Podmínky pro uskladnění jablek

Znalosti o fyziologických odezvách na podmínky skladování ovoce uloženého po sklizni se soustavně vyvíjejí. Na jedné straně to je rozpoznávání látkových složek, které mohou být příčinou konzumního zhoršení jakosti plodů – například spála. Na druhé straně se zlepšuje technické vybavení chladírenských komor – například používání elektronicky řízeného expanzního ventilu pro dávkování chladiva do výparníku, které ve svém důsledku snižuje kondenzaci vodní páry na povrchu trubek, což vede ke snižování hmotnostních ztrát uložených plodin.

V koncepci ovocnářské výroby představuje chladírenské skladování převážný podíl uskladněné domácí produkce, i když přední ovocnářské firmy se v posledních pěti letech zásadně orientovaly na technologii chlazení s doplňujícím účinkem zvolené plynné směsi, která se prezentuje jako skladování v ULO atmosféře (ULO – ultra low oxygen). K tomuto trendu významně přispěl program Sapard z Evropské unie, který umožnil financovat zásadní rekonstrukce stávajících chladírenských komor a doplnit je o technologické jednotky pro úpravu obsahu kyslíku a oxidu uhličitého. Tak se stalo, že firmy využívající tuto technologii se staly marketingově srovnatelné s dovozci ovoce ze zemí EU, zejména z belgických veilingů. Dvě technologie skladování v rámci jednoho chladírenského objektu, které se ustavily jako prosté chladírenské skladování a chladírenské skladování v upravené plynné směsi (nejčastěji v ULO), snadněji zvládnou prodej ovoce v období na přelomu roku a období od konce května do konce června. Podniky, které druhou technologii nemají, zpravidla finančně ztrácí. Takové subjekty musí rychle jablka prodat – nejpozději do konce února. Také nejsou schopné využít volné chladírenské kapacity, jež zpravidla zůstávají prázdné až do příští sklizně.
Předpokladem uplatnění této strategie prodeje vysoce kvalitního zboží je vlastní produkce ovoce na moderních pěstitelských tvarech, s vyváženou výživou ovocných stromů a odpovídajícím počtem antifungálních postřiků, které zajistí mikrobně stabilní plody. Podcenění mikrobní čistoty povrchu plodů se výrazně projeví vyšším podílem hnilobných plodů, ale také podporuje tento nežádoucí projev během následného prodeje. Nelze vyloučit, že hniloba může nastat i na malém podílu plodů z ULO technologie, kde velmi nízký obsah kyslíku neúplně inhibuje rozvoj epifitní mikroflóry. V průběhu růstové fáze dochází v pěstebních lokalitách ke krupobití, na což management některých podniků reaguje závěsnými clonami, které se, jak dokládají záznamy četnosti výskytu, během tří let vrátí jako ekonomicky přínosná investice.

Uspořádání chladicích systémů 

Současné chladicí agregáty mají dostatečný chladicí výkon pro každý výparník. Používají se v nich ekologická chladiva a zvládnou ochlazení vzduchu procházející přes výparník s nízkou teplotní diferencí. Kondenzátory jsou upraveny tak, aby efektivně odvedly teplo ze stlačeného chladiva nacházející se v parní fázi a způsobily zkapalnění. Chladicí výkon kondenzátoru závisí na teplotě kondenzace chladiva a je ve vztahu k výparné teplotě chladiva ve výparníku.
V praktických podmínkách provozu v létě a na podzim, kdy teplota kondenzace bude 40 až 45 °C, se snižuje chladicí výkon, ve srovnání s obdobím zimy, kdy teploty kondenzace jsou v rozmezí 30 až 35 °C. O tento fakt se opírají výpočty dimenze výparníků pro kapacitně rozdílné chladírenské komory. Výparné teploty chladiva je nutné udržovat o 4 až 6 °C nižší, než je požadovaná průměrná teplota v chladírenské komoře. Kolísání kondenzační teploty má být minimální a může se případně upravit rychlost otáček ventilátorů při zchlazování druhého chladicího média (vody), pokud se využívá chladicích věží.
Současné chladicí systémy dokonce užívají vzduchem chlazených kondenzátorů, které je možné snadno umístnit na střechu chladírenského objektu.

