Při skladování zemědělských a zahradnických produktů v chladírenských prostorách je možno výsledek skladování podstatně ovlivnit skladováním nejen při nízké teplotě, ale také při hodnotách O2 a CO2, odchylujících se od hodnot vnějšího atmosférického vzduchu. Skladování produktů v podmínkách ULO – ultra low oxygen (mimořádně nízký obsah kyslíku ) maximalizuje skladovatelnost plodů bez velké újmy na jejich kvalitě.
Důležitou vlastností organismů je to, že produkt žije a jeho život po sklizni pokračuje. Probíhá v podobě dýchání (respirace), tzn. snižování hodnoty O2 v boxu, kdy během celého procesu dochází k rozkládání cukrů, za současného vzniku CO2 , H2O a uvolnění velkého množství tepla. Pokud možno co největší zpomalení této přeměny umožňují podmínky ULO skladování, kdy lze prodloužit dobu skladování na dobu ekonomicky zajímavou a současně lze udržet vysoký standart kvality plodů.
Z toho vyplývají nejdůležitější výhody uskladnění v ULO podmínkách :
● lepší uchování zelené základní barvy
● zřetelně pevnější plodina
● delší doba skladování
● menší nebezpečí hnědnutí jádřince a slupky
Pomocí této technologie můžeme na trh dopravovat ovoce ve vynikajícím stavu. Výhody uskladnění ULO pro kvalitu ovoce bohatě vyváží vyšší investiční náklady. To platí jak pro jednotlivé pěstitele ovoce, tak i pro chladírny a sklady ovoce. To vše je však možné, pokud budou dodrženy některé podmínky pro optimální skladování.
Hlavní faktory ovlivňující kvalitu skladování:
● kvalita plodu
● teplota skladování
● koncentrace O2
● koncentrace CO2
● plynotěsnost boxu
Regulace teploty skladování, O2 a CO2 na potřebnou hladinu vychází z optimálních podmínek pro daný produkt.
Kvalita plodu
Přestože kvalita sklizeného plodu je vynikající, není výsledná kvalita plodu nabízeného konzumentovi, často akceptovatelná. K poklesu kvality může dojít jak v období pěstování, tak v době uskladnění, distribuce a v neposlední řadě i u samotných konzumentů.
Celkově můžeme úbytek kvality ovoce rozdělit následovně:
1.Příliš nezralé ovoce – neproběhne fáze zrání, ovoce trpí nedostatkem aroma, příliš nízkým stupněm cukernatosti atd. Lze předcházet zkouškou pevnosti dužniny a slupky, vizuální základní barva slupky.
2. Přezrálé a mechanicky poškozené ovoce – obsah cukru a kyselin je příliš nízký, pevnost, aroma a šťavnatost již vymizela, je vytvořená větší či menší masa moučnaté hmoty.
3. Sklizeň a naskladnění ovoce – pro dobrý výsledek skladování je zapotřebí, aby po uskladnění ovoce v chladícím boxu byly co nejdříve dosaženy optimální skladovací podmínky tj. skladovací teplota, nízký obsah O2, optimální obsah CO2.
Doporučení :
– ovoce ze sadu co nejrychleji přemístit do chlazeného boxu
– box průběžně chladit a naplnit jej do pěti dnů
– box uzavřít a vytvořit ULO atmosféru
– např. pro většinu jablek T = 1°C, O2 = 1,2%, CO2 = 3%
4. Uskladnění ovoce – příčinou nižší kvality ovoce je často příliš dlouhý interval skladování. Délka závisí na druhu plodu, odrůdě, skladovacích podmínkách a v neposlední řadě i samotné kvalitě plodů, atd.
5. Vyskladnění a distribuce plodů – v okamžiku vyskladnění musí být ovoce ještě ve vynikajícím stavu, neboť následuje distribuční cesta ovoce celým obchodním kanálem s často velmi špatnými podmínkami. Tuto cestu a dobu, kdy je ovoce na cestě od skladovatele ke konzumentovi je nutné co nejvíce zkrátit. Významnou roli hraje průběžná kontrola průběhu skladování, kvalita a způsob třídění ovoce, teplota v průběhu distribuce (technické vybavení návěsu), kvalita obalu a ochrana před nárazy a vysycháním.
