WSPÓŁCZESNE TECHNIKI ZAMRAśANIA

Transkrypt

1 WSPÓŁCZESNE TECHNIKI ZAMRAśANIA Nowoczesne technologie transportu, przechowywania i dojrzewania bananów Wojciech Fiedorowicz SUChiK sem IX rok ak. 2007/2008 1

2 Spis treści strona Wstęp Dojrzewanie bananów Transport Przygotowanie do transportu Transport bananów na chłodniowcach Transport bananów w kontenerach chłodzonych Dojrzewalnie Obieg powietrza Temperatura procesu dojrzewania Zastosowanie etylenu Wymiana powietrza Regulacja wilgotności Normy sanitarne.. 10 Literatura

3 Wstęp Rejony, w których uprawiane są banany, to głównie Ameryka Środkowa i północna część Ameryki Południowej oraz w nieco mniejszym stopniu pozostałe rejony okołorównikowe. Z tych rejonów są one transportowane do konsumentów na całym Świecie, co nie jest operacją łatwą ze względu na duŝą szybkość procesu ich dojrzewania oraz duŝe wymagania w odniesieniu do stanu powietrza, w którym są składowane i transportowane. 1. Dojrzewanie bananów Dojrzewanie bananów składa się z następujących etapów: Faza I preklimakteryczna: Jest to faza tuŝ po ścięciu banana, w której tempo procesu dojrzewania gwałtownie spada i stabilizuje się na niewielkim poziomie. Czas jej trwania zaleŝy od: - stopnia dojrzałości owoców po ich ścięciu, - temperatury wyŝsza temperatura sprzyja wydzielaniu ciepła, dwutlenku węgla i etylenu, co przyspiesza dodatkowo przebieg tej fazy 31 C dni, 25 C dni, 12 C dni; Faza II klimakteryczna: W tej fazie zmienia się wygląd bananów, zwiększa się wydzielanie dwutlenku węgla, etylenu i ciepła. Jest to właściwy okres dojrzewania bananów. Czas jego trwania zaleŝy od temperatury: 31 C dni, 25 C - 3 dni, 12 C dni; Faza III postklimakteryczna: Jest to okres pełnej dojrzałości konsumpcyjnej. Czas dojrzewania bananów jest bardzo krótki. Aby dotarły one do celu zdrowe i w stanie umoŝliwiającym sterowanie procesem dojrzewania w pobliŝu odbiorcy, z rośliny macierzystej muszą być zrywane niejadalne zielone owoce. Dojrzewanie, patrząc z zewnątrz, polega na zmianie koloru z zielonego na Ŝółty. Dzieje się tak, gdyŝ chlorofil znajdujący się w skórce zanika, a na jego miejscu pojawia się karoten. Jednocześnie biały, twardy miąŝsz i gruba, zielona, trudna do oddzielenia skóra - miękną. Natomiast wewnątrz zachodzą przemiany metaboliczne polegające na przemianie cukrów złoŝonych (skrobia) w cukry proste (glukoza, fruktoza), których bezpośrednio moŝna doświadczyć poprzez zmianę smaku na coraz słodszy. Zmianę kolorów oraz przemianę cukrów wewnątrz owocu obrazuje rysynek 1. 3

4 Rys.1. Międzynarodowa skala kolorów i przebieg przemiany skrobi w cukry proste [10] Banany w procesie dojrzewania wydzielają ciepło. Na skutek tego temperatura otoczenia, w którym znajduje się ładunek wzrasta i dochodzi do dodatkowego przyspieszenia tempa ich dojrzewania. Dobrze dojrzały banan powinien charakteryzować się: - Ŝółtym kolorem, - połyskliwą powierzchnią skórki, - miękkim ale zwartym miąŝszem, - odpowiednim smakiem i aromatem. 2. Transport 2.1. Przygotowanie do transportu Aby ładunek przetransportowany został w optymalnym stanie zapewniającym powodzenie u konsumentów, zrywane są niejadalne zielone owoce, o pełnym kształcie, bez odbarwień słonecznych i uszkodzeń mechanicznych. Zerwana kiść dzielona jest na porcje po 5-8 bananów. Następnie banany są myte, dezynfekowane i zabezpieczane lakierem. Przed załadunkiem waŝne jest zmycie naturalnej warstwy lateksu - Ŝywicy wytwarzanej przez skórkę owocu - gdyŝ znacznie przyspiesza on fazę dojrzewania, co jest szczególnie niepoŝądane w fazie transportu. Niedokładne zmycie lateksu powoduje powstanie w niedoczyszczonych miejscach plam i rozpoczęcie procesu gnicia. Tak przygotowane banany pakuje się do kartonów wyposaŝonych w otwory zapewniające swobodny przepływ 4