Výkon výparníku a použití expanzních ventilů

Výparníky, které jsou zavěšeny nad chladírenskými vraty, nasávají vzduch z komory a ochlazený ho vrací zpět do komory. Tato součást chladicího systému musí vytvořit optimální vztah mezi výkonem a kondenzovanou vodní párou, což je podstatné pro uložení čerstvého ovoce a zeleniny, které intenzivně uvolňují vodní páru do okolního prostředí. Výkon výparníku závisí na velikosti stykové plochy s recirkulovaným vzduchem, množstvím vzduchu procházejícím výparníkem a teplotní diferencí mezi procházejícím vzduchem a výparnou teplotou chladiva ve výparníku. Bude-li vysoký teplotní rozdíl mezi vcházejícím a vycházejícím vzduchem z výparníku a při současně malé velikosti stykové plochy (malé výparníky jsou cenově příznivější), bude se na povrchu výparníku kondenzovat více vodní páry. Z výkonových diagramů výparníků lze odvodit chladicí výkon. Pro udržení teploty 1 °C a nastavené teplotní diference 4 °C je nutný chladicí výkon 3,5 kW, pro teplotní diferenci 6 °C je nutný chladicí výkon 5,4 kW, pro teplotní diferenci 8 °C je nutný chladicí výkon 7,8 kW.
Pro minimalizaci kolísání relativní vlhkosti je možné s výhodou použít dvou typů expanzivních ventilů, jejichž základní funkcí je uvolňovat kapalné chladivo pro výparník. Bude-li expanzní ventil spínat na principu ohřívání trubkového prostoru prostřednictvím tykavky nebo tykavky ohřívané vzduchem nasávaným do výparníku (termostatický expanzní ventil), což je dosud běžný způsob otvírání expanzního ventilu, pak se dá očekávat vysoké kolísání relativní vlhkosti v chladírenské komoře. Naopak elektronicky řízený expanzní ventil uvolňuje chladivo do výparníku na základě teplotních diferencí v hodnotách ±0,1 °C, snímaných z povrchové teploty výparníkových trubek. Z uvedeného je zřejmé, že teplota výparníku nebude podléhat významnému kolísání teploty.

Obsah vodní páry ve vzduchu

Většina druhů ovoce, zejména listová zelenina, má schopnost snadno vadnout, což je vázáno na vysokou transpiraci z neporušeného povrchu. Ztráta 4 až 5 % vody z produktu se projeví znatelným vadnutím, což platí pro listovou a kořenovou zeleninu. U jablek tato ztráta vody není viditelná běžným pozorováním; plody jsou sice turgescentní, ale i tak tato ztráta představuje u skladovaných jablek průměrné hodnoty ztráty vody za celou dobu skladování.
Vysoká ztráta transpirované vody je způsobena:
– vysokou rychlostí cirkulovaného vzduchu uvnitř chladírenské komory,
– dlouhou dobou chodu výparníkových ventilátorů, 
– dlouhou dobou chodu kompresoru,
– vysokou diferencí mezi povrchem skladovaného produktu a okolní atmosférou (např. nedostatečně dimenzovaným výparníkem.
Nejvyšší účinek na vadnutí má absolutní deficit tlaku vodní páry, který se při klesající teplotě produktu a stoupající vzdušné vlhkosti pak zmenšuje. Pokud se má dosáhnout nejnižší ztráty vlhkosti, musí proto okolní vzduch mít vysokou relativní vlhkost a jeho teplota nesmí být podstatně nižší, než je teplota produktu (je třeba se vyhnout účinku chladného vzduchu).

Dlouhodobé skladování

Jestliže bude výparník vytláčet ochlazený vzduch při malém tlaku vodní páry (nízká relativní vlhkost a současně nízká teplota), bude i tento vzduch odnímat vodní páru z plodiny. Každé kolísání teploty okolní atmosféry nebo kolísání teploty produktu zvyšují hmotnostní ztráty produktu. Obě změny se projeví:
– ve fázi zchlazování plodiny, 
– při projekci chladicího zařízení pro malé teplotní diference,
– při vylučování teplotního kolísání během dlouhodobého skladování,
– při vysokém zaplnění chladírenské komory skladovaným produktem,
– při odclonění chladírenských vrat od průniku teplého vzduchu do komory.

