Kategoria: Laboratorium chłodnicze

Badania wentylatorów – wyznaczanie parametrów pracy

Wentylatory to maszyny przepływowe służące do przetłaczania par i gazów. Stosowane są powszechnie w instalacjach klimatyzacyjnych, chłodniczych, odpylających, suszarniczych i wielu innych. Dla właściwego doboru wentylatora do określonych zastosowań, jak również w ocenie prawidłowości jego pracy niezbędna jest znajomość jego charakterystyki.

Podziału wentylatorów możemy dokonać na wiele sposobów, biorąc pod uwagę ich miejsce montażu, przeznaczenie itp., jednak zasadniczo rozróżnia się wentylatory promieniowe i osiowe.Podział ten wynika z ich konstrukcji i związany jest z kierunkiem przepływu czynnika przez wirnik. Wentylatory promieniowe zasysają powietrze osiowo i tłoczą je promieniowo, a wentyla- tory osiowe zasysają i tłoczą powietrze w kierunku osiowym.

Wentylatory osiowe stosowane są w przypadku zapotrzebowania na większe wydajności, natomiast wentylatory promieniowe używane są gdy wymagane jest większe spiętrzenie.

Charakterystyka badanego wentylatora
Charakterystyka badanego wentylatora wraz z charakterystykami obciążenia

W zależności od wielkości uzyskiwanego spiętrzenia ΔPc wentylatory można podzielić na:

  • niskociśnieniowe – ΔPc < 720 [Pa];
  • średniociśnieniowe – 720 [Pa] < ΔPc < 3600 [Pa];
  • wysokociśnieniowe – 3600 [Pa] < ΔPc < 30000 [Pa].

Stosuje się również inne kryteria podziału wentylatorów związane z:

  • sposobem zabudowy w instalacji: ssące, ssąco-tłoczące, tłoczące;
  • zastosowaniem: przeciwwybuchowe, dachowe, do transportu pneumatycznego;
  • ilością wirników: jednostopniowe, wielostopniowe;
  • sposobem zasysania czynnika: jednostronne, dwustronne

Podstawowe parametry wentylatora, charakteryzujące jego pracę to: wydajność, spiętrzenie, zapotrzebowanie mocy napędowej, moc użyteczna oraz sprawność.

Wydajność wentylatora to strumień objętości czynnika przetłaczanego przez urządzenie, natomiast spiętrzenie definiowane jest jako różnica ciśnień pomiędzy całkowitym ciśnieniem na wylocie, a całkowitym ciśnieniem na wlocie. Przyrost ciśnienia całkowitego wynika z przyrostu energii przekazanej czynnikowi poprzez wirnik wentylatora. Wartość mocy użytecznej oblicza się z iloczynu wydajności i spiętrzenia całkowitego oraz współczynnika korekcyjnego uwzględniającego ściśliwość gazu. Sprawnością całkowitą wentylatora nazywamy stosunek mocy użytecznej do mocy na wale.

Schemat stanowiska pomiarowego

Wyznaczanie charakterystyki wentylatora

Charakterystyka wentylatora obrazuje wewnętrzne warunki pracy wentylatora i jest zależnością ciśnienia od strumienia objętościowego. Dla określonego wentylatora i dla każdej prędkości obrotowej n istnieje krzywa, którą można wyznaczyć doświadczalnie.

Znajomość takiej charakterystyki jest konieczna dla właściwego doboru wentylatora do określonych zastosowań, jak również w ocenie prawidłowości jego pracy.

Przykładowe charakterystyki przedstawiono na rysunkach 1. i 2.

Stanowisko pomiarowe umożliwia: Centralny Ośrodek Chłodnictwa wykonuje badania wentylatorów zgodnie z normami ANSI / AMCA 210 ANSI / ASHRAE 51.

