Wilgotność Względna Powietrza w Przechowalnictwie
- Szczegóły
Dobrze dobrana technologia przechowywania pomaga utrzymać odpowiednią jakość owoców i warzyw, zapobiega również rozwojowi patogenów. Podstawowym celem przechowywania jest spowolnienie procesu starzenia spowodowanego przez oddychanie i utratę wilgoci przez jak najdłuższy czas po zbiorach. Dzięki opóźnieniu związanych z tym procesów fizjologicznych wydłużone zostają trwałość i atrakcyjność konsumpcyjna owoców i warzyw.
Wydłużenie okresu przydatności do spożycia ma także bezpośredni wpływ na opłacalność produkcji ogrodniczej. Obecnie najczęściej wykorzystywane są następujące technologie przechowywania owoców i warzyw:
- zwykłe komory chłodnicze (NA);
- komory z kontrolowaną atmosferą (KA);
- system ULO (z ang. Ultra low oxygen) - komory z kontrolowaną atmosferą i obniżoną zawartością tlenu.
Zwykłe Komory Chłodnicze
W technologii tej temperatura jest najważniejszym czynnikiem środowiskowym, ponieważ ma ona największy wpływ na szybkość procesów biochemicznych zachodzących w przechowywanych owocach i warzywach. Obniżenie temperatury o 10K może zmniejszyć intensywność oddychania nawet 2-3-krotnie.
Skład powietrza w takiej komorze chłodniczej wynosi: 21%O2, 78% N2 i praktycznie 0% CO2.
System KA i ULO
System ten zaczęto wykorzystywać ponad 80 lat temu w Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych do przechowywania jabłek i gruszek. Do szybkiego obniżenia stężenia tlenu w komorze gazoszczelnej zaczęto wykorzystywać separatory membranowe oraz działające na zasadzie separacji gazów na sitach molekularnych. W wypadku tego typu komór technologia przewiduje obniżenie temperatury, obniżenie zawartości O2 i zwiększenie CO2 w atmosferze.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
W latach późniejszych prowadzono intensywne badania nad wykorzystaniem ultraniskiej koncentracji tlenu (ULO) w przechowalnictwie różnych gatunków owoców i warzyw. Główną korzyścią wynikającą z wdrożenia tego systemu, w stosunku do technologii polegających tylko na obniżaniu temperatury produktów, jest wydłużenie okresu przechowywania przy zachowaniu wysokiej jakości handlowej produktów.
Efekt ten osiąga się przez zmniejszenie tempa procesów biochemicznych i fizjologicznych prowadzących do dojrzewania i przejrzewania produktów oraz obniżenie poziomu czułości na działanie etylenu. Warunki systemu ULO nie sprzyjają rozwojowi patogenów. Należy bezwzględnie przestrzegać zasad dotyczących użytkowania tego typu obiektów, ponieważ bardzo niska zawartość O2 oraz CO2 stwarza niebezpieczeństwo dla życia obsługujących je ludzi.
Wymagania Techniczne
Technologie KA wymagają zastosowania gazoszczelnych komór chłodniczych, w których niekontrolowana wymiana gazów między wnętrzem komory a atmosferą zewnętrzną jest niemożliwa. Wszystkie elementy komory muszą przejść pozytywnie test gazoszczelności; oprócz ścian, sufitu i podłogi dotyczy to również framug drzwi i okien inspekcyjnych oraz przejść przez przegrody wszelkich elementów konstrukcyjnych komory, w tym rur, kabli, kształtowników, wieszaków, wymienników ciepła itp.
Wydajność zainstalowanych urządzeń chłodniczych powinna zapewnić osiągnięcie wymaganej temperatury we wnętrzu komory w ciągu 24 godzin. Komory powinny być wyposażone w zawory bezpieczeństwa pod- i nadciśnieniowe oraz worki kompensacyjne do kompensacji niewielkich zmian ciśnienia. Układ wentylacyjny musi być zaprojektowany w sposób uniemożliwiający dopływ świeżego powietrza z otoczenia (jest on dopuszczalny tylko w okresie początkowego chłodzenia). Względy energetyczne wymagają zastosowania wysokiej klasy izolacji cieplnej i parochronnej.
