Nowoczesne technologie transportu, przechowywania i dojrzewania

Współczesne techniki zamrażania
Nowoczesne technologie transportu,
przechowywania i dojrzewania
bananów
Przemysław Michalik SUChiK
Gdaosk, 10.02.2009
Spis treści
1. Banan – charakterystyka ..................................................................................................................... 3
2. Nowoczesna koncepcja handlu bananami .......................................................................................... 6
3. Dojrzewalnie ........................................................................................................................................ 7
3.1
Do głównych zadao dojrzewalni należą: ................................................................................. 7
3.2
Dojrzewalnie możemy podzielid na: ........................................................................................ 8
4. Transport ........................................................................................................................................... 10
Literatura: .............................................................................................................................................. 12
2
1. Banan – charakterystyka
Banan to rodzaj obejmujący ok. 35 gatunków potężnych bylin. Jest to roślina klimatu
gorącego (temperatura powyżej 20 C), jednostajnie wilgotnego (opady 2000mm) uprawiana
dzięki nawadnianiu (też na obszarach o suchych porach roku). Nie lubi wiatru ze względu
na słabe łodygi. Najlepszymi glebami do uprawiania bananowca są gleby drobnoziarniste,
piaszczysto gliniaste, dobrze odwodnione i napowietrzone. Główne rejony upraw to:
-
Ameryka Środkowa
-
Ameryka Południowa (Brazylia, Ekwador, Wenezuela, Kolumbia)
-
Zachodnie wybrzeże Afryki i rejon Zatoki Gwinejskiej
-
Azja pł. - wsch. (Indie, Chiny, Filipiny, Kambodża, Wietnam, Indonezja)
-
Wyspy morza Karaibskiego
-
Płn .– wsch. Australia
3
Wartości odżywcze bananów:
Witaminy
Związki mineralne
Białko
1g
Potas
400mg
Witamina A
350mg
Sód
54mg
Witamina B1
70mg
Wapo
100g
Witamina C
12mg
Magnez
32mg
Ryboflawina
0.6mg
Mangan
0.64mg (to sporo)
Witamina E
0.37mg
Żelazo
10mg (b.dużo)
Fosfor
70mg
5 razy więcej witaminy B6 niż w innych
produktach spożywczych
Oprócz wyżej wymienionych banany zawierają wiele innych witamin oraz związków
mineralnych.
Poszczególne gatunki bananów mają owoce różniące się wielkością, kształtem, barwą
skórki i miąższu oraz zawartością skrobi. W tropikach rośliny te uprawia się przede wszystkim
jako źródło skrobi. Z gatunków typowo skrobiowych wyrabia się mąkę do produkcji chleba.
Banany najczęściej jada się tam zanim dojrzeją ugotowane lub upieczone. Towarem
eksportowym są natomiast banany słodkie, pochodzące od banana rajskiego. Miąższ banana
jest twardy lecz z czasem mięknie i staje się słodki. Owoce są nietrwałe i dlatego zbiera się je
gdy są zielone i transportuje w chłodniach, przy czym na miejscu przeznaczenia dojrzewają
w dojrzewalniach i dopiero po procesie dojrzewania trafiają do konsumenta.
4
Proces dojrzewania bananów można podzielid na następujące fazy:
1. Faza preklimakteryczna – po ścięciu banana proces dojrzewania zostaje gwałtownie
zahamowany, a następnie stabilizuje się na niewielkim poziomie (czas jej trwania
zależny jest od stopnia dojrzałości owoców oraz temperatury – wyższa ułatwia
wydzielanie CO2 i etylenu, a to dodatkowo przyspiesza przebieg tej fazy).
2. Faza klimakteryczna – właściwy okres dojrzewania bananów, następuje zwiększone
wydzielanie etylenu CO2 i ciepła, w tym okresie banany zmieniają wygląd. Czas
trwania fazy zależny od temperatury (im wyższa tym faza krótsza 31C – 2 dni, 12C 12 dni).
3. Faza postklimakteryczna – pełna dojrzałośd konsumpcyjna bananów.
Ze względu na krótki czas dojrzewania bananów istnieje koniecznośd zrywania
owoców zielonych, aby umożliwid sterowanie procesem dojrzewania w pobliżu odbiorcy.