  • wyznaczanie maksymalnego strumienia powietrza przy „swobodnym wydmuchu” czyli przy symulacji wydmuchu powietrza z urządzenia do przestrzeni otwartej, jak w rzeczywistych warunkach pracy urządzenia;
  • wyznaczanie maksymalnego ciśnienia statycznego jakie może uzyskać obiekt badany wydmuchujący powietrze do przestrzeni zamkniętej;
  • wyznaczanie charakterystyki pracy obiektu badanego (zależności pomiędzy ciśnieniem statycznym a objętościowym strumieniem powietrza) – ilość wyznaczanych punktów charakterystyki usta- la się indywidualnie w zależności od wymaganej dokładności.
Badany wentylator z wirnikiem pięciołopatkowym
Badany wirnik pięciołopatkowy o innym kształcie
i kącie nachylenia łopatek

Centralny Ośrodek Chłodnictwa proponuje Klientom następujące badania:

  • pomiary rzeczywistego wydatku wentylatora;
  • wyznaczanie sprężu wentylatora;
  • wyznaczanie charakterystyk pracy wentylatora;
  • komplet badań do oceny zgodności wyrobów z dyrektywą LVD;
  • badania bezpieczeństwa elektrycznego (znak B);
  • określenie mocy użytecznej;
  • określenie sprawności całkowitej;
  • wyznaczanie wydatku powietrza zespołu, wentylator-parownik, wentylator-skraplacz;
  • wyznaczenie charakterystyk wentylatorów dla rożnych kombinacji ich elementów i para- metrów konstrukcyjnych takich jak silniki, wirniki, kąty pochylenia łopatek.

Dodatkowe testy:

  • testy bezpieczeństwa elektrycznego zgodnie z PN-EN 60335-2-80;
  • pomiar prędkości obrotowej;
  • termografia (z wykorzystaniem kamery termowizyjnej)
  • ocena poprawności pracy łożysk, iskrzenia szczotek oraz styczników, przekaźników bezpieczników w skrzynkach elektrycznych za pomocą wykrywacza ultradźwiękowego;
  • inne testy na życzenie

Transport owoców i warzyw

Duża skala produkcji oraz eksportu owoców i warzyw, europejska polityka bezpieczeństwa żywności i związane z nią regulacje prawne, wydłużające się trasy transportowe oraz rosnące wymagania konsumentów zmieniają sposób myślenia o zarządzaniu jakością. Czynniki te wymuszają wdrożenie nowych technologii oraz ścisłe przestrzeganie zasad na każdym etapie produkcji i przetwarzania tych artykułów. Transport jest kluczowym elementem tego łańcucha.

Transport, zwłaszcza na dłuższych dystansach, musi być bezwzględnie transportem chłodniczym. Ze względu na nietrwałość surowców, zwłaszcza świeżych owoców i warzyw, ich podatność na uszkodzenia i duże ryzyko utraty jakości przewoźnicy zobligowani są do zachowania łańcucha chłodniczego, czyli zapewnienia stałej, określonej przez przepisy temperatury raz schłodzonych produktów od ich wytworzenia (zbioru) aż do zakupu przez nabywcę ostatecznego. W tym celu stosowane są środki techniczne, takie jak: chłodnie z kontrolowaną atmosferą, śluzy na wejściach i wyjściach z magazynów, sklepów, przetwórni; samochody chłodnie ze stałym pomiarem temperatury, opakowania zabezpieczające przed uszkodzeniami mechanicznymi, oraz środki logistyczne, takie jak: skracanie tras przewozu, ograniczanie operacji manipulacyjnych, odpowiednie rozmieszczanie ładunku, dobór i łączenie ładunków ze względu na ich właściwości biologiczne i wzajemne oddziaływanie oraz kontrola i utrzymywanie warunków higienicznych środków transportu i pomieszczeń. W owocach i warzywach, zarówno w czasie okresu wegetacji, jak i podczas ich magazynowania i transportu, zachodzą procesy fizjologiczne (oddychanie, dojrzewanie i transpiracja), które przy wykorzystaniu różnych zabiegów technicznych można znacznie spowolnić. Procesy metaboliczne zachodzące w owocach i warzywach prowadzą do utraty jakości produktów. Natężenie tych zmian zależy od temperatury, wilgotności i składu atmosfery, w tym głównie zawartości tlenu, dwutlenku węgla i etylenu, a efekt końcowy jest funkcją czasu. Poniżej omawiamy podstawowe parametry transportu świeżych owoców i warzyw.