Aparatura Pomiarowa
Parametry przechowywania wymagają ciągłej kontroli i regulacji składu atmosfery, temperatury i wilgotności w komorach. Konieczne jest rygorystyczne przestrzeganie terminu kalibracji czujników i przyrządów pomiarowych. Ważna jest także poprawna lokalizacja czujników pomiarowych w komorach.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Zaleca się następujące wyposażenie w tym zakresie:
- zawartość CO2 mierzona za pomocą metody objętościowej lub pomiar stopnia absorpcji promieniowania podczerwonego przez CO2, dokładność pomiaru ok. 5% wartości mierzonej;
- zawartość O2 mierzona metodą paramagnetyczną lub elektrochemiczną, dokładność pomiaru 0,1%;
- temperatura mierzona przy pomocy rezystancyjnych czujników temperatury (np. Pt1000), wymagane są co najmniej trzy czujniki temperatury: za oziębiaczem (powietrze nawiewane), przed oziębiaczem (powietrze zasysane), między przechowywanymi produktami (w środku komory ok. 1 m nad podłogą), dokładność pomiaru 0,1K;
- wilgotność względna mierzona przy pomocy metody higroskopowej bądź kondensacyjnej za pomocą czujników wilgotności, dokładność pomiaru ok. 3%.
Zaleca się również pomiar ilości wykroplonej wody na chłodnicach. Dokonuje się go przy pomocy automatycznych liczników ilości kondensatu lub zbiorników z poziomowskazami oraz stosowanie nawilżaczy powietrza.
Regulacja Atmosfery
Urządzenia wykorzystywane do regulacji:
- CO2: płuczki węglowe, płuczki z sitem molekularnym, pochłaniacze mieszalnikowe, urządzenia membranowe;
- O2: gazowy lub ciekły azot, konwertory katalityczne, generatory atmosfery, generatory azotu, absorbery tlenu;
- etylenu: katalityczne dopalacze etylenu, absorbery etylenu.
Nowoczesne płuczki I stopniowe charakteryzują się krótkim czasem osiągania zadanych parametrów w zakresie do 1% stężenia CO2 i O2, dużą trwałością złoża węgla aktywnego, są sterowane mikroprocesorami i posiadają zdolność do autodiagnostyki. Nowa generacja II stopniowych płuczek CO2, oparta na technologii ILOS-Plus, umożliwia pracę w ekstremalnie niskich wartościach CO2 i O2 (osiągane są stężenia w zakresie 0,4% CO2 i O2).
Katalityczne dopalacze etylenu (pracujące w temperaturze ok. 240 °C), oprócz podstawowej funkcji polegającej na destrukcji etylenu, pomagają usuwać zagrożenia mikrobiologiczne. W powietrzu, które przez nie przepływa, niszczone są zarodniki grzybów chorobotwórczych i inne nieodporne na tak wysoką temperaturę patogeny.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Innowacje w Przechowalnictwie
W wyniku dużego zapotrzebowania rynku na wydłużanie okresu przechowywania produktów z zachowaniem ich wysokiej jakości, w ostatnich latach pojawiło się szereg nowoczesnych technologii przechowalniczych. Do najbardziej rozpowszechnionych należy technologia Dynamicznie Kontrolowanej Atmosfery (DKA, z ang. Dynamic Controlled Atmosphere). Jest to technologia niskotlenowa polegająca na wytworzeniu w obiekcie warunków atmosfery o stężeniu tlenu poniżej 1%. Na podstawie wyniku pomiaru fluorescencji chlorofilu określane jest dynamicznie minimalne bezpieczne stężenie tlenu, czyli takie, które podczas przechowywania pozwala na zachowanie i utrzymanie jakości na wysokim poziomie oraz na ograniczenie występowania uszkodzeń zewnętrznych i wewnętrznych produktów .
Do niskotlenowych systemów przechowywania należy także system ILOS-Plus. Dynamic Control System (DCS) jest kolejnym przykładem innowacji w przechowalnictwie. Kolejnymi innowacyjnymi technologiami są systemy Advanced Control of Respiration (ACR) oraz Dynamic Fruit Respiration (DFR). Umożliwiają one kontrolowanie warunków, w jakich przechowywane są owoce, na podstawie współczynnika oddechowego - RQ.
Chemia w Przechowalnictwie
Oprócz niskotlenowych metod przechowywania warzyw i owoców, w przechowalnictwie wykorzystuje się preparaty chemiczne bazujące na 1-metylocyklopropenie (MCP). Cząsteczki tego związku przyłączają się do receptorów etylenu w membranach komórkowych, hamując w ten sposób jego syntezę.
Opakowania
Od wielu lat prowadzone są prace badawcze nad wykorzystaniem opakowań modyfikujących skład gazowy atmosfery i pozwalających na przedłużenie okresu przechowywania owoców i warzyw z zachowaniem ich jakości. Pakowanie w atmosferze modyfikowanej, czyli technologa MAP, zyskuje na popularności i jest coraz powszechniej stosowana w praktyce. W technologii tej wyróżnić można pasywną i aktywną modyfikację atmosfery.
