GO - Fortificação de Pera Rocha em cálcio
- Entidade líder do projeto: UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA
- Responsável pelo projeto: Fernando Lidon
- Site do projeto: https://sites.fct.unl.pt/bio_perarocha_calcio/
- Área do plano de ação: Cultura de pomóideas e prunóideas
- Parceiros:
ANTONIO PERALTA DOS SANTOS; FRUTALVOR-CENTRAL FRUTEIRA CRL; HBIO, LDA; INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGAÇÃO AGRÁRIA E VETERINÁRIA IP; INSTITUTO SUPERIOR DE AGRONOMIA; RIBAMAIOR- PRODUÇÃO E COMERCIO DE FRUTAS, LDA. .
- Prioridade do FEADER: P2A) melhoria do desempenho económico de todas as explorações agrícolas e facilitação da restruturação e modernização das explorações agrícolas, tendo em vista nomeadamente aumentar a participação no mercado e a orientação para esse mesmo mercado, assim como a diversificação agrícola;
- Identificação do problema ou oportunidade que se propõe abordar:
A biofortificação nutricional de alimentos vem constituindo uma opção na União Europeia, que tem justificado a constituição de consórcios internacionais (entre outros a COST Action FA0905 - http://www.cost.eu/COST_Actions/fa/FA0905manual, nos quais os proponentes desta proposta tiveram uma função preponderante no Conselho de Gestão em representação de Portugal. O cálcio é o mineral mais abundante no organismo humano, reconhecendo-se que a respectiva deficiência afecta a contração muscular, coagulação sanguínea e a transmissão nervosa e pode induzir o raquitismo (em crianças) e a osteomalácia (em adultos). Assim, a evolução potencial de carências em cálcio no organismo, ao longo da vida do ser humano, depende da formação óssea no começo da vida, do acúmulo de cálcio nos ossos e da quantidade de massa óssea nas idades mais avançadas. Com a biofortificação de alimentos em cálcio, a saúde pública dos diferentes grupos populacionais fica beneficiada populações podem ser beneficiadas. De facto, actualmente já se reconhece a importância / impacte dos Programas de Biofortificação (a título de exemplo, aponte-se o estudo de Dayod et al., 2010, Calcium storage in plants and the implications for calcium biofortification. Protoplasma 24 (3-4): 215-231; Kendal et al., Nutritional genomics, cap. 17 – ISBN 978-1-4398-4452-6).
A Pera Rocha é um produto DOP da Região Oeste de Portugal, cuja comercialização ascende a cerca de 200 milhões de euros, exportando-se cerca de 150 milhões de euros. Contudo, em Portugal, ao contrário do que já sucede com a biofortificação em cálcio da maçã (Projecto desenvolvido pelas instituições FCT/UNL e INIAV e envolvidas nesta proposta – Proder- PA24060/CaPolme - http://redagrotec.iniav.pt/images/Projetos/sistemas_agrarios/PA24059.pdf), a biofortificação agronómica da Pera Rocha ainda não foi implementada. Propõe-se assim a obtenção de Pera Rocha biofortificada, e disseminar informação técnica junto de produtores e indústria transformadora, satisfazendo-se as necessidades de competitividade da cadeia agro-industrial nacional nos mercados internacionais.
- Objetivos visados:
Não existindo, em Portugal, Pera Rocha biofortificada em cálcio mas possuindo indicadores de competitividade elevada consideram-se os seguintes índices / objectivos:
A. Ao nível da produção e conservação:
1. Otimização da produção de Pera Rocha, com elevados índices de comercialização nacional e internacional, para biofortificação em cálcio, considerando a interação entre os diferentes sistemas, nomeadamente as interações entre os tipos de adubação e os momentos de aplicação.
2. Delineamento de um itinerário técnico para a produção de Pera Rocha biofortificada em cálcio destinada ao consumo direto é à transformação industrial.
3. Aferição do efeito dos processos de transformação em Pera Rocha biofortificada em cálcio na composição nutricional, considerando os requisitos industria dos mercados-alvo, de acordo com os requisitos da Alta Segurança Alimentar e as diretivas da União Europeia para o sector.