TEMPERATURA

Zasadniczy wpływ na zachodzące w transportowanych owocach i warzywach procesy oddychania i utratę wilgotności ma temperatura. Intensywność oddychania tych produktów określa przebieg zachodzących w nich procesów metabolicznych. Im wolniej one zachodzą, tym wolniej następują reakcje przyspieszające dojrzewanie, starzenie i zamieranie komórek. Najłatwiejszym sposobem na obniżenie intensywności procesu oddychania jest obniżenie temperatury. Należy jednak zwracać uwagę na to, aby spadek temperatury nie doprowadził do miejscowego przemrożenia produktów, warto więc zapoznać się z wartościami minimalnej bezpiecznej temperatury transportu, tzw. temperatury zamarzania soku komórkowego. Różne owoce i warzywa wymagają odmiennych warunków, dlatego konieczne jest stosowanie publikowanych wartości optymalnej temperatury przechowywania i transportu (tabela).

Zalecenia dotyczące transportu wybranych świeżych owoców i warzyw.

WILGOTNOŚĆ

Zawartość wilgoci w atmosferze ma bardzo duży wpływ na jakość i wygląd przechowywanych produktów. Warunki ich składowania i transportu nie powinny sprzyjać nadmiernej utracie wody (patrz tabela). Wilgotność względna poniżej optymalnego poziomu powoduje więdnięcie i kurczenie się większości produktów oraz utratę ich masy, natomiast zwiększenie stężenia pary wodnej wpływa hamująco na przebieg transpiracji i zapobiega utracie wilgoci. Do przewozu większości łatwo psujących się produktów zalecana jest wilgotność względna wynosząca 85–95%. Jej wzrost powyżej tych wartości sprzyja kondensacji pary wodnej. Zwiększa się także prawdopodobieństwo rozwoju patogenów (szczególnie grzybowych), co w konsekwencji grozi psuciem się produktów.

ATMOSFERA

Skład gazowy atmosfery składowanych owoców i warzyw wpływa na przebieg procesów fizjologicznych zachodzących w komórkach roślinnych. Obniżenie stężenia tlenu i podwyższenie stężenia dwutlenku węgla w atmosferze prowadzi do zmniejszenia intensywności oddychania, a przez to także do spowolnienia tempa starzenia się tych produktów, czyli przedłużenia ich trwałości. Wykorzystywane już od wielu lat technologie kontrolowanej atmosfery mają na celu zmianę udziałów procentowych jej składników i kontrolę parametrów wokół schładzanych produktów. Optymalny skład atmosfery do przechowywania i transportu owoców i warzyw, a także warunki chłodnicze ustalane są indywidualnie, z uwzględnieniem ich gatunku, odmiany, wrażliwości na koncentrację dwutlenku węgla lub niedostatek tlenu, stopnia dojrzałości, temperatury i czasu transportu oraz przechowywania. Niezwykle ważne jest utrzymywanie odpowiednich poziomów stężeń, ponieważ np. obniżenie zawartości tlenu poniżej zalecanych wartości może skutkować znacznymi stratami wynikającymi z oddychania beztlenowego. Proces ten prowadzi do obumierania tkanek i powstawania substancji zmieniających smak i zapach produktów (na niepożądany), a także stwarza warunki sprzyjające rozwojowi mikroorganizmów beztlenowych, które produkują związki szkodliwe dla zdrowia człowieka. Nadmiar dwutlenku węgla skutkuje z kolei uszkodzeniami zewnętrznymi i wewnętrznymi przechowywanych produktów. Omawiając wpływ atmosfery na przechowywane produkty, nie można zapomnieć o roli etylenu. Związek ten należy do grupy węglowodorów nienasyconych. Jest on zarazem naturalnym hormonem biorącym udział w regulacji procesów wzrostu i rozwoju roślin. Jego oddziaływanie na rośliny zauważalne jest już przy jego niskiej koncentracji. Etylen może powodować przedwczesne dojrzewanie z jego negatywnymi skutkami, a także uszkodzenia niektórych produktów wrażliwych na jego obecność (m.in. degradację chlorofilu). Głównym źródłem etylenu są owoce i warzywa klimakteryczne (jabłka, gruszki, pomidory i melony). Przy planowaniu transportu i przechowywania owoców i warzyw należy zatem pamiętać, żeby nie łączyć produktów emitujących etylen z tymi, które są wrażliwe na jego obecność. Istnieje kilka sposobów ograniczenia negatywnego wpływu etylenu. Przede wszystkim są to utrzymywanie partii towaru w stałej, niskiej temperaturze, obniżanie stężenia tlenu i podwyższanie stężenia dwutlenku węgla, a także wspólne przechowywanie produktów charakteryzujących się zbliżonym stopniem dojrzałości i nie uszkodzonych mechanicznie (podczas wegetacji i niewłaściwego zbioru).