Rychlé zchlazení po sklizni

Pokud má sklizený produkt teplotu při sklizni +15 až +20 °C a má být zchlazený na teplotu 0 až +1 °C, pak ztrácí velké množství vodní páry odparem proto, že existuje vysoký rozdíl mezi teplotou produktu a okolní teplotou vzduchu, která je v chladírenské teplotě už nastavena. Vysoký teplotní rozdíl výrazně ovlivňuje ztrátu hmotnosti zchlazovaného produktu. Rozhodující je časový úsek, v němž má produkt vyšší teplotu než okolní vzduch, kdy trvá vysoký deficit vodní páry. Pro produkty s krátkou uchovatelností má být čas zchlazování asi 20 hodin, produkty velmi citlivé se zchlazují osm až 12 hodin, pro produkty dlouhodobě skladované je akceptovatelná doba zchlazování tři až čtyři dny.

Význam malých tepelných diferencí

Ve fázi chlazení přes výparník se vzduch dostává mezi skladované plodiny. Jestliže má účinně ochlazovat plodiny, musí být jeho teplota o 0,5 až 0,8 °C nižší, než je teplota plodiny. Pro dosažení tohoto stavu musí výparník pracovat jen s malými diferencemi mezi teplotou vzduchu v prostoru chladírenské komory a vypařovací teplotou chladiva ve výparníku. Měření této teploty je možné na sací straně výparníkové trubky zprostředkovaně tlakem chladiva pomocí manometru.
Výparník musí mít instalované čtení teplotního rozdílu mezi teplotou vzduchu v chladírenské komoře a výparnou teplotou chladiva (viz tabulka). Při montovaném termickém škrticím ventilu je nastavitelná maximální hodnota 5 °C, což odpovídá relativní vlhkosti 92 až 94 %. Teprve při montáži elektronického expanzního ventilu se dosáhne 4 °C. Platí zásada, že při malém teplotním rozdílu je vyšší relativní vlhkost vzduchu a současně malá ztráta vody.

Vyloučení kolísání teploty

Nastavení prostorové teploty má být 0,5 °C, neboť malé teplotní rozdíly mají za následek vyšší relativní vlhkost, ale při dlouhém chodu výparníku se podstatněji vzduch odvlhčuje.
Platí, že pro malé odchylky vyhovuje elektronické řízení prostorové teploty a čidlo musí být umístěno do proudu sacího vzduchu vcházející do výparníku. K oteplování vzduchu přispívají i netěsnosti chladírenských vrat, protože každé sepnutí výparníku vyvolává teplotní a tlakovou depresi, která k tomuto nasávání vzduchu z provozní komory trvale přispívá. Chladírenské komory mají kapacitu 200 až 250 tun, která má být plně využita s koeficientem uložení 0,185 – 0,190 kg/m3 chlazeného prostoru. Při polovičním využití objemu chlazeného prostoru ztrácí skladované zboží více svoji vlhkost než při úplném koeficientu zaplnění.