6. Zdravotní stav ovoce – nemoci vzniklé během růstu, které se projeví až v průběhu skladování nebo po vyskladnění ovoce, například: sklovitost plodů je způsobena rychlým nárůstem plodu v důsledku vydatných dešťů po období sucha. Riziko poškození zvyšuje nadměrné hnojení dusíkem. Hořká pihovitost vzniká v důsledku narušení metabolismu cukrů a následně vodního režimu, jehož příčinou je nedostatek vápníku v plodech a nadbytek dusíku a draslíku v půdě.
Vliv chlazení
Důležitými faktory na chladící zařízení jsou :
● dostatečný chladící výkon zařízení zabezpečující rychlé zchlazení naskladněného produktu na skladovací teplotu (během 24 hodin)
● dostatečná výměna vzduchu v boxu – zabezpečená výkonem výparníku
(požadavek na výkon : 30-ti násobek množství vzduchu v boxu / hod )
Během chlazení se objem vzduchu v boxu zmenšuje, což způsobuje snížení tlaku v boxu vůči vnějšímu prostředí. Tento fyzikální jev způsobuje soustavné nasávání vnějšího vzduchu z okolí boxu a tím dochází k nežádoucímu zvyšování hladiny O2. Tento jev není pro skladování v ULO žádoucí a vyžaduje vysoké nároky na plynotěsnost boxu.
Pro eliminaci vzniklých tlakových rozdílů v boxu v průběhu chlazení je nutné, aby box byl vybaven podtlakovým a přetlakovým ventilem s dostatečně velkým zásobníkem vzduchu z boxu (PVC plíce)
Plíce normalizuje tlakové kolísání, ke kterému dochází vlivem teplotních změn prostoru skladování. Jinak by mohlo dojít ke zhroucení panelové konstrukce boxu. V případě přetlaku, který např. může vzniknout v důsledku odtávání výparníku, reaguje na situaci PVC plíce a je–li to nutné, tak i přetlakový ventil.
Dobře fungující chladící systém nedovolí kolísání teploty o více než 0,5 °C.
Umístění beden v chladícím boxu
Aby mohlo v chladícím boxu cirkulovat dostatečné množství vzduchu, musí být dostatek prostoru mezi bednami a stěnami a mezi bednami navzájem.
Volný prostor mezi stropem a nejvýše umístěnou bednou musí činit minimálně 800 mm. (výška výparníku). Abychom neomezili cirkulaci vzduchu, nesmějí před výparníkem být umístěny žádné bedny. Vzdálenost mezi stěnou boxu, na níž je zavěšen výparník, a bednami musí být min. 250 mm. To samé platí pro vzdálenost mezi protilehlými stěnami boxu a stohem skladovaného materiálu.
Mezi bednami a stěnami chladícího boxu, které probíhají paralelně k proudu vzduchu, musí být dodržena minimální vzdálenost 400 mm.
Mezi bednami, které jsou umístěny paralelně k proudění vzduchu, musí být vytvořen meziprostor široký 100 mm. Jednou z variant je umístění dvou beden vedle sebe a dalších dvou beden se 100 mm mezerou. Mezi řadami beden by měla být zachována vzdálenost 50 mm.
Teprve při takovém to rozmístění beden v boxu může ochlazující proud vzduchu protékat kolem skladovaného materiálu v dostatečné míře a odvádět teplo uvolňované z ovoce.
Požadavky na plynotěsnost boxu – plošný součet netěsností na 100 m3 boxu je 0,2 – 0,3 cm2.
Technické vybavení skladu
Firma Pebaco Brno, s. r. o., vybavuje ULO sklady technologií holandského výrobce STOREX, B. V. Tato technologie zabezpečuje dodržování špičkových parametrů pro skladování při nejnižších provozních nákladech ze všech evropských výrobců.
Absorbér CO2 (pračka plynu)
Absorbér CO2 je v činnosti po celou dobu skladování. Musí mít dostatečnou kapacitu, aby stihl absorbovat vznikající CO2 respirační činností produktu.
Po celou dobu činnosti zabezpečuje potřebnou hladinu CO2.
Další důležitou funkcí absorbéru CO2 je zabezpečení provzdušňování boxu vnějším vzduchem v případě poklesu O2 pod určenou hranici a tím udržení optimální hladiny O2 pro skladování.
Pračka plynu se skládá ze dvou válcových nádob naplněných aktivním uhlím, dvou ventilátorů, nezbytných ventilů a ovládací desky. Aktivní uhlí může absorbovat určité množství CO2, až dosáhne meze absorpce. Po této mezi již aktivní uhlí nepohlcuje žádný CO2 a tudíž je nutno ho propláchnout čerstvým vzduchem z vnějšku. Venkovní vzduch obsahuje jen velmi málo CO2, takže probíhá opačný proces. Během tohoto procesu označovaného jako regenerace, dochází k odstraňování CO2 z aktivního uhlí.