RUCH POWIETRZA (CYRKULACJA)

Krążenie powietrza pozwala na utrzymanie względnie wyrównanego stężenia gazów i temperatury w całej przestrzeni ładunkowej oraz umożliwia odebranie ciepła powstającego wskutek procesów fizjologicznych zachodzących w przechowywanych produktach, a także zysków ciepła z otoczenia. Przy prawidłowo rozwiązanym obiegu powietrza możliwe jest utrzymanie odchylenia od temperatury zadanej w granicach 0,5°C. Należy przy tym pamiętać o prawidłowym rozmieszczeniu ładunku, m.in. o zachowaniu równomiernych odstępów między paletami, stropem i ścianami komory. Błędy w tym zakresie powodują zaburzenia ruchu powietrza skutkujące nierównomiernym rozkładem temperatury. Do kontroli niezbędne są pomiary temperatury w komorze ładunkowej, przynajmniej temperatury powietrza nawiewanego i powietrza powrotnego, co jest jednym z kluczowych wymogów monitorowania przewozu.

Autorzy:

mgr inż. Leszek Bednarczyk
mgr inż. Dorota Niedojadło
mgr inż. Bogdan Szczepański

Technologie przechowywania

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 takiejkomorze chłodniczej wynosi: 21%
O2, 78% N i praktycznie 0% CO2 (tabela).

Zalecane zawartości składników atmosfery w komorach do przechowywania owoców i warzyw

SYSTEM KA

System ten zaczęto wykorzystywać ponad 80 lat temu w Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych do przechowywania jabłek i gruszek. W latach 30. ub.w. przeprowadzono pierwsze badania nad wykorzystaniem tej metody w Polsce, głównie w przechowalnictwie warzyw. W początkowym okresie jej wdrażania skład gazowy atmosfery uzyskiwano przez wykorzystanie naturalnego procesu oddychania składowanych owoców lub czystego azotu, a w latach 60. ub.w. zastosowano absorbery tlenu pochłaniające szybko jego nadmiar znajdujący się w komorze gazoszczelnej po jej zamknięciu. Nowy etap w rozwoju KA rozpoczął się po wdrożeniu generatorów kontrolowanej atmosfery. 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. Stosowane są dwie metody wytwarzania atmosfery:  samoczynna, przez wietrzenie za pomocą powietrza atmosferycznego (długotrwała i rzadko stosowana) oraz z wykorzystaniem urządzeń do obniżania zawartości CO2.

SYSTEM ULO

W latach późniejszych prowadzono intensywne badania nad wykorzystaniem ultraniskiej koncentracji tlenu (ULO) w przechowalnictwie różnych gatunków owoców i warzyw. Zastosowanie kontrolowanej atmosfery o koncentracji zarówno O2, jak i CO2 poniżej 2% pozwoliło na uzyskanie lepszych wyników przechowywania, w porównaniu do standardowego składu atmosfery gazowej. 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 (fot. 1).

Fot. 1. Parametry CO2 i O2 w nowoczesnych obiektach są monitorowane automatycznie.

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 (fot. 2a) dotyczy to również framug drzwi i okien inspekcyjnych (fot. 2b) oraz przejść przez przegrody wszelkich elementów konstrukcyjnych komory, w tym rur, kabli, kształtowników, wieszaków, wymienników ciepła itp.