Rozpoczynając
proces
dojrzewania
owoców
konieczne
jest
podwyższenie
temperatury (w komorach wacha się ona między 14.5 a 18C przez 4 - 5 dni). Rolę wiodącą
w owym procesie odgrywa etylen, gaz spożywczy, produkowany przez banany w warunkach
naturalnych, jednakże w ilościach znacznie mniejszych niż te, które dostarczane są do komór
dojrzewalniczych.
Zwiększona
dawka
etylenu
przyśpiesza
proces
dojrzewania,
co ma ogromne znaczenie dla handlu.
Istotą dojrzewania jest nie tylko zmiana koloru skórki, lecz także rozbicie skrobi
na cukry, co ma fundamentalny wpływ na smak owoców. W bananach zielonych stosunek
skrobi do cukrów wynosi 20:1 podczas gdy w bananach żółtych proporcje te ulegają
całkowitej zmianie i wynoszą 1:20.
Przeciętny okres kontrolowanego dojrzewania wacha się od 4 do 8 dni w zależności
od programu wybranego przez daną dojrzewalnię.
5
Programy dojrzewania
2. Nowoczesna koncepcja handlu bananami
Polega na współpracy z dużymi odbiorcami owoców (zapotrzebowanie powyżej 6000
kartonów bananów tygodniowo). Możliwym staje się ulokowanie komór dojrzewalniczych
na terenie odbiorcy, co jest korzystne dla producenta (stali odbiorcy zaopatrywani w zielone
owoce, pominięcie dojrzewania na własny koszt, jednokrotny rozładunek i załadunek,
poprawa jakości owoców).
6
3. Dojrzewalnie
3.1 Do głównych zadań dojrzewalni należą:
-
Utrzymanie odpowiedniej temperatury
-
Utrzymanie odpowiedniej wilgotności (ok. 90%)
-
Utrzymanie określonego składu powietrza (tlen CO2 dozowanie gazowego etylenu itp.)
-
Zapewnienie wymaganej krotności wymian powietrza
Stworzone warunki imitują klimat subtropikalny. Warunki klimatyczne musza zostad
zapewnione w sposób równomierny w całej przestrzeni dojrzewalni. Do dojrzewalni należy wkładad
banany o jednakowym stopniu dojrzałości, bez uszkodzeo mechanicznych ani
oznak procesów
gnilnych. Owoce przechowuje się w papierowych kartonach z otwartym bądź podziurawionym
workiem polietylenowym jest to podstawa zapewnienia swobodnej wymiany gazowej i cieplnej.
Kartony z owocami układane są w kilku rzędach na drewnianych euro paletach. Załadowaną komorę
zamyka się drzwiami segmentowymi lub bramowymi umieszczając wcześniej w losowo wybranych
owocach czujki temperaturowe.
7
3.2 Dojrzewalnie możemy podzielić na:
-
Układy komór scentralizowane lub zdecentralizowane
-
Z czujnikiem bananowym lub powietrznym
-
Dojrzewalnie przenośne (kontenerowe) lub stacjonarne
-
Przeznaczone wyłącznie do bananów oraz uniwersalne
Podstawowe typy dojrzewalni (różniące się organizacją ruchu powietrza w komorze):
-
Konwencjonalna – czysto chłodnicza
-
Ciśnieniowa – cyrkulację powietrza osiąga się przez jego wtłaczanie bądź odsysanie
Większośd dojrzewalni zbudowana jest z mniej lub bardziej powiązanych ze sobą
bloków. Układ taki jest korzystny ze względów technologicznych, ekonomicznych
oraz funkcjonalnych. Dojrzewalnie mogą zostad wykonane w układzie jednorzędowym, lub dwu
i wielorzędowym o różnej liczbie kondygnacji.
8
Konsekwencją zastosowania odmiennych układów przestrzennego ułożenia palet
w pomieszczeniach
dojrzewalniczych
różnych
typów
jest
zróżnicowany
kierunek
wymuszonego obiegu powietrza, a co za tym idzie także sposób jego zapewnienia .
W komorach typu piętrowego montowane są bloki wentylatorowych chłodnic powietrza biegnące
wzdłuż sufitu, równolegle do dłuższej ściany pomieszczenia. Podobny układ mają specjalne poduchy
zapewniające wymaganą szczelnośd które wraz z rękawami umieszczonymi przy drzwiach powodują
że wentylatory wymuszają obieg powietrza infiltrujący palety z owocami.
Odmienne rozwiązanie występuje w dojrzewalni typu Cool Care. W tym przypadku
wentylatory zasysają powietrze z korytarza między paletami, tłocząc je do przestrzeni między
folią uszczelniającą a sufitem. Stamtąd powietrze przepływając przez przestrzeo między
paletami a ścianą i otwory w kartonach z owocami ponownie dostaje się do korytarza.
