ICSM systém – diagnostika a uskladnění

Důvodem maximální industrializace produkce ovoce a zeleniny je snaha o minimalizaci rizik spojených s povětrnostními a biologickými podmínkami. Komplexní ICSM systém je cesta ke kvalitní produkci za pomoci průběžného vyhodnocování během uzrávání. Ve sféře uskladňování se tento nástroj stává nepostradatelným pro každého pěstitele, zejména bereme-li v potaz marketingové a distribuční kanály.

Maloobchodní sítě vyžadují kvalitu a tuto hodnotu je možné garantovat pouze za předpokladu vynikajícího skladovacího prostředí, kterého lze dosáhnout pouze s patřičnou technickou vybaveností skladu a s evolučním SW. Analýzy trendů teplotních, CO2, spolu s informacemi o množství plynů, které jsou nám poskytovány z uzrávací linky jsou nezbytnými daty pro evoluční software. Senzory na dobré technické úrovní spolu s evolučním softwarem mohou pěstiteli poskytnout velké konkurenční výhody, především hovoříme–li o chromatografii plynů a infračervených měřidlech, v dnešní době běžně používaných v jiných odvětvích průmyslu. Vývoj „Evolučního softwaru“ může poskytnout pěstitelům racionální data a to především pokud jsou brány v úvahu také meteorologické informace. ULO technologie přirozenou cestou produkuje koncentrovaný plyn, NIR technologie zprostředkovává bez mechanického poškození vnitřní analýzu jablka a chromatografie plynů nám poskytuje celkové informace o nestálých plynech uvnitř jablka. Evoluční software má schopnost určit z meteorologických údajů, spolu s porovnáním historických dat, optimální skladovací prostředí.
Základní otázky, které jsme si položili:
1. Které údaje je nutné měřit, aby to mělo pro zachování úrody
ve skladu podstatný přínos?
2. Které údaje je nutné měřit, aby to bylo maximálně ekonomické a byla zajištěna dostatečná informace o biologickém procesu?
3. Které parametry regulovat a s jakou přesností?
4. Jaké jsou limity pro nejlepší skladovací režimy?
5. Jak ověřit, že tento skladovací režim je ten nejlepší?
6. Jak ověřit skladovatelnost a jak určit čas pro nejlepší vyskladnění?
7. Kde získat ekonomické údaje pro optimální vyskladnění?
8. Jaké je nejjednodušší technické vybavení, kterým lze odpovědět
na tyto otázky?
9. Jaké rozhodovací procesy probíhají při skladování, v jaká rychlosti tyto procesy probíhají? Jaká přesnost je nutná při jejich určování?
10. Jaký je metabolický kruh skladované produkce?
Základní problém
Metabolický proces každého živého organismu je velice složitý na molekulární úrovni.
Některé reakce jsou vratné, jiné nevratné. Metabolický proces je v zásadě popsán
Krebsovým cyklem.
V jakých hranicích probíhá, záleží na klíčových parametrech jako:
– obsah škrobu
– obsah kyselin
– termín sklizně
– minerální komplex půdy, živin
– objem srážek, svit slunce minimálně měsíc před sklizní
O kvalitě skladování dále rozhoduje koncentrace plynu (CO2, O2, volatilní komplex) vlhkost, teplota a hygienické podmínky sklizně a skladu. Všechny zmíněné parametry jsme v dnešní době schopni stanovit dostatečně přesně. Přesnost se stala pouze ekonomickou otázkou. Stejně tak i další podmínky pro kvalitní skladování jako je plynotěsnost, přesnost a kvalita, regulace. Je to otázka pouze kvalitní a pečlivé práce. Z toho je zřejmé, že hlavní podmínkou, aby se produkce ovoce a zeleniny stala průmyslově exaktnější záležitostí, je nutno lépe zachytit fáze metabolických přeměn ve skladovacím prostoru chlazeného skladu. Obtíž spočívá v množství a nestejné kvalitě naskladněné produkce a v relativně malé koncentraci látek, které lze detekovat jako indikátory metabolického procesu. Další potíž zřejmě spočívá v stanovení, jakou část Krebsova cyklu detekovaná látka popisuje. Proto detekce CO2, O2 má jen orientační charakter pro naše potřeby a je nutné detekovat i jiné doprovodné látky. Máme