Ocena cech jakościowych przechowywania owoców i warzyw w

WSPÓŁCZESNE TECHNIKI
ZAMRAŻANIA
Ocena cech jakościowych przechowywania owoców i warzyw w atmosferze
kontrolowanej typu ULO w porównaniu do przechowywania w tradycyjnej
komorze chłodniczej.
Michał Nowakowski
SUChiKl
Spis treści:
- Owocowy wstęp.
- Powietrze atmosferyczne.
- Atmosfera kontrolowana typu ULO.
- Technologie kontrolowanej atmosfery.
- Analiza właściwości fizycznych.
- Wnioski.
- Bibliografia.
Owocowy wstęp
Oddychanie jest ważnym procesem życiowym owoców i warzyw. Proces oddychania owoców polega
na spalaniu przy udziale tlenu związków organicznych nagromadzonych poprzednio w procesie
fotosyntezy. Stosunek ilości wydzielonego CO2 do ilości pobranego O2 nazywamy ilorazem
oddechowym. W normalnych warunkach jest on zbliżony do 1. Wynika z tego, że zawartośd CO2
wzrasta o tyle o ile zmaleje zawartośd O2 w powietrzu wewnątrz komory. Im wolniej przebiega
proces oddychania, tym wolniej zachodzą procesy prowadzące do dojrzewania owoców, a następnie
ich starzenie i zamieranie tkanek. Na trwałośd owoców i warzyw szczególnie korzystnie wpływa
przechowywanie w temperaturze maksymalnie zbliżonej do ich temperatury zamarzania (0oC do
3oC). Każdy wzrost temperatury powoduje przyspieszanie przemian metabolicznych.
Najprostszą i najtaoszą metodą przechowywania owoców i warzyw jest obniżenie ich temperatury,
poprzez umieszczenie produktów w zwykłej chłodni. Sposób ten pozwala na przedłużenie świeżości
owoców i warzyw z kilku do kilkudziesięciu dni, przy kontroli temperatury. Metoda nie jest zbyt
skuteczna ze względu na dużą zawartośd tlenu w powietrzu co sprzyja procesowi utleniania.
Ograniczenie intensywności oddychania można osiągnąd nie tylko poprzez obniżenie temperatury,
lecz także przez:
- zwiększenie zawartości CO2 w atmosferze otaczającej owoce
- zmniejszenie zawartości O2 w atmosferze miejsca przechowywania
Powietrze Atmosferyczne
Azot, N2– jest głównym składnikiem powietrza (78%). Jest gazem obojętnym, czyli nie wchodzi w
żadne reakcje z produktami spożywczymi. Duża zawartośd azotu ogranicza kontakt produktów
spożywczych z tlenem, chroniąc je przed utlenianiem. W praktyce wykorzystujemy azot jako
wypełniacz opakowao spożywczych.
Dwutlenek węgla CO2 – jest obojętny wobec produktów suchych a w kontakcie z produktami
wilgotnymi łatwo rozpuszcza się i reaguje częściowo do H2CO3, co nieznacznie obniża pH i wywiera
niewielkie działanie bakteriostatyczne. Stosowanie CO2 spowalnia szybkośd wzrostu zarodków.
Dobre absorbowanie przez suche, drobnoziarniste produkty pozwala na narastające powstawanie
efektu próżni.
Tlen O2 – jest najbardziej aktywnym składnikiem powietrza, sprzyjającym wzrostowi bakterii
tlenowych powodujących m.in. procesy gnilne. Zmniejszenie zawartości tlenu spowalnia procesy
chemiczne z udziałem tlenu (oddychanie, dojrzewanie, utlenianie).
Atmosfera kontrolowana ULO
Obniżenie intensywności oddychania przez zwiększenie zawartości CO2 opiera się na prawie działania
mas, zgodnie z którym nagromadzenie się produktów reakcji zwalnia szybkośd tej reakcji. Ponieważ w
tym przypadku produktem reakcji (oddychania) jest CO2, więc nagromadzenie się go w atmosferze
chłodni z KA zwalniad będzie samą reakcję, czyli oddychanie.