Poza terminem MAP w technologii opakowań ze zmodyfikowaną atmosferą używa się określeń precyzujących właściwości danego opakowania. Można tu wymienić następujące typy opakowań:
- EMA (Equilibrium Modified Atmosphere) - opakowanie z atmosferą zrównoważoną, ustalającą się w czasie przechowywania produktu, wykonane z folii o selektywnej przepuszczalności dla gazów;
- MIP (Modified Interactive Packaging) - opakowanie interaktywne, wykonane z folii poliuretanowej, o optymalnej przepuszczalności dla O2 i CO2 oraz umożliwiającej migrację pary wodnej na zewnątrz i nie dopuszczającej do jej kondensacji wewnątrz opakowania;
- APS (Active Packaging System) - opakowanie aktywne, w którym pożądany skład gazowy atmosfery uzyskuje i utrzymuje się dzięki różnym dodatkom do opakowania;
- IPA (Intelligent Packaging Application) - opakowanie „inteligentne”, zawierające wskaźniki przydatności produktu do spożycia.
Wpływ Wilgotności Powietrza
Zarówno podczas zamrażania jak i podczas chłodzenia występuje zmiana wilgotności powietrza w otoczeniu przechowywanych produktów. Produkty spożywcze absorbują wilgoć ze zbyt wilgotnego powietrza lub oddają zawartą w sobie wodę do zbyt suchego otoczenia. Ubytek wody z produktów żywnościowych to automatycznie ubytek wagi oraz pogorszenie jakości produktu.
Procesy nawilżania w przypadku komór chłodniczych powinny zapewnić odpowiedni poziom wilgotności atmosfery otaczającej przechowywane produkty. Temperatura powietrza wilgotnego oraz jego stopień wilgotności w komorach chłodniczych wyposażonych w układy nawilżania powinny być kontrolowane na sposób ciągły, z uwagi na wzajemny wpływ przechowywanych produktów i składu atmosfery w ich otoczeniu.
Przechowalnictwo Ziemniaka
W okresie od października do czerwca mniej więcej 60% zebranego plonu bulw, co stanowi około 4-4,5 mln ton jest przechowywane w specjalistycznych przechowalniach, budynkach zaadoptowanych, piwnicach czy kopcach ziemnych. Następuje po złożeniu ziemniaków do przechowywania i polega na jak najszybszym usunięciu wilgoci znajdującej się na powierzchni bulw. Praktycznie przez 3-5 dni trwania tego przechowywania wietrzenie powinno być bardzo intensywne, aby możliwe było usunięcie nadmiaru wilgoci, wydzielanego przez bulwy dwutlenku węgla i ciepła w procesie oddychania.
Podczas przechowywania nawet w najkorzystniejszych warunkach powstają straty. Największy udział w stratach (około 80%) mają ubytki naturalne, które powstają głównie w wyniku transpiracji wody ze skórki i procesu oddychania bulw.
System HACCP w Przechowalnictwie
Integracja Polski ze strukturami Unii Europejskiej oraz nowelizacja prawa w zakresie warunków zdrowotnych żywności i żywienia nałożyły na wszystkie podmioty gospodarcze zajmujące się produkcją lub obrotem żywnością obowiązek wdrożenia i stosowania systemu HACCP. Prawidłowe wdrożenie, utrzymanie oraz przeprowadzanie kontroli i audytów w ramach systemu HACCP gwarantują wytwarzanie produktów żywnościowych o wysokich cechach jakościowych i znikomych stratach ilościowych.
Według zaleceń Metodyki Integrowanej Produkcji Ziemniaków w przechowalnictwie można wyróżnić kilka etapów. Tuż po złożeniu ziemniaków do przechowywania należy jak najszybciej osuszyć powierzchnię bulw. Jest to bardzo ważne szczególnie przy zbiorze bulw mokrych.
Wilgotność względna powietrza niezależnie od kierunku użytkowania powinna wynosić 90-95%. Plon ziemniaka przechowywany w piwnicach i kopcach wraz z nadejściem przedwiośnia i wyższych temperatur narażony jest na intensywne kiełkowanie.
Po zakończeniu sezonu przechowalniczego przechowalnia i piwnica muszą być oczyszczone ze wszystkich ziemniaków zdrowych i chorych. Posadzka dokładnie zamieciona i umyta strumieniem wody.
Jakość Ziemniaka
Jakość ziemniaka jest związana ze składem chemicznym bulw, ale duży wpływ na nią wywiera odmiana, warunki w czasie wzrostu i przechowywania. Wzrost zawartości cukrów w bulwach ziemniaka powoduje słodki posmak po ugotowaniu a w przetwórstwie spożywczym pogorszenie barwy produktów (brązowe przebarwienia).
Chłodnie do Warzyw
Warzywa i owoce to źródło cennych witamin oraz minerałów. Aby można było cieszyć się nimi przez cały rok, po zbiorach powinny być przechowywane w odpowiednich warunkach, które pozwolą na zachowanie ich walorów smakowych oraz ważnych mikroelementów. W tym celu konieczne jest zaopatrzenie się w chłodnie do przechowywania warzyw.
Jeśli będzie zbyt sucho, produkty zaczną wysychać, a przez to stracą swój dobry wygląd. Warto więc pamiętać o tym, aby w czasie przechowywania owoców i warzyw zawsze zwracać uwagę zarówno na temperaturę, jak i wilgotność powietrza.
W przypadku ziemniaków powinno się zadbać o to, aby w przechowalni temperatura wynosiła od 2-4 °C (dla sadzeniaków) do nawet 7-13 °C (dla ziemniaków frytkowych i chipsowych). Ponadto w pomieszczeniu powinna zostać zachowana wysoka wilgotność względna powietrza.
Wilgotność Względna i Bezwzględna
Mówiąc o wilgotności rozróżnia się wilgotność względną i wilgotność bezwzględną. W różnych zakresach temperatur powietrze może absorbować różne ilości pary wodnej. Obowiązuje przy tym zasada, że im wyższa jest temperatura, tym więcej pary wodnej może zaabsorbować powietrze. Dodatkowo dla każdej temperatury istnieje taki punkt, w którym powietrze nie może przyjąć więcej pary wodnej. Ten punkt nosi nazwę punktu nasycenia lub punktu rosy.
W odróżnieniu do wilgotności względnej wilgotność bezwzględna opisuje dokładną ilość pary wodnej zawartej w powietrzu, którą wyraża się w gramach wody na kilogram powietrza.
Przy wilgotności względnej poniżej 30%, wskutek ogrzewania pomieszczeń zimą, występują często objawy odwodnienia wśród ludzi. Ze względu na ich zdolność do długotrwałego przebywania w układzie oddechowym rośnie niebezpieczeństwo infekcji dróg oddechowych. Wilgotność względna poniżej 35% jest sprzyjająca tworzeniu się kurzu z wyschniętej odzieży, dywanów, mebli itp.
Przy zbyt wysokiej wilgotności powietrza powyżej 70% w miejscach o niższej temperaturze może gromadzić się wilgoć. Wtedy jest prawdopodobne, że rzeczy w pomieszczeniu wykonane z materiałów organicznych, mogą wydzielać przykre zapachy od grzybów pleśniowych lub zgnilizny.
Przechowywanie Marchwi
W przypadku przechowywania marchwi każda pora roku przynosi nowe obowiązki. Nie wystarczy obfity zbiór. Do sukcesu potrzeba jeszcze dobrych wyników magazynowania. Jedyną formą ograniczania strat po przetransportowaniu warzyw do magazynu jest regularne sprawdzanie warunków chłodniczych.
W trakcie przechowywania marchwi jedynym dopuszczalnym środkiem grzybobójczym jest ozon, który jest skuteczny wobec zgnilizny twardzikowej i szarej pleśni. Z pomocą jego odpowiednich stężeń możliwe jest zahamowanie rozwoju patogenów nawet do 50%.
Przechowywanie Zboża w Silosach
Zboże zgromadzone w silosie lub magazynie płaskim leży na podłodze sitowej lub kanałach przewietrzających i jest przewietrzane schłodzonym powietrzem przez swoją objętość. Wykorzystywane są kanały przewietrzające oraz rozdzielacze funkcjonujące w powszechnie stosowanych systemach przewietrzania powietrzem otoczenia.
Zintegrowane z silosem układy przewietrzające muszą pod względem osiąganych parametrów tj. wydajności powietrza oraz sprężu uwzględniać gatunek przechowywanego surowca rolniczego.
Również w atmosferze schłodzonej przechowywane są: owoce, jarzyny, cebula, ziemniaki czy grzyby. Główną zaletą zastosowania do suchego ziarna o odpowiedniej wilgotności przechowalniczej jest dodatkowa ochrona przed powstaniem i rozmnażaniem się grzybów, działaniem owadów i w efekcie ubytkami suchej substancji.
Ziarno przechowywane w silosach musi spełniać podstawowy warunek jakim jest odpowiedni poziom wilgoci.
Tabela 1. Porównanie ubytku wagi produktów przechowywanych w chłodniach z systemem nawilżania i bez systemu nawilżania
| Produkt | Ubytek wagi w chłodni bez systemu nawilżania | Ubytek wagi w chłodni z systemem nawilżania |
|---|---|---|
| [Dane brak] | [Dane brak] | [Dane brak] |
tags: #wilgotność #względna #powietrza #w #przechowalnictwie