na mysli detekci přímou, nedestruktivní v plodu nebo nepřímou v plynné formě ve skladovacím prostoru. Jedná se o protichůdné metody, neboť detekce plynů má integrující charakter, kdy zaniká individualita každého plodu a získává na významu v souvislosti se skladováním přetříděné produkce. Přitom pro detekci plynů zřejmě přichází z různých důvodů zatím jen plynová chromatografie. Pro nedestruktivní přímou metodu měření zřejmě v současné době přichází do úvahy NIR. NIR spektroskopie poskytuje individualitu měření, je však nutno zajistit reprezentativnost tohoto měření. Proto pro průmyslovou aplikaci se zdá být vhodnější metoda plynové chromatografie. Pro úspěšnou aplikaci této metody je nutno překonat tři hlavní obtíže: vytvořit levný průmyslový chromatograf – zajistit dostatečně vysokou koncentraci plynů, aby získané údaje nebyly znehodnoceny chybou měření, a aby nebyly kladeny neúměrné požadavky na stabilitu, citlivost, selektivnost apod. určit diagnostický význam plynných složek a stanovit přípustné koncentrace. Cenově dostupný plynový chromatograf je možno označit takový, jehož cena se bude pohybovat okolo 5000 € za kus. Je jasné, řekneme-li průmyslová verze, pak máme na mysli, že zejména požadavky na obsluhu a měření budou snadno reprodukovatelné. Instalace takového zařízení ve skladu s 10 skladovacím boxy o celkové kapacitě 1000 t představuje přijatelnou položku v rozpočtu. Odstranění požadavku na vysokou přesnost, časovou stabilitu, reprodukovatelnost, citlivost a selektivitu se zdálo být dlouho velice těžce řešitelné. Pravdou je, že řešení je velice jednoduché. Spočívá ve skutečnosti, že provoz technologie řízené atmosféry obsahuje zařízení, které přirozenou cestou provádí koncentraci plynů ze skladovacího prostoru. Dokonce tato koncentrace je tak vysoká, že dochází ke kondenzaci při pokojové teplotě a téměř atmosférickém tlaku. Za to mohou Van der Welsovy síly. Pokud tyto zkapalněné – adsorbované plyny uvolníme vhodnou metodou tak, aby nedošlo k jejich naředění, máme splněný i druhý bod, který podmiňuje aplikaci průmyslové chromatografie. Metodická podstata řešení je patrná z obrázku č. 1. Zajímavé je, že koncentrování plynů může přesahovat několik řádů. Uvážíme-li, že jeden cyklus adsorpce 300 až 500 m3 plynu, který je adsorbován do objemu 1 ÷ 2 m3 znamená 300 až 500 násobné zkoncentrování. Odhad je spíše nižší než skutečnost, neboť objem 1 až 2 m3 je vyplněn částečně sorbentem. Proto skutečné zkoncentrování bude na úrovni 500 až 1000 násobné. Další zkoncentrování je možné na speciálním adsorbentu , jehož kilogramová cena je vysoká pro průmyslové využití.
Obr. č.2 : Ukazuje průběh postupné koncentrace. Zbývá tedy poslední problém a tím je určení diagnostického významu získaných dat. Pro přesné řešení tohoto problému spolupracujeme se Zemědělskou universitou v Brně s profesorem Janem Goliášem, Ph.D., D.Sc. Tento diagnostický potenciál pro určování polohy biologických procesů je spojen prostřednictvím evolučního SW s daty charakterizujícími vývoj plodů alespoň 1. měsíc před sklizní. Tato data jsou ovšem kombinována s údaji o minerálním komplexu půdy a minerálním komplexu v závlaze. Uplatnění všech dat je možno nastavit prostřednictvím parametrů, které pracovně nazýváme váhy.
Závěr:
Popsaný systém umožňuje minimalizovat koncentrace O2 na takové úrovni, že není riziko anaerobní respirace. Přitom je možno sledovat několik doprovodných parametrů, zejména koncentrací plynů, které křížovým způsobem kontrolují míru nebezpečí anaerobního dýchání a velikost celkové skladovatelnosti. Jedná se o cenově dostupné řešení, respektující meteorologické podmínky, expertní schopnosti skladovatele, které umožní industrializovat dřívější skladovací procesy s obchodní realizací.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *