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The hydrostatic pressure inside the cell or simply cell turgor is an important component of texture in vegetables and is directly related to firmness. The decrease in cell turgor of plant organs is also an indicator of loss of tissue water. This effect can be perceived visually by wilting accompanied by a dry appearance with the loss of brightness and color of products, which influences consumer perceptions about its quality. Within this context has been crafted technique for measuring turgor with Thermoelastic Probe® (TP) based on the principle of measuring isovolumetric. After an extensive literature review found that the published studies on TP, presented further on control theory and modeling of physical phenomena involved in the measurement of turgor. However not bring practical results, containing automated measurements of cell turgor in plants. This study aimed to fill this gap. In this direction was made improving of the method to manufacturing the sensor and a new mechanical design for TP. The attainment of the sensors is given through the steps of stretching the capillary, making the tip, sanding, filling and sealing fluid sensor. The method for obtaining the proposed sensor showed minimal utilization rate of 27.0% representing an improvement of 540% over the figures provided by the available literature. Since the new mechanical design of TP significantly improved the alignment and relative positioning of the sensor, sample and image capture system. The process of exchange of sensor and positioning of the sample for measurement of turgor was also facilitated, resulting in an average time of 5 minutes to perform these tasks. This marked a breakthrough since the previous version, users reported that this task could take up to 60 minutes. Both activities related to the new mechanical design of the ST and the improvement of the methodology for obtaining sensor thermoelastic were preparatory to the development of automatic control of turgor measurement. The automation of the measurement process was performed after the implementation of a software to detect the position of the meniscus oil / cytoplasm based on the determination of the difference in contrast between the phases formed by the fluid sensor (oil ) and intracellular fluid. For automatic control of the position of the meniscus, was implemented a Proportional Integral type controller. The proposed values for the parameters of controller allowed the control of the selected position of the meniscus and automatic - x - determination of turgor pressure in cells of onion (Allium cepa L.). In an unprecedented manner, this paper makes the first successful experiment in automatic determination of cell turgor in plant organs with Termoelastic Probe. A pressão hidrostática no interior da célula ou simplesmente turgescência celular é um importante componente da textura em vegetais e está diretamente relacionada à firmeza. A diminuição do turgor celular dos órgãos vegetais também é um indicador da perda de água dos tecidos. Tal efeito pode ser percebido de forma visual pela murcha acompanhada por uma aparência seca com a perda do brilho e da cor dos produtos, o que influencia a percepção do consumidor sobre sua qualidade. Dentro deste contexto foi trabalhada a técnica de medição de turgor com Sonda Termoelástica®1 (ST) baseada no princípio de medição isovolumétrico. Após extensa revisão bibliográfica verificou-se que os trabalhos sobre ST publicados, apresentavam aprofundamento sobre a teoria de controle e modelagem física dos fenômenos envolvidos no processo de medição do turgor. Entretanto não traziam resultados práticos, contendo medidas automatizadas do turgor celular em vegetais. Este trabalho objetivou preencher esta lacuna. Neste sentido foi realizado o aprimoramento da metodologia de manufatura do sensor termoelástico juntamente com novo projeto mecânico da ST. A obtenção dos sensores se deu atraves das etapas de esticamento do capilar, confecção da ponta, lixamento, preenchimento com fluido sensor e selamento. O método para obtenção de sensores proposto apresentou taxa de aproveitamento mínima de 27,0 % representando uma melhoria de 540 % em relação aos valores apresentados pela literatura disponível. Já o novo projeto mecânico da ST melhorou sensivelmente o alinhamento e posicionamento relativo entre sensor, amostra e sistema de captura de imagens. O processo de troca de sensor e posicionamento da amostra para medição do turgor também foi facilitado, implicando em um tempo médio de 5 minutos para realização destas tarefas. Este fato marcou um grande avanço, visto que usuários da versão anterior relataram que esta tarefa poderia durar até 60 minutos. Tanto as atividades ligadas ao novo projeto mecânico da ST e ao aprimoramento da metodologia para obtenção de sensores termoelásticos foram predecessoras e preparatórias para desenvolvimento do controle automático da medição de turgor. A automação do 1 Sonda Termoelástica® - Equipamento patenteado pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) representada pela unidade especializa: EMBRAPA Instrumentação localizada em São Carlos - SP. A Sonda Termoelástica® tem a função de medir o turgor em células de vegetais, interagindo com o citoplasma através do princípio da termoelasticidade do fluido sensor. - viii - processo de medição de turgor foi realizado após a implementação de um software para detecção da posição do menisco óleo/citoplasma baseado na determinação da diferênça de contraste entre as fases formadas pelo fluido sensor (óleo) e líquido intracelular. Para controle automático da posição do menisco, foi implementado um controlador do tipo PI. Os valores propostos para os parâmetros do controlador Proporcional Integral selecionado permitiram o controle da posição do menisco e a determinação automática da turgescência em células de cebola (Allium cepa L.). De forma inédita, este trabalho caracteriza a primeira experiência bem sucedida na determinação automática de turgor em células de órgãos vegetais com ST.

