Ukládání ovoce do upravené plynné směsi má více jak sedmdesátiletou historii –počítáno od prvních zkoušek v East Mallingu v Anglii. U nás se s chladírenským skladováním v upravené atmosféře začalo na konci šedesátých let, příkladem mohou být chladírny Samifi v Olomouci – Holici, chladírna ve Velkých Bílovicích, později ve Bzenci, Kutné Hoře, v Holovousích atd. Přednosti skladování v této atmosféře jsou nesporné.
Tato technologie s obsahem kyslíku do 4 % a obsahu oxidu uhličitého 4 až 5 % se označovala ŘA (řízená atmosféra) nebo se užívalo anglického termínu kontrolovaná atmosféra (controlled atmosphere). Častým problémem při skladování byla neplynotěsnost chladírenské komory, zvláště pak podlahy. Souběžně se však vyřešila sklizňová zralost jablek pro odrůdy a pěstitelské oblasti, takže dnes si nelze představit výrobní podnik, který má více než 200 ha, a nezná obsah škrobu na řezné ploše plodu. Je zřejmé, že metod pro stanovení optimální zralosti je mnohem více, ale v mnohých podnicích mají již dlouholeté záznamy, které jim usnadňují výklad případných odchylek tím, že se kombinují metody podle obsahu škrobu na řezné ploše, rozpustné sušiny refraktometricky, obsahu organických kyselin titrační metodou. Zaváděním nových odrůd z českého novošlechtění a odrůd pěstovaných v Evropské unii rovněž nutí pěstitele sklízet plody v technologické zralosti a mít i záznamy o sklizňové zralosti.
Zavedení ULO technologie do velkokapacitních chladírenských komor
Soustavným zkoumáním tolerance plodů vůči kyslíku, který je v okolí plodů, se vytvářela vědecká hypotéza o tom, že plody jsou schopny odolávat ještě nižší koncentraci kyslíku, než odpovídala řízené atmosféře. Bude-li plynná směs obsahovat 1,0 až 1,2 % O2 v atmosféře, která je v okolí plodů, pak podle LOL ( Low Oxygen Limit – nejnižší kyslíkový limit uvedený v procentech), nebude plod fysiologicky poškozený vznikem metabolitů anaerobní přeměny jako je ethanol, acetaldehyd a ethyl acetát. Tato teoretická představa se technicky dotvořila do technologie, která se zavedla jako ULO - skladování (skladování ve velmi nízkém obsahu kyslíku - Ultra Low Oxygen – storage). V západní Evropě se zavedla na konci 80. let, u nás je k vidění od poloviny 90. let.
Výhody ULO skladování
Z evropského programu Sapard, který probíhal v poslední dekádě, se mnoho chladíren rekonstruovalo pro skladování v ULO atmosféře. Přednosti skladování v této atmosféře jsou nesporné proto, že se ještě hlouběji zpomalují látkové přeměny, plod méně dýchá a tím spotřebuje méně zásobních látek. Fysiologická onemocnění, tak častá při vyšším obsahu kyslíku v ambientní atmosféře, se zcela utlumí. Týká se to především spály (superficial scald – povrchová spála). Spála se bohužel neprojeví bezprostředně po sklizni plodů, ale teprve po 90 a více dnech jako hnědé skvrny na povrchu plodů, které mohou zasáhnout i větší polovinu povrchu plodu. Zavedením této ULO technologie se spála zcela odstraní.
Proměnná koncentrace kyslíku v chladírenské komoře
Etanol je přirozenou součástí dužniny ovoce v koncentracích 20 – 80 mg/l i v období začínajícího zrání. Analytickým stanovením se prokázalo, že hladina ethanolu v rostlinném pletivu není příčinou fyziologických onemocnění, jak se dříve uvádělo, ale i v extremních podmínkách při nedostatku kyslíku snesou různé části rostliny vysoké koncentrace ethanolu. Vznikem anaerobních podmínek (prostředí, v němž je nedostatek molekulárního kyslíku, aniž to musí nutně být nulová koncentrace kyslíku v okolí plodů) se vyvolá off-flavour (neovocná vůně, lékárnický přípach) a off-taste (pachuť- vzniklá z kumulace nízkomolekulárních látek v pletivu). Toto fyziologické poškození nemusí být způsobeno jen etanolem, acetaldehydem a ethyl acetátem. Senzorické nedostatky vzniknou při vysokých koncentracích etanolu a jsou časově omezené. Při dostatečném zásobení rostlinného pletiva kyslíkem se ethanol a další doprovodné složky rychle odstraňují oxidací na vodu a oxid uhličitý.