Fot. 2. Gazoszczelność komór zapewniają spojenia silikonowe (a) i szczelne okienka inspekcyjne (b).

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 (fot. 3). 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.

Fot. 3. Worki ompensacyjne służą o wyrównania niewielkich zmian ciśnienia.

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. 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 (fot. 4),płuczki z sitem molekularnym, pochłaniacze mieszalnikowe, urządzenia membranowe;
  • O2: gazowy lub ciekły azot, konwertory katalityczne, generatory atmosfery,
  • generatory azotu (fot. 5), absorbery tlenu; l etylenu: katalityczne dopalacze etylenu, absorbery etylenu.
Fot. 4.Urządzenia wykorzystywane do regulacji składu gazowego to: płuczki węglowe.
Fot. 5.Urządzenia wykorzystywane do regulacji składu gazowego to: płuczki węglowe i generator azotu.

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). Współczesne generatory azotu przeznaczone są do produkcji azotu o dużej czystości (98%).Charakteryzują się one wysoką sprawnością generacji azotu przy niewielkim poborze energii elektrycznej. 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.

INNOWACYJNIE

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. Głównym parametrem wskazującym na jakość przechowywanych produktów jest stężenie etanolu w miąższu przechowywanych owoców. Dynamic Control System (DCS) jest kolejnym przykładem innowacji w przechowalnictwie. W systemie tym stężenie etanolu jest badane na podstawie próbki atmosfery przechowalniczej, pobranej ze specjalnego pojemnika (fot. 6). 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. Współczynnik ten jest stosunkiem tempa produkcji CO2 do tempa zużytego w procesie oddychania O2.

Fot. 6. W dynamicznie kontrolowanej atmosferze do sprawdzenia stężenia etanolu w powietrzu wykorzystywane są specjalne pojemniki (a), a w owocach etanol jest badany w soku (b).

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. Metoda przechowywania polega na wstępnym schłodzeniu owoców i zrealizowaniu odpowiedniej procedury zastosowania preparatu w szczelnej komorze przechowalniczej. Preparat umieszczony jest przez generator w komorze. Po zakończonym cyklu generator usuwany jest z pomieszczenia, a produkty mogą być przechowywane zarówno w normalnej, jak i kontrolowanej atmosferze. Metoda ta zapewnia maksymalne efekty tylko w wypadku przestrzegania zaleceń dotyczących terminu zbioru, schładzania i pozostałych operacji pozbiorczych.

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. Z pasywną mamy do czynienia wtedy, gdy pożądany skład atmosfery uzyskuje się na skutek oddychania produktu i dyfuzji gazów przez folie o odpowiednio dobranej selektywnej przepuszczalności. Folie wykonywane są m.in. z polietylenu o niskiej lub ultraniskiej gęstości, polichlorku winylu (fot. 7), octanu etylenowinylu, orientowanego polipropylenu lub poliuretanu. Aktywna forma modyfikacji natomiast polega na zastąpieniu normalnej atmosfery w opakowaniu odpowiednią mieszaniną gazów już w trakcie pakowania. Poza terminem MAP w technologii opakowań ze zmodyfikowaną atmosferą używa się określeń precyzujących właściwości danego opakowania.

Fot. 7. Inteligentne opakowania MAP pomagają utrzymać świeżość owoców i warzyw.

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. Stosuje się w tym celu następujące dodatki do opakowań lub materiału opakowaniowego: substancje pochłaniające O2, substancje wytwarzające lub pochłaniające CO2, substancje absorbujące etylen, regulatory wilgotności, absorbenty zapachów, inhibitory rozwoju mikroorganizmów patogenicznych.
  • IPA (Intelligent Packaging Application) – opakowanie „inteligentne”, zawierające wskaźniki przydatności produktu do spożycia. Wskaźniki te mogą reagować na obecność w atmosferze opakowania par etanolu powstającego w wyniku psucia się produktu lub na obecność mikroorganizmów chorobotwórczych.

Autorzy:
Mgr inż. Leszek Bednarczyk
Mgr inż. Dorota Niedojadło
Mgr inż. Bogdan Szczepański