Rys.10 Rysunek poglądowy dwukondygnacyjnej dojrzewalni ciśnieniowej *10+.
9
Opis oznaczeo: 1-dwie wentylatorowe chłodnice powietrza. W zależności od obciążenia
pomieszczenia mogą pracowad obie lub tylko jedna z nich; 2-podwójne wężownice
są nieosłonięte, by ułatwid czyszczenie; 3-centralny kanał rozprowadzający, demontowany
dla potrzeb serwisu wentylatorów; 4-elastyczny kołnierz zabezpieczający kanały i chłodnice
przed przemieszczeniem; 5-górne i dolne stalowe, galwanizowane panele uszczelniające.
Pełnią rolę materiałowych, nieprzepuszczalnych nakryd spotykanych w innych rozwiązaniach;
6-galwanizowana stalowa powierzchnia ułatwiająca załadunek; 7-pionowe uszczelnienia
z brezentu wzmocnionego neoprenem. Dostosowują się do kształtu palet, zapewniając
wysoką szczelnośd; 8-pionowe uszczelnienia każdej sekcji. Umożliwiają utrzymywanie
wymaganej różnicy ciśnieo między nimi; 9-szkielet konstrukcji prowadnic wykonany ze stali
konstrukcyjnej o Re=320 MPa. Wszystkie prowadnice są złączone z belką nośną, zapewniając
maksymalną sztywnośd konstrukcji; 11-prowadnice wykonane z kątowników 4"x4". Brak
złączeo na długości prowadnicy zabezpiecza przed blokowaniem się palet. Od frontu
rozszerzają się, dla ułatwienia załadunku; 12-trap ułatwiający dostęp do górnej warstwy
palet; 13-drabina; 14-poręcze
Kolejnym rodzajem dojrzewalni są dojrzewalnie wykorzystujące system free cooling.
System free cooling pozwala na częściowe bądź całkowite odciążenie instalacji chłodniczej,
dzięki wykorzystaniu źródła chłodu powietrza zewnętrznego o odpowiednio niskiej
temperaturze. Urządzenie oprócz klasycznego skraplacza wyposażone jest w dodatkowy
wymiennik w obiegu free cooling, który umieszczony jest równolegle do skraplacza.
4. Transport
Proces dojrzewania bananów rozpoczyna się natychmiastowo po ścięciu grona
z drzewa, dlatego też szybkośd początkowej fazy transportu jest istotna dla jakości towaru
w chwili dotarcia do konsumenta. Banany muszą byd przywiezione na statek i umieszczone
w chłodniach w przeciągu 36 godzin, w przeciwnym razie ich wartośd handlowa znacznie
spada. Aby zatrzymad proces dojrzewania przeprowadza się tzw. Kontrolowane chłodzenie.
Hibernację bananów uzyskuje się poprzez utrzymywanie stałej temperatury na poziomie
10
13,2C +-0.1K. W razie jej przekroczenia owoce ulegają zepsuciu, a gdy jest ona niższa barwa
skórki bananowej staje się szarawa. Wilgotnośd względna powinna byd utrzymana
na poziomie 85 – 90%. Ładownie powinny byd dobrze wentylowany aby usuwad wydzielany
przez banany etylen. Podróż drogą morską trwa zwykle od 10 do 20 dni. Największe statki
transportujące banany
mają długośd ok. 200m i pojemnośd do 450 000 kartonów
tj. 8.2 mln kg.
Banany mogą byd transportowane także w kontenerach chłodzonych, wyposażonych
w indywidualne agregaty chłodnicze. Kontenery takie mogą byd przewożone tradycyjnymi
statkami transportowymi. Załadunek i wyładunek kontenera zamkniętego eliminuje kontakt
owoców z powietrzem zewnętrznym podczas tego procesu.
11
Literatura:
1. Chłodnictwo&Klimatyzacja nr 8 2008 „Nowoczesna dojrzewalnia bananów
wykorzystująca system free cooling” Maria Plocek, Andrzej Zawadzki.
2. Technika chłodnicza i klimatyzacyjna nr 5 2005 „Nowe tendencje w technologii
przechowywania i dojrzewania bananów” mgr inż. Dawid Gliniecki,
dr inż. Zenon Bonca, mgr inż. Grzegorz Mizera.
3. www.citronex.pl
12