5 powietrza, a wewnątrz kartonu oddziela się je od siebie folią i papierem pakownym, aby nie dochodziło do uszkodzenia ich skórki podczas przenoszenia kartonu. Banany muszą zostać przetransportowane na statek i umieszczone w chłodniach w ciągu maksymalnie 36 godzin, inaczej ich wartość handlowa znacznie spada. W związku z tym, Ŝe banany uprawiane są tylko w rejonach okołorównikowych, do odbiorców na całym Świecie muszą one być transportowane drogą morską. PodróŜ taka trwa około 10 do 20 dni. W tym czasie proces dojrzewania powinien być zahamowany, aby nie okazało się, Ŝe w porcie wyładunkowym banany są Ŝółte i nie nadają się do dalszego transportu drogą lądową. Spowolnienie procesu dojrzewania bananów osiąga się poprzez zapewnienie odpowiedniego stanu powietrza w ładowni. Wpływ na to mają takie parametry, jak: - temperatura i dokładność jej utrzymania: Powinna być utrzymywana na poziomie 13 C z dokładnością do +/- 0,1K, gdyŝ nawet niewielki jej wzrost moŝe spowodować przyspieszenie procesów dojrzewania, które będą potem trudne do zahamowania, natomiast jej spadek sprawia, Ŝe skóra owocu szarzeje; - wilgotność względna: Powinna być utrzymywana na poziomie 85-90%. Mniejsza wilgotność jest przyczyną powstawania ususzki, natomiast większa stwarza korzystne warunki dla rozwoju pleśni i drobnoustrojów oraz powoduje rozmiękczenie, a przez to zniszczenie opakowań kartonowych; - odpowiedni skład powietrza: Ze względu na wydzielanie etylenu przez ładunek bananów, ładownie powinny być dobrze wentylowane, aby nie doszło zainicjowania procesów dojrzewania owoców na skutek obecności tego gazu Transport bananów na statkach chłodniczych Tradycyjnym sposobem transportu bananów jest przewoŝenie ich na statkach wyposaŝonych w duŝe ładownie chłodzone, do których owoce ładowane są w kartonach składowanych na paletach. Rys. 2. Wyładunek transportu bananów z tradycyjnego statku chłodniczego [8] Przygotowanie pomieszczeń ładunkowych obejmuje ich czyszczenie i mycie, a takŝe, gdy jest taka potrzeba, dezodoryzację, dezynsekcję, dezynfekcję i deratyzację. Ładownia 5

6 powinna zostać schłodzona do temperatury +4 C nie później niŝ 48 godzin przed przewidywanym rozpoczęciem ich załadunku. Temperatura miąŝszu ładowanych bananów wynosi ok. 30 C, stąd teŝ w pierwszym okresie stosuje się intensywne ich chłodzenie trwające ok godzin aŝ do momentu, gdy powietrze powracające z ładowni osiągnie temperaturę nie wyŝszą niŝ 2 C powyŝej wymaganej temperatury powietrza doprowadzanego do ładowni. W porcie przeładunkowym palety ładowane są do samochodów chłodniczych i wiezione do punktów przechowywania i dojrzewania. JeŜeli w porcie przeładunkowym okaŝe się, Ŝe skórka jest Ŝółta, to wówczas banan nie nadaje się do dalszego transportu i powinien zostać szybko sprzedany lub zjedzony. Sposób ten jest o tyle niedoskonały, Ŝe podczas załadunku i wyładunku na nabrzeŝu trudno jest zapewnić odpowiednią temperaturę i czystość powietrza, a sam proces wyładunku pojedynczych palet jest czasochłonny Transport bananów w kontenerach chłodzonych Nowoczesnym sposobem transportu bananów, który zyskał w ostatnich latach duŝą popularność jest ich przewóz w niewielkich kontenerach chłodzonych, które wymiarami odpowiadają tradycyjnym kontenerom w transporcie morskim (rys.3). Rys. 3. Okrętowy kontener chłodzony [9] Kontenery tego typu wyposaŝone są w indywidualne agregaty chłodnicze. Dzięki temu nie zachodzi konieczność stosowania rozbudowanego systemu chłodzenia obejmującego cały statek, a kontenery takie mogą być przewoŝone takŝe tradycyjnymi statkami transportowymi. 6