B. A nível económico:
1º-No âmbito da produção convencional de Pera Rocha em campos de produção plena, adoptando uma perspectiva minimalista, o valor médio de produção (considerando alguma heterogeneidade no calibre, poderá acender a 25 ton/ha, com um custo de 0,25€/kg, logo 6250 €/ha), sendo 70% da produção para consumo interno e os restantes 30% para exportação (índice médio de comercialização – 0,60 e 1,87€/kg, logo 600 e 1870 €/ton e 15000 e 46750 €/ha respectivamente).
2º-No âmbito da biofortificação da Pera Rocha, também adoptando uma perspectiva maximalista estima-se um consumo adicional de 100 €/kg na aquisição de fertilizantes e uma mais-valia económica acrescida em 5-10 cêntimos por kg (assim, face a um custo de produção média de 6350 €/ha, estima-se uma comercialização no mercado nacional de 0,65-0,70 €/kg de Pera Rocha biofortificada (logo 650-700 €/ton -16250- 17500 €/ha) e 1,92-1,97€/kg no plano internacional (logo 1920-1970 €/ton -48000- 49250 €/ha).
3º-Em conclusão com a produção de Pera Rocha biofortificada em cálcio, o objectivo deste projecto será a criação de um produto inovador, sem factores concorrenciais a nível nacional / internacional e com um acréscimo de rentabilidade média que em relação à comercialização actual corresponde, no plano nacional e internacional, seguindo uma perspectiva minimalista, a 8-16% e 2,5-5,2%, respectivamente.
- Sumário do plano de ação:
A nível societal, o desenvolvimento de produtos alimentares de base com características funcionais (Pera Rocha biofortificada em cálcio) favorece a saúde pública numa base bioeconómica sustentável, tal como propõe a Comissão Europeia (http://ec.europa.eu/research/bioeconomy/index.cfm?pg=home. Assim, a biofortificação nutricional de alimentos já constitui uma opção na União Europeia, que tem justificado a constituição de consórcios internacionais (entre outros, a COST Action FA0905 - http://www.cost.eu/COST_Actions/fa/FA0905manual, nos quais os proponentes desta proposta tiveram uma acção preponderante no Conselho de Gestão em representação de Portugal.
Neste enquadramento este projecto visa o desenvolvimento de novas tecnologias (i.e., um itinerário técnico) e a produção de Pera Rocha fortificada em cálcio, com elevados padrões de qualidade (i.e., um alimento profiláctico com valor nutricional acrescido), que se antevê estar na base de um mercado potencial.
- Pontos de situação / Resultados:
Historial de Actividades - 2018:
No dia 15 de Janeiro de 2018, este Projecto teve inicio com uma deslocação aos pomares de Pera Rocha, para selecção de talhões que serão objecto de biofortificação e caracterização da área de produção recorrendo a técnicas ligadas à agricultura de precisão nas herdades da:
HBIO Lda
Ribamaior – Produção e Comércio de Frutas Lda
Adicionalmente, na Frutalvor - Central Fruteira CRL, procedeu-se à análise e definição de parâmetros tecnológicos necessários à conservação de Pera Rocha.
No dia 27 de Março de 2018, visando a produção de pera biofortificada, durante o periodo matinal efectuou-se uma deslocação à empresa HBIO Lda, para recolha de amostras de solo visando a respectiva caracterização física e quimica. Procedeu-se ainda a caracterização do solo com recurso à utilização de tecnicas de agricultura de precisão.
No dia 27 de Março de 2018, visando a produção de pera biofortificada, durante o periodo da tarde efectuou-se uma deslocação à empresa Ribamaior - Produção e Comércio de Frutas Lda, para recolha de amostras de solo visando a respectiva caracterização física e quimica. Procedeu-se ainda a caracterização do solo com recurso à utilização de tecnicas de agricultura de precisão.
Entre os dias 16 e 19 de Abril de 2018 procedeu-se a trabalhos de indole laboratorial de carácter analítico (envolvendo determinação em amostras de solos de micro e macronutrientes, cor, pH, conductividade etc.) em diferentes amostras colectadas nos campos experimentais sob coordenação da HBio Lda e Ribamaior - Produção e Comércio de Frutas Lda.
