocidades ultrassônicas. O professor Naoki Hosoya e colegas do SIT usaram com sucesso as ondas de choque LIP geradas perto da superfície das maçãs para excitar um tipo de vibração chamada ₀ S ₂ modo, coloquialmente referido como "vibração do modo futebol" por causa de como a deformação resultante aparece em corpos esféricos. Eles então verificaram que a frequência do ₀ S ₂ as vibrações modais foram correlacionadas com a firmeza da fruta.

p Contudo, frutas macias não exibem ₀ S ₂ modo de vibração, então a equipe teve que analisar um tipo alternativo de oscilação:ondas de Rayleigh. São ondas que ocorrem exclusivamente na superfície dos corpos, sem penetrar muito em seu interior. Usando mangas Kent, uma configuração para gerar LIP, e vibrômetros baseados em laser disponíveis comercialmente, os cientistas verificaram que a velocidade com que as ondas de Rayleigh se propagam está diretamente relacionada à firmeza das mangas. Como a velocidade de propagação diminui acentuadamente com o tempo de armazenamento, fornece uma maneira confiável de avaliar indiretamente a maturação.

p A equipe foi além e procurou a melhor posição na superfície das mangas para determinar a velocidade das ondas de Rayleigh. Mangas, bem como outras frutas macias, tem grandes sementes dentro, que podem alterar a propagação das ondas de superfície de maneiras que são prejudiciais às medições. "Os resultados de nossos experimentos indicam que as ondas de Rayleigh ao longo do 'equador' da manga são melhores para a avaliação da firmeza em comparação com aquelas ao longo do 'meridiano principal, '", explica Hosoya. Os experimentos também revelaram que cavidades na polpa do fruto ou apodrecimento podem afetar muito os resultados das medições. como Hosoya acrescenta, eles continuarão investigando qual é a melhor área para medir a firmeza em mangas usando sua nova abordagem.

p Resumidamente, a equipe da SIT projetou uma estratégia inovadora para avaliar o amadurecimento de frutas macias de fora. "Nosso sistema, "observa Hosoya, "é adequado para avaliação de firmeza sem contato e não destrutiva em mangas e, potencialmente, outras frutas macias que não exibem o ₀ S ₂ modo de vibração. "O refinamento adicional de tais métodos de avaliação de firmeza os tornará mais confiáveis ​​e acessíveis para o setor agrícola. Com alguma sorte, sua adoção generalizada garantirá que as frutas cheguem ao seu prato apenas quando chegar a hora.