Protože pračka plynu STOREX má dvě válcové nádoby s aktivním uhlím, jedna prochází fází absorpce, zatímco druhá prochází regenerací. Na základě tohoto působení může pračka plynu nepřetržitě odstraňovat CO2 z jednoho nebo více prostorů skladování. Po regeneračním procesu je aktivní uhlí opět připraveno absorbovat určité množství CO2, obsahuje však také velké množství O2, protože venkovní vzduch obsahuje 21 % O2.
Aby se zabránilo vstupu tohoto množství O2 do místnosti, pračka plynu nejdříve provádí snižování O2. K dosažení tohoto nízkého obsahu O2, vzduch s nízkým obsahem O2 z jedné válcové nádoby se používá k čištění druhé válcové nádoby. Tak se získá optimální nízký obsah O2 v systému.
Generátor N2
K rychlému dosažení nízkého obsahu O2 v chladícím boxu je nutné přidat do vzduchu plyn N2 v koncentrované formě. Plyn N2 je možno vyrobit generátorem N2 pomocí molekulárního síta. Koncentrace N2 produkovaného plynu je variabilní, závisí na nastavení generátoru N2 mezi 97 – 99 % N2 . Promícháním produkovaného plynu N2 se vzduchem v boxu je obsah O2 v boxu postupně snižován. Tento proces může být dodán s ručním nebo automatickým ovládáním.
Činnost generátoru je závislá na následujících faktorech:
● na asimilační aktivitě výrobku
● na velikosti skladovacího prostoru
● na kapacitě generátoru N2
● na plynotěsnosti boxu
Je-li zvolený obsah O2 dosažen, pak je možno stroj vypnout.
Po dosažení zvolené % O2 v chladícím boxu by se mělo udržovat na stejné úrovni. Pokud % O2 klesne, je třeba přivést O2 ve formě vnějšího vzduchu. (zabezpečuje absorbér CO2 tzv. provzdušňováním).
Stoupne-li % O2 např. z důvodu, že box neodpovídá požadavkům na plynotěsnost, pak je nutné přivést N2.
Zdokonalení ULO technologie
Systém STOREX umožňuje jako jediný směšovat atmosféry jednotlivých boxů a tím urychlovat vznik požadovaných parametrů – mix systém.
Pro rychlé dosažení skladovacích parametrů a pro dlouhodobé udržování stabilních hodnot v boxech je možné instalovat N2 transportní systém.
Po naskladnění produktu do boxu a jeho uzavření, slouží tento systém k prudkému snížení hodnoty 02 z 21 % na 5 % a to během 48 hodin (Pull down). V dalším průběhu skladování na základě výsledků měření, injektuje absorber CO2 automaticky potřebné množství N2 do jednotlivých boxů, aby byly dodržovány stabilní parametry skladování (1,0 – 1,5% O2 a 3% CO2). Rovněž je zde využíváno nadbytečného N2 produkovaného v boxech vyžadujících provzdušňování k zvýšené dodávce N2 do boxů, kde je to potřeba a tím se ušetří chod N2 generátoru. Tento automatický systém minimalizuje činnost N2 generátoru na skutečně potřebnou dobu a podstatně snižuje energetické nároky na běh zařízení. Součástí dodávky může být rovněž Leak - stop systém eliminující vliv případně vzniklých netěsností. Tyto systémy vyžadují stálou instalaci N2 generátoru do ULO systému. Systém omezuje vliv lidského faktoru, umožňuje po částečném vyprázdnění komor jejich rychlé znovuzavedení na ULO podmínky a v případě porušení plynotěsnoti některé komory umožňuje mírným přetlakem N2 držet požadované hodnoty O2 a CO2. Při skladování produktů citlivých na ethylén (např. jablka ´Elstar´, hrušky, kivi) je doporučeno rozšířit ULO technologii o Etylén – stop systém, což znamená, že například hrušky a jablka jsou skladovány ve dvou vzájemně nezávislých plynotěsných systémech, řízených centrálním počítačem. V případě nevyužití tohoto systému by etylén vytvořený dýcháním jablek výrazně negativně ovlivnil kvalitu skladování hrušek.