7 Rys. 3. Transport bananów w okrętowych kontenerach chłodzonych [7] Ponadto załadunek i wyładunek zamkniętego kontenera sprawia, Ŝe unika się wpływu powietrza zewnętrznego na owoce podczas tych czynności. Dodatkową korzyścią jest wygoda transportu takiego kontenera, który wystarczy umieścić na odpowiedniej naczepie i przewieźć do odbiorcy. Rys. 4. Wyładunek kontenera na naczepę [7] Kontenerowy transport bananów nie jest jednak pozbawiony wad. Niewielkie agregaty chłodnicze nie są w stanie zapewnić tak dobrej jakości powietrza w przestrzeni ładunkowej jak duŝe systemy chłodzenia instalowane na tradycyjnych statkach transportowych. 7

8 3. Dojrzewalnie Banan w stanie hibernacji dociera ze statku do dojrzewalni, gdzie uzyskuje poŝądane właściwości handlowe i konsumpcyjne. Optymalny kolor załadunku owoców do dojrzewalni, to 2-3 w prezentowanej na rysunku 1 międzynarodowej skali kolorów. WyróŜnia się róŝne typy dojrzewalni: scentralizowane lub zdecentralizowane, z czujnikiem bananowym lub powietrznym, przenośne (kontenerowe) lub stacjonarne, a ponadto takŝe dojrzewalnie czystko chłodnicze i nowoczesne dojrzewalnie ciśnieniowe. Obiekty te pozwalają zachować odpowiednie warunki do zapewnienia optymalnego procesu dojrzewania: - temperaturę, zaleŝną od stopnia dojrzałości i przyjętego rodzaju dojrzewania; - ciągłą wentylację oraz równomierne warunki klimatyczne w całej dojrzewalni; - skład atmosfery: odpowiednią zawartość tlenu, dwutlenku węgla, azotu, etylenu; - wilgotność względną powietrza na poziomie ok. 90%. Utrzymywanie tych parametrów na wymaganym poziomie jest łatwiejsze w przypadku mniejszych pomieszczeń, dlatego nowoczesne dojrzewalnie składają się ze stosunkowo niewielkich komór dojrzewalniczych. Ponadto mniejsze pomieszczenia pozwalają na dobór odpowiednich parametrów w przypadku zróŝnicowanego stopnia dojrzałości bananów oraz na sterowanie ich dojrzewaniem tak, aby mogły one być wypuszczane na rynek partiami. Do kontroli mikroklimatu wewnątrz komór dojrzewalniczych słuŝą skomputeryzowane systemy sterowania i kontroli, wyposaŝone w sensory monitorujące temperaturę, wilgotność i skład atmosfery w pomieszczeniu. Program obsługujący dojrzewalnię dobiera parametry mikroklimatu w taki sposób, aby owoce z danej komory dojrzewalniczej mogły osiągnąć dojrzałość w określonym terminie Obieg powietrza Nowoczesne komory ciśnieniowe wyposaŝone są w blok chłodniczo-grzewczy umieszczony w górnej części komory (rys.5). Na ustawione kartony opuszczana jest kurtyna, która pozwala na utworzenie obiegu powietrza wymuszanego przez wentylatory. Dzięki temu powietrze przemieszczające się od zewnętrznej przestrzeni między ścianą a kartonami przez perforowane kartony do centralnej przestrzeni między dwoma rzędami palet z kartonami. Przemieszczające się powietrze odbiera gromadzące się ciepło wydzielane przez dojrzewające owoce. WaŜne jest sprawdzenie stanu kartonów przed załadowaniem owoców do dojrzewalni, gdyŝ przepływ powietrza w uszkodzonych opakowaniach jest zaburzony i moŝe to spowodować inne tempo dojrzewania w stosunku do pozostałej partii owoców. Taki system chłodzenia pozwala na zmniejszenie róŝnicy między temperaturą nadmuchu, a temperaturą powietrza powracającego do 0,5 K. Odpowiednie odprowadzenie ciepła od owoców jest waŝne, aby uniknąć gniazdowego zagrzewania się owoców, czyli przechodzenia ciepła z jednego kartonu na drugi i przyspieszania procesu dojrzewania w sąsiednich kartonach. 8