No dia 4 de Maio de 2018, no campo experimental sob coordenação da Ribamaior – Produção e Comércio de Frutas Lda e do produtor António Peralta dos Santos efectuou-se uma caracterização recorrendo-se a tecnicas de precisão e delineamento de pulverizações a aplicar considerando diferentes tratamentos.
No dia 4 de Maio de 2018, no campo experimental sob coordenação da HBIO Lda efectuou-se uma caracterização recorrendo-se a tecnicas de precisão e delineamento de pulverizações a aplicar considerando diferentes tratamentos.
No dia 12 (foto abaixo) e 25 de Maio de 2018, no campo experimental sob coordenação da HBIO Lda efectuou-se a primeira pulverização considerando diferentes tratamentos.
Entre os dias 11 e 15 de Abril de 2018 procedeu-se a trabalhos de indole laboratorial de carácter analítico (envolvendo, em amostras de solos, a determinação de micro e macronutrientes, cor, pH, conductividade, matéria orgânica, humidade etc.) em diferentes amostras colectadas nos campos experimentais sob coordenação da HBio Lda e Ribamaior - Produção e Comércio de Frutas Lda.
o diaEm 19 de junho de 2018 efectuou-se uma deslocação ao pomar da Firma HBio para aferição fisiológica das árvores após duas aplicações de solução de biofortificação. Foram efectuadas medições de trocas gasosas foliares e de fluorescência da clorofila a ao nível foliar, em condições de equilibrio dinâmico de fotossíntese. Fizeram-se igualmente recolha de folhas para determinações de fluorescência após adaptação à escuridão e para avaliação de teores de elementos minerais. Em simultâneo procedeu-se ainda ao acompanhamento com um drone (com câmara multispectral acoplada), em vôos de baixa altitude, para alta definição das imagens recolhidas e a processar em termos de Detecção Remota (vôos realizados a 20 m de altura).
Nos dias 15 e 29 de Junho (foto abaixo) e 23 de Julho procedeu-se à aplicação de 8 kg/ha de cloreto de calcio (4ª aplicação) em todos os tratamentos das pereiras do campo experimental da HBio, não se tendo visualizado sintomas de toxicidade.
Desde 9 Junho de 2018, nas árvores do campo experimental da empresa Ribamaior – Produção e Comércio de Frutas Lda e do produtor António Peralta dos Santos vem sendo aplicado um Software de processamento de imagem (Agisoft Photoscan), um modelo digital terrestre em 3D (relativo a 15 de Janeiro e 4 de Maio de 2018). Este modelo é construído através de imagens RGB capturadas por uma câmara HD, presente no drone DJI Phantom 4 Pro. Está ainda em curso a análise de imagens multiespectrais, capturadas com câmaras multiespectrais (Sequoia) também incorporada no drone. Pretende-se a análise do estado do coberto vegetal através de índices de vegetação, utilizando bandas na região do infra-vermelho do espectro electromagnético.
Entre os dias 16 e 18 de Julho, na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa procedu-se ao desenvolveu-se um modelo digital nos campos experimentais centrados na biofortificação de pera Rocha nas empresas HBio Lda e Ribamaior - Produção e Comércio de Frutas Lda para produção de mapas com NDVI e NDRE (relativas ao estado do pomar em 15 Janeiro, 4 de Maio e 19 de Junho de 2018).
Nos dias 11 - 25 de Julho de 2018 procedeu-se a trabalhos de indole laboratorial de carácter analítico (envolvendo determinação, em folhas e frutos colectadas em 8 de Junho / 15 de Junho / 10 de Julho / 20 de Julho, de micro e macronutrientes, cor, etc.) em diferentes amostras colectadas nos campos experimentais sob coordenação da HBio Lda .
Entre os dias 23 e 27 de Julho de 2018 efectuou-se a caracterização físico-química da água de irrigação dos pomares, no Laboratório de Hidrogeoquímica do Departamento de Ciências da Terra. Neste enquadramento, procedeu-se à análise dos parâmetros físicos e químicos da água, tais como: CE, pH, Eh, HCO3, Cl, SO4, PO4, NO3, NH4, Ca, Na, K e Mg.