Optimální podmínky skladování se odvozují z proměnné koncentrace kyslíku, která způsobí tvorbu produktů anaerobní přeměny, ale tato koncentrace není kumulativní. Jakmile se vytvoří vyšší hladina (hodnocená obsahem etanolu), zavede se kyslík do ambientní atmosféry, takže obsah kyslíku nebude statický, pevně předem nastavený jako u technologie ULO, ale bude se odvozovat z koncentrace etanolu.
Nízká produkce ethylenu v jablkách
Ethylen má v klimakterických plodech jako jsou jablka významné postavení, které se odvozuje z klimakterické křivky zrání. Bude-li plod sklizňově zralý, pak se předpokládá jen nevýznamná biogeneze v biochemickém cyklu přeměny aminokyseliny methioninu. Pokud už ethylen vznikne, pak se nejprve hromadí ve vnitřní atmosféře plodu v koncentracích, které nepřekračují 0,1 ppm (0,1 l/l). Dalším zráním na stromě nebo ve vyšší teplotě po odtrhnutí plodu, se koncentrace ethylenu ve vnitřní atmosféře plodu významně zvyšuje, v horší variantě až o dva logaritmické řády. Zpomalení produkce ethylenu vlivem nízké chladírenské teploty je možné předvídat, ale současně se musí změřit vhodnou analytickou metodou v ambientní atmosféře. Zavedením plynné směsi s velmi nízkým obsahem kyslíku se sice zpomalí biogenese ethylenu v plodu, avšak u plodů, které už jsou ve fázi pokročilé klimakterické fáze, je účinek kyslíku málo efektivní proto, že zrání je spojeno s novou tvorbou nebo přestavbou bílkovinných micel, která tvoří místa vazby ethylenu z vnějšího prostředí (exogenní ethylen). Technologicky se má dbát na přesnou sklizeň plodů a omezení všech způsobů zpomalování manipulací před vložením sklizené partie do chladírenské komory s nastavenou konečnou teplotou skladování. Druhé opatření se dotýká skladování odrůd jablek, které se mají skladovat samostatně, protože odrůdy mají různou produkci ethylenu.
Uplatnění technologie v provozu chladíren
Pro praktického provozovatele chladírny se změní měřící systém, který bude řízený podle koncentrací ethanolu. K tomu budou vztaženy kyslíkové koncentrace, které jsou běžně snímány, stejně jako CO2, z plynného prostoru chladírenské komory. Koncentrace ethanolu bude měřena na úrovni desítek nl.l-1 (c = 1.10-8 v/v).. Každá chladírenská komora bude extremně plynotěsná, minimálně na přetlak 270 Pa po dobu 30 minut. Pokud nebude chladírenská komora vyhovovat stavebně a technologicky tomuto požadavku, nebude možné dosáhnout výsledné koncentrace 0,4 až 0,6 % kyslíku v průběhu skladování.
Kvalita jablek
V očekávané koncepci budou skladovaná jablka vystavena extremně nízkému obsahu kyslíku, který způsobí, že zrání plodů bude významně omezeno ve všech měřitelných parametrech jako je: pevnost dužniny, barva základní (zelená) a povrchová (červená), ztráta organických kyselin (měřena jako titrační kyselost), výskyt fyziologických onemocnění jako je spála, povrchová skvrnitost a mikrobní poškození (skládkové choroby). Doba skladování, sice mírně závislá na odrůdě, bude ještě delší ve srovnání s ULO skladováním, což nemusí pro skladatele přinášet přímou marketingovou výhodu, ale zlepší jakost plodů jako jsou parametry křehkosti dužniny. Velkou předností tohoto skladování, které u nás není zavedeno a v dohledné době tomu tak asi ani nebude, je čerstvost plodů po zrušení plynné směsi a přenesení plodů do teploty, která odpovídá běžnému prodeji. Problémovým okruhem bude neznatelné zrání plodů, protože tak hluboký zásah do látkových přeměn v důsledku omezení všech přímých a nepřímých oxidací odvozovaných od vnějšího kyslíku, způsobí omezenou tvorbu těkavých aromatických látek, jejich biosyntéza bude téměř zastavena.
Jablka budou i po fázi chladírenského skladování s touto extremně nízkou koncentrací kyslíku málo zrát také proto, že ve vnitřní atmosféře plodu bude nedostatek ethylenu, neboť tento hormon zrání se nebude stačit vytvořit ve fázi počáteční zralosti při sklizni (předpokládá se včasně provedená sklizeň), ale jeho biosyntéza bude i v průběhu skladování významně ochromena.
Pro praktické skladování se budou hledat následné metody posklizňového dozrání do konzumní jakosti kombinací účinku teploty (nepřesahující 20 °C, přídavku plynného ethylenu) alespoň do znalostního stupně odzelenění slupky a začátku tvorby anthokyanových barviv, čímž by se z části naplnily znaky začátku posklizňového dozrávání.
