Systemy niskotlenowe, zwane potocznie dynamicznymi…
… to w Polsce nadal nowość, gdyż jak dotychczas niewielu ogrodników zdecydowało się na wprowadzenie ich do praktyki. Są to metody kontrolowania parametrów podczas przechowywania, które wymagają wiedzy i zaangażowania w poznanie procesów zachodzących w owocach.
W porównaniu do standardowo stosowanej już w Polsce technologii ULO, owoce przechowywane w warunkach bardzo niskiego stężenia tlenu (poniżej 1%) są dodatkowo wprowadzane w krótkotrwały stres (w zależności od technologii jedno- lub wielokrotny). W efekcie zastosowania tych systemów można uzyskać wymierne efekty, np. wysoką jakość owoców po długim, nawet 12-miesięcznym okresie przechowywania oraz ograniczenie strat przechowalniczych wywołanych m.in. oparzelizną powierzchniową, i niekiedy również gorzką zgnilizną jabłek, czyli oczkowaniem. Jabłka przechowują się bardzo dobrze z zachowaniem wysokiej jędrności, a ich smakowitość po wyjęciu z komór jest wysoka. Urządzenia instalowane do kontrolowania składu gazowego w komorach przechowalniczych, m.in. konwertery, płuczki etylenu, generatory azotu (N2), są sterowane za pomocą komputera, a ich praca jest w dużej mierze zautomatyzowana.
Jednym z dość dobrze poznanych systemów niskotlenowych jest kanadyjski system Harvest Watch™ oferowany przez włoską firmę Isolcell. Technologia ta oparta jest na zjawisku fluorescencji chlorofilu w owocach umieszczonych w specjalnych pojemnikach (fot. 1). Pewna ilość energii świetlnej jest absorbowana przez chlorofil i może zostać przekształcona w energię biochemiczną, a nieprzekształcona część jest reemitowana w postaci fluorescencji. W przypadku niskiego stężenia tlenu w owocach (poniżej punktu kompensacji – określony dla poszczególnych odmian) zmiana z zaabsorbowanej energii świetlnej w biochemiczną nie jest możliwa i zwiększa się fluorescencja. Ta, zmierzona, daje obraz, kiedy zostaje przekroczony punkt kompensacji oddychania, a sygnały z czujników zostają przekazane do komputera, w którym dokonywana jest analiza.
Fot. 1. Pojemniki wykorzystywane w systemie Harvest Watch™
Drugim systemem wprowadzonym w praktyce przechowywania owoców jest technologia niskotlenowa ILOS Plus (Marvil Engineering srl). Umieszczone w komorze jabłka są szybko schładzane, a następnie dokonywany jest proces modyfikacji atmosfery poprzez obniżenie zawartości O2 do ok. 5% (praca generatora azotu). Dalsze obniżenie stężenia tlenu następuje stopniowo począwszy od 1,5% (w ciągu kolejnych dni stopniowo co 0,1%) aż do 0,4% (przy stężeniu CO2 < 0,8%). Na skutek obniżania zawartości tlenu, po około tygodniu od rozpoczęcia okresu przechowywania, w owocach wytwarzany jest alkohol (etanol). Gdy jego zawartość w soku jabłkowym osiągnie wymagany poziom (50−70 mg/l soku dla odmian ‘Gala’ czy ‘Jonagold’ oraz 300−400 mg/l soku dla odmiany ‘Red Delicious’), podnoszony jest w komorze ponownie poziom tlenu (np. na 0,7−0,8% O2 dla odmian ‘Golden Delicious’ i ‘Jonagold’ oraz 0,8−0,9% O2 dla odmiany ‘Red Delicious’). Jabłka mogą być poddawane stresowi wywołanemu obniżeniem stężenia tlenu (wywołanie stresu) w komorach maksymalnie do trzech razy w ciągu sezonu przechowalniczego (nie częściej niż co 3−4 miesiące). Zawartość alkoholu badana jest w soku przechowywanych owoców za pomocą prostego alkoholomierza (fot. 2). Sok może być wyciskany np. za pomocą mechanicznej prasy do owoców.
Fot. 2. Urządzenie do pomiaru zawartości alkoholu
Na podobnej zasadzie odbywa się przechowywanie owoców w technologii Swinglos® oferowanej przez innego lidera w branży chłodniczej – firmę Fruit Control.
[NEW_PAGE]Systemy oparte na pomiarze tempa oddychania
Firma Van Amerongen producentom i ich organizacjom oferuje nowatorską metodę kontrolowania warunków w komorach podczas przechowywania, opartą na pomiarze współczynnika oddechowego owoców – ACR (ang. Advanced Control of Respiration). Pracę nad wprowadzeniem do praktyki sadowniczej tego systemu rozpoczął w 1995 r. prof. Simon Schouten na Uniwersytecie w Wageningen. Trzy podstawowe cele stawiane przed nowym systemem ACR to:
- walka z oparzelizną powierzchniową,
- oszczędność energii podczas przechowywania o 30−40% w porównaniu do tradycyjnie stosowanych metod,
- utrzymanie wysokiej jakości owoców podczas obrotu handlowego.
