Technologia transportu i przechowywania bananów.

Technologia transportu i przechowywania
bananów.
Współczesne techniki zamraŜania - seminarium
Prowadzący:
Dr inŜ. Zenon Bonca
Opracował:
Marek Kwiatkowski
SiUChKl
Gdańsk 29.11.2005
Spis treści:
1. Fazy dojrzewania bananów
2. Handlowe stopnie rozwoju bananów
3. Zadania dojrzewalni
4. Proces dojrzewania bananów
5. Wpływa temperatury na proces dojrzewania bananów gatunku
Cavendish:
6. Technika oceny jakości:
7. Konstrukcja dojrzewalni
8. Podsumowanie
9. Literatura.
1. Fazy dojrzewania bananów
Banany zaraz po ścięciu są nadal organizmami Ŝywymi. W związku z tym muszą one oddychać
przez cały czas, jaki jest niezbędny dla ich przetransportowania do dojrzewalni i przez czas
przeprowadzanego tam procesu dojrzewania. MoŜna wyróŜnić następujące fazy dojrzewania
bananów:
• Faza I - preklimakteryczna,
Od momentu zerwania, początkowo proces dojrzewania gwałtownie spada a następnie
stabilizuje się na niewielkim poziomie.
Czas trwania I fazy zaleŜny jest od:
- stopnia dojrzałości bananów w momencie zrywania
- temperatury (im wyŜsza tym faza I krótsza)
• Faza II - klimakteryczna,
Właściwy okres dojrzewania bananów, zmienia się wygląd banana, zwiększa się
wydzielanie dwutlenku węgla, etylenu oraz ciepła. Długość fazy zaleŜna od temperatury.
• Faza III - postklimakteryczna.
Okres pełnej dojrzałości konsumpcyjnej bananów, procesy Ŝyciowe bananów ulegają
ograniczeniu aŜ do całkowitego zaniku.
Procesy metaboliczne, na które wskazują powyŜsze fazy, dokonują głębokiej przemiany w
owocach, energia potrzebna do tych przemian jest czerpana ze spalania węglowodanów. Jest to
proces egzotermiczny, wydziela się dwutlenek węgla, para wodna i ciepło.
W przypadku, gdy w środku sztaplu składowanych bananów znajdzie się karton z bananami w fazie
klimakterycznej, istnieje niebezpieczeństwo przejścia wygenerowanego ciepła na sąsiednie kartony
akcelerując w ten sposób proces dojrzewania. Grozi to przegraniem i naraŜeniem na zmiany
gnilne.
Na skutek spalania węglowodanów, banany tracą w czasie transportu nawet 1-2% masy.
Banany, aby je doprowadzić do stanu handlowego muszą być poddawane procesowi
dojrzewania w ściśle określonych warunkach.
2. Handlowe stopnie rozwoju bananów
Banany na statki transportowe muszą być ładowane w stanie niedojrzałym, o ciemnozielonej
barwie oraz w określonym stopniu rozwoju, wówczas wyładowywane są w stanie świeŜym,
zdrowym, twardym i zielonym.
Schematyczne fazy rozwoju bananów przedstawia rysunek.
Rys 1. Schematyczne fazy rozwoju bananów [ 1 ]
Tabela 1. Charakterystyka stopnia rozwoju bananów liczona od momentu ukazania się kwiatu [1]
Okres rozwoju Mianowanie
Opis cech charakterystycznych
80 dni
„3/4”
Banan o wyraźnie ostrych krawędziach, o szczupłej budowie,
gdzie na przekroju poprzecznym jego powierzchnia odpowiada
w przybliŜeniu połowie powierzchni całkowicie rozwiniętego
owocu. Przy poruszaniu wiązki lub rączki, palce wydają
charakterystyczny „trzeszczący” dźwięk, są bardzo twarde,
palce ściśle przywierają do siebie w obu warstwach, górnej i
dolnej
90 dni
„lekkopełny ¾”
Mniej wyraźne krawędzie niŜ u bananów „3/4”
100 dni
„pełny ¾”
Banan o przekroju prawie wypełnionym, okrągłym
PowyŜej 100
„pełny”
Owoce w początkowej fazie dojrzewania na krzaku bananowca
dni do 120 dni
Stopnie rozwoju bananów odzwierciedlają długość fazy preklimaterycznej z odległością, jaką te
owoce mogą przebyć w naleŜytej jakości.