Obtiveram-se estimativas da altura máxima tolerável em embalagens para frutas e hortaliças usando métodos para medir a firmeza dependente do turgor em produtos hortícolas. As medidas de firmeza foram realizadas na região equatorial dos produtos. Estabeleceu-se em 5% a superfície da base da caixa em contato com a superfície amassada dos órgãos vegetais como o limite máximo de deformação do produto que não causa perda para a aceitabilidade comercial. Para o cálculo da altura da pilha que causa esta deformação, considerou-se o peso do produto e as acelerações de impacto observadas durante o transporte. A altura, associada a outras características serão utilizadas para o dimensionamento de uma família de tipos de caixas, para o transporte e armazenamento paletizado de frutas e hortaliças no Brasil. A técnica de aplanação e o firmômetro geraram resultados próximos para tomate, batata, cebola, cenoura, chuchu, pimentão, inhame, jiló, batata-baroa, rabanete, laranja, maçã, limão, pera, uva para mesa, mamão, goiaba, ameixa e nectarina. Devido aoa princípio de funcionamento, apenas o firmômetro foi capaz de avaliar a firmeza de produtos com superfície pouco regular, como abobrinha, maxixe, kiwi, pepino, vagem e quiabo. An estimate was made of the maximum tolerable height for piling boxes of fruit and horticultural products using ways of measuring the firmmess of the turgor of horticultural products. The flattening method and the firmometer generated similar results for tomato, potato, onion, carrot, chayote, bell pepper, yam, gilo, Peruvian carrot, radish, orange, apple, lemon, pear, grape, papaya, guava, plum and nectarine. Only the firmometer was able to measure the firmness of zucchini, kiwi, gherkin, cucumber, okra and green beans, because of the less regular surface. Firmness was measured in the equatorial part of these organs. It was assumed that 5% of the box base in contact with the flattened surface of the studied organs was the highest tolerated compression allowable during commercial use. To estimate the pile height that causes this deformation, the product weight and the usual impact acceleration, encountered during the transportation, were considered. This information along with specific product characteristics are being used to dimension a new box family, for palletized transport and commercialization of fruits and vegetables in Brazil.

Raízes de cenoura Daucus Carota L. Brasília recém-colhidas foram submetidas a diferentes níveis de desidratação com emprego de ventilação forçada a 25 ± 2 °C. Sob teores relativos de água inferiores a 0,95 a firmeza dependente da pressão celular, medida com a técnica da aplanação, ficou reduzida a praticamente zero, ao passo que as raízes do tratamento controle tiveram firmeza acima de 7,0 kgf cm-2. Após o armazenamento em sacos plásticos de polietileno de baixa densidade, durante 67dias a 5 ± 2 °C, as raízes que tiveram seu teor relativo de água reduzido a menos de 0,75 recuperaram a firmeza em mais de 60% da turgescência inicial do controle, além de apresentarem brotação. A recuperação da firmeza ocorreu sem absorção de água, visto que o armazenamento em embalagens de plástico diminuiu mas não anulou a transpiração. Essa recuperação da firmeza e a posterior brotação contrariou a expectativa inicial de que as raízes murchas não brotariam. Duas hipóteses foram postuladas para explicar esses resultados: a primeira seria o envolvimento de um processo de redistribuição de água na raiz; a segunda, a redução do volume do órgão, de acordo com a teoria coesiva do encolhimento celular. A favor da primeira hipótese pesou a formação de pequenas lacunas lisógenas distribuídas a partir do centro do cilindro vascular. O volume total dessas cavidades lisógenas corresponderia a uma quantidade de água aparentemente inferior a 2% do volume da raiz, a qual seria insuficiente para explicar a recuperação da firmeza em raízes que perderam mais de 20% de seu conteúdo de água. Fica a possibilidade de haverem outras causas não percebidas de redistribuição de água ou que, de fato, a presumida redução plástica do volume das células - de acordo com a teoria coesiva do encolhimento celular - tenha ocorrido. 'Brasília' carrot roots (Daucus carota L.) have been exposed to different dehydration levels through the use of forced ventilation at 25 ± 2 °C. At relative water content smaller than 0.95, the turgor-dependent firmness, measured by the external force method, has been reduced to nearly zero, control roots had a firmness above 7.0 kgf cm-2. After a 67 day storage at 5 ± 2 °C, roots that had their initial relative water contents reduced to less than 0.75, presented a firmness recovery to more than 60%, as compared with that of the control roots, in addition showing significant sprouting. These levels of firmness recovery and sprouting had not been previously described. Two hypothesis have been put forward to explain those results: a) occurrence of water relocation process in the roots; b) the theory of cellular cohesive shrinkage. The formation of small lisogenous cavities would favor the first hypothesis; however, accounting for less than 2% of the root volume, they would not be enough to explain the firmness recovery observed in roots with water volume reduction above 20%. By exclusion, it seems that cellular cohesive shrinkage has been the main factor in the firmness recovery observed, allowing significant sprouting in dry roots.