Pilotażowe badania systemu prowadzone były z udziałem naukowców z holenderskich jednostek badawczych, przy zaangażowaniu dużych grup producenckich z tego kraju, z wykorzystaniem środków finansowych z różnych źródeł, oraz firmy Van Amerongen. Współczynnik oddechowy (WO; ang. Respiratory Quotient – RQ) wyliczany jest na podstawie stosunku objętości wydalanego przez owoce CO2 do ilości pobranego tlenu [WO = CO2 wydzielone/O2 zużyte]. W warunkach tlenowych (aerobowych) typowe WO waha się od 0,8 do 1,3, w zależności od substratu zużywanego w procesie oddychania (glukoza 1,0; białko 0,8−0,9; poziom tłuszczu ±0,7 i kwasu 1,33). System ACR umożliwia obserwację produktu umieszczonego w komorze i mierzenie współczynnika WO, a także szybką reakcję, ustalając w sposób automatyczny odpowiednie parametry przechowywania, nie dopuszczając do powstania warunków beztlenowych. System ACR ma zapobiegać fermentacji. Owoce podczas oddychania nie mogą zużyć całego tlenu w komorze przechowalniczej, bowiem w takiej sytuacji doszłoby do oddychania beztlenowego.
W jednym z obiektów przechowalniczych oddanych do użytku w ub.r. w Polsce zastosowano innowacyjną metodę kontroli parametrów przechowywanych owoców Fruit Observer, wprowadzaną na rynek przez firmę Besseling Group. Technologia ta jest bardzo podobna do tej opisanej powyżej dla systemu ACR. System DFR (ang. Dynamic Fruit Respiration) pozwala na ocenę fizjologicznego stanu owoców, zanim jakiekolwiek nieprawidłowości są widoczne „gołym” okiem. Fruit Observer to narzędzie dające możliwość wprowadzenia owoców w stres spowodowany niskim stężeniem tlenu, ale bezpieczny dla przechowywanych owoców. Jest to sposób na zapobieganie występowaniu na owocach objawów chorób, m.in. oparzelizny powierzchniowej. Drugim zadaniem, jakie spełnia Fruit Observer, jest ciągłe badanie dojrzałości, jędrności i jakości wewnętrznej przechowywanych owoców. System pozwala na ocenę parametrów jabłek i ułatwia podjęcie decyzji o zakończeniu okresu przechowywania jabłek (przed spadkiem ich wartości).
Nowe analizatory składu gazowego
Niezbędnymi narzędziami podczas przechowywania owoców i warzyw są analizatory składu gazowego. Na rynku takich urządzeń jest sporo, a z każdym rokiem pojawiają się nowsze, jeszcze bardziej udoskonalone produkty. Większość nowych urządzeń z dużą dokładnością bada w komorze stężenia O2 (0−25%) i CO2 (0−10%), a także wykrywa obecność innych gazów, jak siarkowodoru (H2S) czy podtlenku azotu (N2O). Za ich pomocą, dzięki opcjonalnej sondzie wilgotności względnej i temperatury, można dokonać pomiaru wilgotności powietrza w zakresie 10−90% (±2%) oraz temperatury od –10°C aż do +40°C.
Urządzenia te są zasilane zazwyczaj bateriami litowo-jonowymi, a czas ich pracy wynosi ok. 10 godzin. Ponadto niektóre analizatory składu gazowego są wyposażone w dodatkową funkcję, umożliwiając wyświetlanie wartości ciśnienia w celu dokonania testu gazoszczelności pomieszczenia przed załadunkiem komór. Ten parametr jest istotny w przypadku np. stosowania w komorach produktu przedłużajacego trwałość owoców i warzyw zawierającego 1-MCP. Wszystkie wyniki pomiarów dokonane przez to urządzenie mogą także być zapisywane w pamięci karty SD. Podczas odbywających się w Berlinie targów Fruit Logistica w br. dwie firmy zaprezentowały swoje „nowinki” techniczne. Isolcell pokazał elektroniczny analizator składu gazowego Oxycarb (obecnie na rynku pojawiła się już jego ulepszona wersja – Oxycarb 6; fot. 3).
Fot. 3. Przykładowe analizatory składu gazowego: Oxycarb 6
Innym urządzeniem przenośnym, bardzo pomocnym podczas regulowania składu gazowego w komorze przechowalniczej, jest Helpy SD (fot. 4) wprowadzony na rynek w ub.r. przez drugiego lidera technologii przechowywania owoców i warzyw – firmę Marvil Engineering srl. Detektor stresu, Helpy SD, analizuje skład atmosfery, a uzyskane dane są rejestrowane i przekazywane do jednostki IT. Takie informacje pozwalają na zastosowanie najbardziej odpowiednich procedur przechowywania z zachowaniem maksymalnego bezpieczeństwa dla produktów w komorze przechowalniczej.
Fot. 4. Helpy SD
Dorota Łabanowska-Bury
Fot. 1-4 D. Łabanowska-Bury
Artykuł pochodzi z numeru 10/2014 „Hasła Ogrodniczego”