No dia 20 de Julho de 2018 efectuou-se uma deslocação ao pomar da Firma HBio para aferição fisiológica das árvores após duas aplicações de solução de biofortificação. Foram efectuadas medições de trocas gasosas foliares e de fluorescência da clorofila a ao nível foliar, em condições de equilibrio dinâmico de fotossíntese. Fizeram-se igualmente recolha de folhas para determinações de fluorescência após adaptação à escuridão e para avaliação de teores de elementos minerais. Em simultâneo procedeu-se ainda ao acompanhamento com um drone (com câmara multispectral acoplada), em vôos de baixa altitude, para alta definição das imagens recolhidas e a processar em termos de Detecção Remota (vôos realizados a 20 m de altura). Procedeu-se ainda à recolha de material biológico para análise de parâmetros laboratoriais.
No dia 23 - 27 de Julho efectuou-se a caracterização físico-química da água de irrigação dos pomares dos campos experimentais (Hbio Lda e Ribamaior - Produção e Comércio de Frutas Lda) no Laboratório de Hidrogeoquímica do Departamento de Ciências da Terra. Neste enquadramento, analizaram-se parâmetros físicos e químicos da água, tais como: CE, pH, Eh, HCO3, Cl, PO4, NO3, SO4, NH4, Ca, Na, K e Mg.
No dia 9 de Agosto de 2018, no campo experimental sob coordenação da HBIO Lda efectuou-se a 5ª pulverização (800 g / 100L) nos diferentes tratamentos.
No dia 4 de Agosto procedeu-se à colheita dos frutos biofortificados para análise laboratorial e conservação em câmaras frias durante 5 meses.
No dia 7 de Agosto, após entrada na Frutalvor, e antes de se iniciar o período de conservação, as amostras das diferentes modalidades foram divididas, sendo que metade foi sujeita a uma imersão em cloreto de cálcio à concentração de 1,3% CaCl2 durante 10 minutos, e a outra metade das amostras não levou qualquer tratamento pós-colheita. Para além desta imersão em CaCl2 não foi realizado qualquer outro tipo de tratamento pós-colheita. As amostras com e sem tratamento pós-colheita estão armazenadas na mesma câmara em atmosfera normal/refrigerada, à temperatura de -0,2°C e HR de 95%.
Após o dia 5 de Setembro procedeu-se ao trabalho loaboratorial visando a definição da qualidade e a aferição do indice de biofortificação dos diferentes tratamentos.
Desde meados de Setembro, no âmbito do processamento de imagens obtidas com recurso a drones, estão aferindo-se curvas de nível finais através do Agisoft Photoscan, de dois campos experimentais ligados à produção de pera Rocha biofortificada em cálcio.
Durante o mês de Outubro / Novembro, nos laboratórios da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, procedu-se à preparação das amostras provenientes dois campos experimentais da HBio e Ribamaior, nomeadamente, para determinação de micro e macroelementos nas diferentes amostras biofortificadas, recorrendo-se à espectrofotometria de absorção atómica. Durante as 2 semanas iniciais de Dezembro efectuou-se a determinação dos indices de biofortificação nos diferentes tratamentos e a aferição de interacções sinérgicas e antagónicas entre os diferentes elementos minerais.
No dia 9 de Fevereiro de 2019, efectuou-se uma deslocação de alguns investigadores da FCT/UNL (Dr. João Pelica), do INIAV (Eng. Bartolomeu Alvarenga e José Semedo) às câmaras de conservação de pera Rocha biofortificada em cálcio (após conservação durante 3 meses) da empresas Ribamaior e Frutalvor, para recolha de amostras e subsequente aferição do controlo de qualidade.
Durante o mês de Fevereiro, a equipa do INIAV e da FCT/UNL, efectuou análises laboratoriais para definição da qualidade e localização de cálcio nos tecidos da Pera Rocha submetida a 3 meses de conservação em câmaras refrigeradas nas empresas Ribamaior e Frutalvor.
No dia 13 de Março efectuou-se uma deslocação às câmaras de conservação da Frutalvor para recolha de frutos biofortificados submetidos a 6 meses de conservção. Nestes frutos efectuar-se-á uma caracterização da cinética de mobilização do Ca e ainda um controlo de qualidade considerando o shelf-life do produto.