Obniżenie temperatury dla większości gatunków i odmian od -1ºC od 3ºC. Należy pamiętad o
dokładnej regulacji temperatury aby zapobiec miejscowym przemrożeniem produktów.
Skład atmosfery w technologii KA ULO to stężenie O2 obniżone do około 1%, stężenie CO2 w zakresie
od 1% do 2% objętościowo reszta do 100% to azot (N2).
Istotne jest zachowanie odpowiednich proporcji pomiędzy O2 i CO2 ponieważ naruszenie ich może
powodowad oddychanie beztlenowe które jest przyczyną stopniowego obumierania tkanek i
niekorzystnych zmian produktów.
Zbyt wysokie stężenie CO2 (>20%) może byd przyczyną powstawania uszkodzeo owoców:
a) jabłek
b) gruszek
Technologie Kontrolowanej Atmosfery
Technologia KA wymaga obniżenia stężenia tlenu w komorze zaraz po wychłodzeniu produktów
spożywczych do temperatury przechowywania. Stężenie tlenu w komorze można obniżyd montując
separatory azotu z powietrza atmosferycznego. Można również stosowad czysty azot, sprężony lub
ciekły. Ciekły azot staje się coraz bardziej popularny w Polsce w małych obiektach przechowalniczych,
z uwagi na łatwośd stosowania i stosunkowo niską cenę.
Separator azotu
Do obniżenia stężenia dwutlenku węgla wydzielanego przez owoce w procesie oddychania najczęściej
stosuje się płuczki z węglem aktywowanym jako substancją czynną. Można stosowad indywidualne
płuczki dla każdej komory lub zbiorcze, obsługujące kilka komór.
Płuczki CO2
Worki kompensacyjne
Zwane są również płucami komory, niwelują niewielkie różnice ciśnieo pomiędzy wnętrzem komory z
KA a zewnętrznym powietrzem atmosferycznym, bez zmiany składu kontrolowanej atmosfery.
Niewielkie zmiany ciśnienia w komorze mogą byd skutkiem usuwania dwutlenku węgla z atmosfery,
załączania i wyłączania urządzenia chłodniczego, procesu odszraniania chłodnicy czy też wpływu
wiatru i zmian ciśnienia atmosferycznego. Zadaniem worka kompensacyjnego jest niedopuszczenie
do zassania bogatego w tlen powietrza atmosferycznego z zewnątrz i wzrostu stężenia tlenu w
atmosferze komory, co jest bardzo niekorzystne w technologii ULO.
Przechowywanie owoców i warzyw w AK odbywa się w warunkach optymalnej temperatury i
wilgotności względnej, którego skład jest bezustannie mierzony i korygowany pod kątem zawartości
O2 i CO2.
Analizatory gazu
Dla technologii KA niezbędne są gazoszczelne komory chłodnicze, to znaczy takie, dla których
niekontrolowana wymiana gazów między wnętrzem komory a atmosferą zewnętrzną jest
niemożliwa. Konstrukcja ścian, sufitu, posadzki i drzwi komór musi zapewniad spełnienie testu
gazoszczelności. Dotyczy to również przejśd przez przegrody wszelkich elementów konstrukcyjnych
komory, urządzeo wykonawczych i sterujących pracą komory oraz framug drzwi i okien
inspekcyjnych.
Analiza właściwości fizycznych
Parametrem wyjściowym zmian zawartości wody w jabłkach była początkowa zawartośd
wody w owocach tuż po zbiorze. Analizując wyniki (tab. 1) odnotowano, że zawartośd
wody w początkowym okresie przechowywania pozostaje bez zmian, dla jabłek przechowywanych
w kontrolowanej atmosferze typu ULO. Wraz z wydłużaniem okresu przechowywania
zauważa się niewielki spadek zawartości wody (po dwóch mies. przechowywania),
który następnie utrzymywał się przez kolejne 2 miesące przechowywania.