Na krótkich trasach moŜna przewozić do Europy banany w staduim „lekkopełnym ¾”, a przy
bardzo szybkim transporcie nawet w stopniu „pełnym ¾” np. z Wysp Kanaryjskich.
Lit [5]
Dobrze dojrzały banan powinien charakteryzować się następującymi cechami:
- kolor Ŝółty,
- połyskliwa powierzchnia skórki,
- miękki, ale zwarty miąŜsz,
- charakterystyczny smak i aromat.
3. Zadania dojrzewalni
Proces dojrzewania bananów przeprowadzany jest w dojrzewalniach, które znajdują się na
terenie kraju, w którym owoce mają być wprowadzone na rynek. Dojrzewalnie te są specyficznymi
obiektami wyposaŜonymi w szczelne komory, instalacje chłodnicze, wentylacyjne, grzewcze oraz
układ odpowiedniej aparatury kontrolno-pomiarowej.
Zadania dojrzewalni:
- utrzymywanie odpowiedniej temperatury w kaŜdej fazie przechowywania
- utrzymanie odpowiedniej wilgotności
- właściwe przewietrzanie
- moŜliwość podawania etylenu (w celu przyspieszenia dojrzewania i uzyskania
atrakcyjnego koloru)
- stworzenie warunków imitujących klimat subtropikalny
Zalecenia odnośnie składowania:
- do komory dojrzewalni naleŜy wsadzać banany w jednakowym stopniu dojrzałości
- banany nie powinny mieć uszkodzeń mechanicznych ani oznak procesów gnilnych
- zielone banany powinny być umieszczane w komorze w kartonach z otwartym workiem
polietylenowym
- umieszczanie kartonów w kilku rzędach na drewnianych paletach
- zaleca się umieszczenie w bananach od 4 do 6 czujek temperaturowych
4. Proces dojrzewania bananów
Dla przyspieszenia procesu dojrzewania i uzyskania atrakcyjnego koloru bananów, stosuje
się podawania gazowego etylenu. W procesie dojrzewania stwarzane są warunki imitujące
środowisko klimatu subtropikalnego, o podwyŜszonej temperaturze i wilgotności.
Zielone owoce umieszcza się w komorach gazoszczelnych, w kartonach z otwartym
workiem polietylenowym. Jest to konieczne dla zapewnienia swobodnej wymiany gazowej i
cieplnej, co oddziałuje bezpośrednio na banany. Kartony najczęściej układane są w kilku rzędach
na drewnianych paletach, chroniących je przed wilgocią oraz zapewniających skuteczny przepływ
powietrza. Tak załadowaną komorę zamyka się, umieszczając uprzednio w owocach od 4 do 6
czujek temperaturowych.
W zaleŜności od zapotrzebowania planowanego cyklu dojrzewania, ustala się temperaturę
wyjściową dojrzewania, od której zaleŜy czas uzyskania wymaganej dojrzałości bananów. Gdy
temperatura ta osiągnie wartość o około 2°C wyŜszą od temperatury wyjściowej, komorę
uszczelnia się, a następnie wprowadza się do niej gaz dojrzewalniczy. Gazem tym jest etylen, który
pobudza i przyspiesza proces zmian enzymatycznych, jakie zachodzą w procesie dojrzewania.
Etylen wprowadzany jest w ilości uŜytecznej do 1% pojemności komory, czyli 1g na kaŜdy 1m3
komory.
Proces gazowania owoców trwa około 24 godzin. Po ich upływie komora jest wentylowana
świeŜym powietrzem o załoŜonej temperaturze. Przez kolejne dni dojrzewania owoce podlegają
ścisłemu nadzorowi. Komorę naleŜy wówczas wentylować w celu odebrania ciepła wytwarzanego
w tym czasie przez banany. W bananach dokonują się wówczas istotne przemiany metaboliczne.