Historial de Actividades 2O19:
No dia 19 de Março de 2019 reuniram-se todos os parceiros do projecto para apresentação, análise e discussão dos resultados obtidos. Constataram-se os indices de biofortificação da Pera Rocha e foi efectuado um plano de trabalho para 2019, no estrito cumprimento dos objectivos do Projecto.
Ribamaior - Produção e Comércio de Frutas Lda
No dia 31 de Março de 2019 efectuou-se uma deslocação ao pomar da Ribamaior para verificar o estado da floração do pomar.
No dia 21 de Maio efectuou-se uma deslocação ao campo experimental para recolha de imagens do campo experimental com recurso à utilização de drones para subsequente análise de estado de desenvolvimento do dois pomar, submetido a um itinerário de biofortificação da Pera Rocha.
Em Maio tiveram inicio os trabalhos analíticos de amostras biologicas recolhidas no Campo experimental da Ribamaior.
No dia 11 de Julho efectuou-se uma deslocação ao pomar para visualização geral das árvores do pomar submetido ao itinerário de biofortificação em cálcio e recolha de material biológico para determinações analíticas.
No dia 25 de Julho efectuou-se uma deslocação ao campo experimental para verificação do estado da cultura e recolha de amostras biológicas para processamento laboratorial.
HBio Lda
No dia 3 de Abril de 2019 efectuou-se uma deslocação ao pomar da HBio Lda para verificar o estado da floração do pomar.
No dia 16 de Abril efectuou-se uma deslocaçãoao pomar para visualização do respectivo estágio de desenvolvimento e recolhas de imagens com câmara multiespectral acoplada a um drone.
No dia 20 de Abril procedeu-se à primaira aplicação de cálcio para optimização do itinerário técnico de biofortificação.
No dia 21 de Maio efectuou-se uma deslocação ao campo experimental para recolha de imagens do campo experimental com recurso à utilização de drones para subsequente análise de estado de desenvolvimento do dois pomar, submetido a um itinerário de biofortificação da Pera Rocha.
A 2ª, 3ª e 4ª aplicações de cálcio, no estrito cumprimento do plano de biofortificação em cálcio, ocorreu nos dias 11 e 30 de Maio e 15 de Junho (aspecto geral na foto abaixo).
Em Maio tiveram inicio os trabalhos analíticos de amostras biologicas recolhidas no Campo experimental da HBio.
No dia 12 de Junho efectuou-se uma deslocação ao campo experimental para se efectuarem análises de trocas gasosas por infra-vermelho e análises de fluorescência in vivo. pretendeu-se assim aferir a acção decorrente da aplicação de cálcio sobre a fisiologia das plantas.
No dia 11 de Julho efectuou-se uma deslocação ao pomar para visualização geral das árvores do pomar submetido ao itinerário de biofortificação em cálcio e recolha de material biológico para determinações analíticas.
No dia 25 de Julho efectuou-se uma deslocação ao campo experimental para verificação do estado da cultura e recolha de amostras biológicas para processamento laboratorial.
Entre 16 e 20 de Setembro a Drª Anna Vukovic, da Josip Juraj Strossmayer University of Osijek - Croácia, deslocou-se aos laboratórios do Departamento de Ciências da Terra da Universidade Nova de Lisboa, para desenvolver e implementar técnicas laboratoriais em Pera Rocha biofortificada.
Os Professores Dario Itjkic, Boris Ravnjak, Miro Stosic and Tomislav Vinkovic provenientes da Universidade Josip Juraj Strossmayer - Osijek / Croácia deslocaram-se ao Departamento de Ciências da Terra, para troca de experiências , dando particular enfase à produção e controlo de qualidade alimentar. Apresentaram ainda 3 comunicações cientificas com base na investigação que vêm desenvolvendo.
Em 19 e 26 de Agosto de 2019 procedeu-se à colheita das peras submetidas ao itinerário de biofortificação em cálcio nos campos experimentais da HBio Lda e Ribamaior, respectivamente. No dia 3 de Setembro tive então inicio a análise laboratorial das amostras, aferindo-se os indices de biofortificação dos diferentes tratamentos e determinando-se os respectivos parâmetros de qualidade. Este processo ficou concluido no dia 27 de Janeiro de 2020.