Zmiany zawartości wody w jabłkach przechowywanych w różnych obiektach w okresie 4 miesięcy
[kgH2O·kgs.s.-1]
Jabłka przechowywane w chłodni zwykłej tuż po zbiorze posiadały porównywalną
wilgotnośd z przechowywanymi w przechowalni ULO. W początkowym okresie przechowywania
odnotowano gwałtowny spadek zawartości wody. Dalsze natomiast wydłużanie
czasu przechowywania wpływało na wzrost zawartości wody. Takie zdarzenie mogło byd
spowodowane pobieraniem wody z atmosfery chłodni, w której były zamontowane urządzenia
zraszające. Uzyskane wyniki dotyczące zmian zawartości wody w jabłkach cechuje bardzo mała
zmiennośd (spadek o ok 40%).
Zmiany gęstości jabłek przechowywanych w różnych obiektach w okresie 4 miesięcy *g·cm-3]
Wraz ze zmianą zawartości wody w materiale zmienia się jego gęstośd (tab. 2). Gęstośd
jabłek przechowywanych w kontrolowanej atmosferze do 2 miesięcy zmniejszyła się od
3 do 7%. Natomiast po kolejnych dwóch miesiącach gęstośd wzrosła i w koocowym okresie
była wyższa od początkowej o około 5%. Podobny przebieg zmian gęstości odnotowano
dla jabłek przechowywanych w chłodni zwykłej. Maksymalne odchyłki gęstości jabłek
od stanu początkowego wynosiły po 2 miesiącach przechowywania ok. 4% (spadek gęstości),
a po 3 miesiącach 3% (wzrost gęstości).
Zmiany jędrności jabłek przechowywanych w różnych obiektach w okresie 4 miesięcy *N+
Podczas 4-miesięcznego okresu przechowywania wartośd siły przebicia skórki, wykorzystana
jako miernik jędrności jabłka, kształtowała się w zależności od miejsca i czasu przechowywania.
Dla jabłek przechowywanych w przechowalni ULO odnotowano w początkowym okresie
wzrost o około 5%, a następnie spadek siły przebicia, która w koocowym okresie była
niższa od wartości początkowej o 21%. Jabłka przechowywane w chłodni zwykłej w stosunku
do wartości początkowej po 1 i 3 miesiącach przechowywania charakteryzowały się
wyższą siłą przebicia skórki (wzrost odpowiednio o 2 i 5%). Natomiast po 2 miesiącach
odnotowano spadek siły przebicia o 2%. W koocowym okresie przechowywania siła przebicia
była porównywalna ze stanem po zbiorze.
Wnioski
Zalety KA ULO
 wydłużenie okresu przechowywania owoców i warzyw, przy zachowaniu ich wysokiej jakości
handlowej
 umniejszenie tempa procesów biochemicznych i fizjologicznych prowadzących do dojrzewania
i przejrzewania produktów
 obniżenie ubytków masy
 kontrola obecności insektów i gryzoni w komorach chłodniczych
 obniżenie poziomu czułości na działanie etylenu oraz spadek wrażliwości na niektóre choroby
fizjologiczne
 sprzedaż owoców sezonowych poza okresem ich zbiorów
Bibliografia




A. Paliwoda, „Technika przechowalnictwa chłodniczego owoców i warzyw w atmosferze
kontrolowanej”, Technika chłodnicza i klimatyzacyjna 8/2002,
Z. Jóźwiak, „Kontrolowana atmosfera”, Hasło ogrodnicze 7/2005,
B. Łapczyoska-Kordon i B. Krzysztofik, „Wpływ sposobów i czasu przechowywania na wybrane
właściwości fizyczne jabłek”, Inżynieria Rolnicza 2(100)/2008
J. Postolski, „Prawie wszystko o ... TECHNOLOGII CHŁODNICZEJ ŻYWNOŚCI”, Technika
chłodnicza i klimatyzacyjna 5/2006.