Polegają one na przemianie węglowodanów w cukry proste, zmiany konsystencji miąŜszu owoców
z twardej do miękkiej, choć zwartej, oraz nabraniu takich walorów organoleptycznych, które dają
bananom ich charakterystyczny aromat i smak. Pod koniec okresu dojrzewania, skórka banana
uzyskuje właściwą jej barwę Ŝółtą.
Przykładowy schemat prowadzenia dojrzewania bananów:
- ustalenie temperatury wyjściowej dojrzewania (od której zaleŜy czas dojrzewania)
- uszczelnienie komory, gdy temperatura osiągnie wartość ok. 2°C oraz wprowadzenie gazu
dojrzewalniczego (etylen, pobudza i przyspiesza proces zmian enzymatycznych, ilość: 1g na kaŜdy
1m3 komory)
- prowadzenie procesu gazowania przez 24h
- wentylowanie komory świeŜym powietrzem o wymaganej temperaturze
- ścisła kontrola stanu bananów, konieczność częstego wentylowania
5. Wpływ temperatury na proces dojrzewania bananów.
Poprzez odpowiednie dobranie warunków przechowywania bananów, a zwłaszcza
temperatury, moŜliwe jest precyzyjne wyznaczenie długości procesu dojrzewania. MoŜna dzięki
temu tak dobierać parametry, aby duŜa partia bananów była dojrzała w terminie, którego wymaga
odbiorca. W dojrzewalniach wielokomorowych, moŜliwe jest takie prowadzenie dojrzewania, Ŝe z
jednej partii bananów do sprzedaŜy nadawać się będą przez wiele kolejnych tygodni mniejsze
partie bananów. Daje to moŜliwość przechowywania duŜych ilości owoców bez konieczności
szybkiej ich sprzedaŜy.
Wpływ temperatury na proces dojrzewania bananów gatunku Cavendish:
- 10°C – niebezpieczeństwo schłodzenia bananów
- 13-15°C – schładzanie bananów zielonych
- 16-18°C – wolne dojrzewanie
- 17-19°C – normalne dojrzewanie
- 21°C – szybkie dojrzewanie
- >=24°C – niebezpieczeństwo zaparzenia i spalenia bananów
Podczas dojrzewania metabolizm bananów prowadzi do wydzielania duŜych ilości etylenu, im jest
go więcej tym większe wydzielanie etylenu, konieczne staje się wentylowanie, które zapewnia:
- odprowadzenie nadmiaru etylenu
- odprowadzenie generowanego przez banany gazowego etylenu
- usuwanie dwutlenku węgla
- dostarczanie dostatecznej ilości tlenu niezbędnego w procesie dojrzewania (oddychanie i
generowanie ciepła)
6. Technika oceny jakości
Kontrola jakości powinna się zacząć od momentu zacumowania statku w porcie.
Rozpoczyna się ona wstępnym badaniem i obejmuje:
- sprawdzanie temperatur miąŜszu bananów w dostępnych miejscach ładowni, przed jej
otwarciem,
- sprawdzanie wyglądu bananów w opakowaniu,
- sprawdzenie stanu jakości opakowań
- zapoznanie się z instrukcją przewozową załadowcy,
- sprawdzenie zgodności warunków przewozu z instrukcją,
- zapóźnię się z historią przewozu,
Dodatkowe elementy sprawdzania jakości:
- obserwacja właściwego obchodzenia się z towarem
- obserwacja stanu opakowań
- zwracanie uwagi i reagowanie na niekorzystne warunki pogodowe
7. Konstrukcja dojrzewalni
Podział:
- układy komór scentralizowane lub zdecentralizowane
- z czujnikiem bananowym lub powietrznym
- dojrzewalnie przenośne (kontenerowe) lub stacjonarne
- przeznaczone wyłącznie do bananów oraz uniwersalne
Lit [5]
Dojrzewalnia Atlanta, Bronisz Lit [4]
Charakterystyka poszycia zewnętrznego na przykładzie materiału Metalplast ISOTHERM
S.C.