9 Rys. 5. Dojrzewalnicza komora ciśnieniowa firmy Küba [6] Stosowane są takŝe rozwiązania z blokiem chłodniczo-grzewczym w tylnej części komory Temperatura procesu dojrzewania Pomiar temperatury odbywa się za pomocą czujek umieszczonych w miąŝszu owocu lub czujek powietrznych umieszczonych na wylocie z chłodnicy powietrza. WaŜne jest, aby w początkowej fazie procesu dojrzewania, podnieść temperaturę powietrza w komorze w celu podwyŝszenia temperatury wewnątrz owoców jeszcze przed wprowadzeniem etylenu. Sterowanie temperaturą wewnątrz komory przebiega zgodnie z przyjętym programem w zaleŝności od poŝądanego czasu, w jakim banany mają osiągnąć dojrzałość stan pełnej dojrzałości. Tabela 1. Schemat dojrzewania bananów wg firmy Chiquita [6] WaŜne jest, aby owoców nie forsować poprzez stosowanie zbyt wysokich temperatur w ciągu krótkiego czasu, aby ich miąŝsz nie stracił na jakości. 9

10 3.3. Zastosowanie etylenu Wprowadzenie etylenu do komory dojrzewalniczej pozwala na uzyskanie znacznego przyspieszenia procesu dojrzewania bananów oraz bardziej równomiernego jego przebiegu. Gaz ten do komory podawany jest jako mieszanina z azotem. Jego podawanie odbywa się, gdy skórka bananów jest jeszcze zielona. Proces gazowania trwa ok. 24 godziny Wymiana powietrza System wymiany powietrza pozwala na utrzymanie odpowiedniego poziomu tlenu potrzebnego do zapewnienia prawidłowego przebiegu procesów biochemicznych w owocach. Ponadto konieczne jest usunięcie gazów niekorzystnie wpływających na owoce, takich jak etylen wydzielany przez dojrzewające owoce czy dwutlenek węgla, którego poziom powinien być jak najniŝszy i nie przekraczać 2%. WaŜnym jest, aby dobrze wywietrzyć komorę po zakończeniu dojrzewania jednej partii bananów, a przed załadunkiem kolejnej. WaŜne jest takŝe zachowanie pełnej szczelności pomieszczenia aby wymiana powietrza zachodziła w sposób kontrolowany Regulacja wilgotności Aby dojrzałe owoce po procesie dojrzewania nie miały oznak ususzki czy zwiędnięcia, konieczne jest utrzymywanie wilgotności na poziomie ok. 90%. NawilŜanie moŝe przebiegać poprzez rozpylanie wody w powietrzu w postaci mgiełki. W przypadku zbyt duŝej zawartości wody w powracającym powietrzu stosuje się substancje higroskopijne pochłaniające jej nadmiar Normy sanitarne Przestrzeganie norm sanitarnych i duŝa czystość komory są szczególnie waŝne, gdyŝ pozostały kawałek skórki banana moŝe być miejscem rozwoju mikroorganizmów i chorób. Literatura [1] Studziński A.: Eksploatacja chłodniowców. Wyd. TRADEMAR, Gdynia [2] Filin S.: Podstawy technologii chłodniczej bananów. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna, 2003, nr 12. [3] Gałkowski R.: Uwagi o transporcie i przechowywaniu bananów. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna, 1997, nr 4. [4] Ulatowska I.: Dojrzewalnie bananów a unijne standardy jakości owoców. Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna, 2005, nr 5. [5] Materiały i katalogi informacyjne firmy Chiquita [6] Materiały i katalogi informacyjne firmy Küba [7] [8] [9] [10] 10