Historial de Actividades - 2020:
No dia 25 de Maio de 2020 procedeu-se à recolha para análise laboratorial de peras Rocha biofortificadas em cálcio, que foram mantidas em câmaras de conservação desde 2019. Estas peras destinam-se à análise e controlo de qualidade.
Campo Ribamaior
No dia 9 de Maio de 2020 procedeu-se à primeira pulverização do pomar com cálcio, dando-se assim inicio à aplicação do itinerário de biofortificação.
Em Junho de 2020, com a recolha de amostras biológicas submetidas ao processo de biofortificação, teve inicio a determinação laboratorial dos indices de biofortificação.
Aspecto geral do pomar em 16 de Julho
Campo HBio
No dia 16 de Maio, 3 e 17 de Junho, 1, 11 e 25 de Julho e 7 de Agosto de 2020 procedeu-se à 1ª, 2ª, 3ª, 1ª 5ª, 6ª e 7a pulverização do pomar com cálcio, dando-se assim inicio à aplicação do itinerário de biofortificação. .
No dia 17 de Junho de 2020 efectuou-se uma dslocação ao pomar para visualização do estado da cultura e recolha de amostras para processamento laboratorial.
Nos dias 19 de Junho de 2020 procedeu-se ainda à recolha de amostras para subsequente análise laboratorial, visando a aferição de indices de biofortificação; estudaram-se ainda eventuais implicações fisiológicas (i.e., stress) nas árvores, face à aplicação de cálcio.
Em Junho de 2020, com a recolha de amostras biológicas submetidas ao processo de biofortificação, teve inicio a determinação laboratorial dos indices de biofortificação.
Em 5 de Julho de 2020 procedeu-se à caracterização do estado fisiológico das arvores submetidas ao itinerário de biofortificação, efectuando-se medições relativas à mobilização potencial de fotoassimilados com recurso a determinações de trocas gasosas pro infra-vermelhos e fluorescència da clorofila a.
Aspecto dos frutos biofortificados no dia 25 de Julho
Após colheita das peras submetidas ao processo de biofortificação em 20 e 31 de Agosto de 2020 nos dois campos experimentais (Ribamaior e HBio), no dia 3 de Setembro procedeu-se à recolha das peras biofortificadas nas respectivas câmaras de conservação para subsequente análise laboratorial viando a determinação de indices de biofortificação e ainda para controlo de qualidade.
Aspecto dos frutos nas câmaras de conservação em 3 de Setembro de 2020
Aspectos realtivos às análises laboratoriais durante o mês de Setembro de 2020
Na primeira quinzena de Setembro de 2021 a Drª Belen Moya, proveniente da Agricultural University of Plovidv, Bulgaria, deslocou-se aos laboratórios do Departamento de Ciências da Terra, da Faculdade de Ciências e Tecnologia (NOVA School of Sciences and Technology) da Universidade Nova de Lisboa, tendo participado nas actividades de investigação desenvolvidas em torno da definição de indices de biofortificação e caracterização da qualidade do produto biofortificado.
Entre 1 de Setembro e 31 de Outubro de 2021, a Drª Katarina Damjanović, proveniente da FACULTY OF AGROBIOTECHNICAL SCIENCES OSIJEK - JOSIP JURAJ STROSSMAYER UNIVERSITY OF OSIJEK, encontra-se nos laboratórios do Departamento de Ciências da Terra da Faculdade de Ciências e Tecnologia (NOVA School of Sciences and Technology) da Universidade Nova de Lisboa, desenvolvendo investigação no âmbito da definição de indices de biofortificação e controlo de qualidade do produto biofortificado.
- Relatório Técnico - 2018 (Sinópse)
- Relatório técnico - 2019 (Sinópse)
- Relatório Técnico - 2020 (Sinópse)
Este projecto visa o desenvolvimento de novas tecnologias (i.e., um itinerário técnico) e a produção de Pera Rocha fortificada em cálcio, com elevados padrões de qualidade (i.e., um alimento profiláctico com valor nutricional acrescido), que se antevê estar na base de um mercado potencial.