- poszycie zewnętrzne najczęściej z płyty warstwowej
- dwie okładziny z blachy stalowej obustronnie ocynkowanej pokrytej powłoką
poliestrową, styk płyt cechuje się wysoką izolacyjnością cieplną oraz szczelnością na
wody opadowe, infiltrację powietrza i pary wodnej
- rdzeń konstrukcyjno-izolacyjny ze sztywnej, bezfreonowej, samogasnącej pianki
poliuretanowej (bdb izolacyjność cieplna), odporność na działanie środków
chemicznych, korozję biologiczną oraz nie bywa atakowany przez gryzonie i owady.
W technice dojrzewalniczej zastosowanie znajdują głównie spręŜarki tłokowe i spiralne.
Skraplacze w większości dojrzewalni są takie same, umieszczane na zewnątrz obiektów.
Lit [2]
Typy dojrzewalni
Podstawową, widoczną juŜ na pierwszy rzut oka cechą rozróŜniającą omawiane obiekty jest
układ przestrzenny rozmieszczenia palet w komorze – jednorzędowy (spotykany na przykład w tak
zwanych dojrzewalniach kontenerowych) lub dwu i wielorzędowy. Równie łatwo zauwaŜalna jest
ilość „pięter” dojrzewalni. Spotyka się komory jedno, dwu, a nawet trzykondygnacyjne (rys).
Lit [2]
Lit [5]
Konsekwencją zastosowania odmiennych układów przestrzennego ułoŜenia palet w
pomieszczeniach dojrzewalniczych poszczególnych typów jest zróŜnicowany kierunek
wymuszonego obiegu powietrza, a co za tym idzie, takŜe sposób jego zapewnienia. Tak więc, w
komorach typu piętrowego, montowane są bloki wentylatorowych chłodnic powietrza biegnące
wzdłuŜ sufitu, równolegle do dłuŜszej ściany pomieszczenia. Podobny układ mają specjalne
„poduchy” zapewniające wymaganą szczelność, które wraz z „rękawami” umieszczonymi przy
drzwiach powodują, Ŝe wentylatory wymuszają obieg powietrza infiltrujący palety z owocami.
Odmienne rozwiązanie znalazło zastosowanie w dojrzewalniach 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 przestrzeń między
paletami a ścianą (boki palet nie są osłonięte przez folię) i otwory w kartonach z owocami,
ponownie dostaje się do korytarza.
Lit [2]
Kolejnym typem dojrzewalni, jaki ze względu na budowę moŜna wyróŜnić dojrzewalnia
kontenerowa. Charakteryzuje się ona stosunkowo niewielką pojemnością – 9 palet, co moŜe być
postrzegane zarówno jako wada, jak i zaleta (w zaleŜności od, załoŜonego na etapie projektowym
miesięcznego zapotrzebowania na dojrzałe owoce). Niewątpliwym atutem tego rozwiązania jest
nieskomplikowany montaŜ oraz moŜliwość szybkiego transportu urządzenia do miejsca jego
uŜytkowania.
8. Podsumowanie
Dojrzewanie bananów to proces bardzo czuły na zmiany parametrów pomieszczenia,
niezbędne staje się budowanie kosztownych systemów automatyki chłodniczej w dojrzewalniach,
konieczność utrzymania parametrów w bardzo wąskim przedziale powoduje znaczny wzrost
kosztów tego rodzaju budynków.
W obecnych czasach dąŜy się do wyeliminowania duŜych dojrzewalni z łańcucha dostawy
bananów. W celu minimalizowania kosztów producenta, a co za tym idzie spadku cen bananów dla
konsumenta, proponuje się, aby odbiorcy prowadzili dojrzewanie bananów we własnych
niewielkich dojrzewalniach, spowoduje to zmniejszenie kosztów dojrzewania bananów oraz
zmniejszenie kosztów transportu. Taka system ze względu na konieczność budowy własnych
niewielkich dojrzewalni jest uzasadniony dla większych odbiorców jak hipermarkety.
9. Literatura
1. „Dojrzewanie bananów a unijne standardy jakości owoców” I. Ulatowska, TChKl 5/2005
2. „Nowe tendencje w technologi przechowywania i dojrzewania bananów” D.Gliniecki, Z. Bonca,
G.Mizera; TChKl 5/2005
3. www.chiquita.pl/
4. www.mc-ele.com.pl
5. www.citronex.p