Zavedení plynných směsí

Uplatnění fyziologicky aktivních plynů jako je kyslík a oxid uhličitý v atmosféře skladovaných plodů má svoji historii od dvacátých let minulého stolení v East Mallingu (Velká Británie). Tehdy se určily základní fyziologické limity (nejnižší koncentrace kyslíku a nejvyšší koncentrace oxidu uhličitého) a odvodily se fyziologická onemocnění a přeměny látkových složek, které nastanou v důsledku účinku obou plynů. Prakticky až do konce druhé světové války zůstaly objevy plynných směsí nepovšimnuty.
Teprve v 60. letech se začaly stavět první chladírny, které měly řízenou atmosféru. Z tohoto období jsou i naše první chladírny ve Bzenci, Kutné Hoře, Dolanech, Olomouci-Holicích či Velkých Bílovicích, které jsou stále v provozu a tvoří osu chladírenského systému pro jádrové ovoce. Další vývoj se pak opíral o poznatky spojené s účinkem kyslíku, který se v okolní atmosféře pohyboval na hranici fyziologické snesitelnosti. Všeobecně se uznává, že hladina snížená na jedno procento, případně o desetinu procenta méně, je náchylná snadněji přecházet svým metabolismem do anaerobního dýchání. Tato atmosféra se označila termínem ULO (ultra low oxygen) a v modernizacích chladírenských komor je tato technologie dominantní, neboť přinesla výrazné prodloužení uchovatelnosti jablek nejméně o devadesát dnů. Přednosti skladování v této atmosféře jsou nesporné proto, že se ještě hlouběji zpomalují látkové přeměny, plod méně dýchá, a tím spotřebuje méně zásobních látek. Fyziologická onemocnění tak častá při vyšším obsahu kyslíku v ambientní atmosféře se zcela utlumí. Týká se to především spály (superficial scald – povrchová spála). Spála se neprojeví bezprostředně po sklizni plodů, ale teprve po devadesáti a více dnech jako hnědé skvrny na povrchu plodů, které mohou zasáhnout i větší polovinu povrchu plodu. Zavedením ULO technologie se spála zcela odstraní. ULO skladování potlačuje spálu mnohem lépe než DPA (diphenylamin). Obsah kyslíku je na 0,7 % a CO2 do 1 %, což není atmosféra, která se pod tímto označením u nás uvádí (ULO znamená 1 – 1,2 % O2). Obsah kyslíku 0,7 % v podstatě iniciuje tvorbu anaerobních sloučenin, jako je etanol, acetaldehyd a etyl acetát, které jsou důsledkem nedostatku kyslíku, naopak rozvoj spály se téměř zastaví. Naopak, atmosféra s 1,5 % O2 potlačuje spálu málo účinně. Technologicky dosáhnout 0,7 % O2 v chladírenské komoře je možné úpravou generátoru atmosféry, avšak podrobnější studie budou nutné.

Anaerobní metabolity v dužnině plodu

Tvorba anaerobních metabolitů nastane při zvýraznění anaerobního dýchání, což se technologicky projeví poklesem kyslíku pod jedno procento měřeno v okolní atmosféře. Etanol je přirozenou součástí dužniny ovoce v koncentracích 20 – 80 mg/l i v období začínajícího zrání. Analytickým stanovením se prokázalo, že hladina etanolu v rostlinném pletivu není příčinou fyziologických onemocnění, jak se dříve uvádělo, ale i v extrémních podmínkách při nedostatku kyslíku snesou různé části rostliny vysoké koncentrace etanolu. Vznikem anaerobních podmínek (prostředí, v němž je nedostatek molekulárního kyslíku, aniž to musí nutně být nulová koncentrace kyslíku v okolí plodů) vyvolá off-flavour (neovocná vůně, lékárnický přípach), off-taste (pachuť vzniklá z nízkomolekulárních látek, což nemusí být způsobeno jen etanolem, acetaldehydem a etyl acetátem). Tyto senzorické nedostatky vzniknou při vysokých koncentracích etanolu a jsou časově omezené proto, že naopak při dostatečném zásobení rostlinného pletiva kyslíkem se etanol a další doprovodné složky rychle odstraňují oxidací na vodu a oxid uhličitý.

Zkušenosti s dalšími druhy ovoce

Dosavadní znalosti o skladovacích postupech jsou především známy ze skladování jablek, méně hrušek, ale málo podkladů je známo ze skladování peckového ovoce. Bohužel, málo povzbudivých výsledků je z uložení jahod a višní. Zdokonalené řízení plynných směsí, včetně eliminace etylenu z atmosféry, vytváří předpoklady pro další zpomalení látkového metabolismu skladovaných plodů, což se projeví výraznějším udržením jakosti v období prodeje v tržní síti.

 

Klíčové informace

– Součástí skladování je i správná výživa a pravidelná ochrana před patogeny, které mohou poškodit plody.
– Za celou dobu skladování jablek jsou průměrné hodnoty ztráty vody od čtyř do pěti procent vody.
– Pro produkty s krátkou uchovatelností má být čas zchlazování asi dvacet hodin, produkty velmi citlivé se zchlazují osm až dvanáct hodin, pro produkty dlouhodobě skladované je akceptovatelná doba zchlazování tři až čtyři dny
.

 

Prof. Ing. Jan Goliáš, DrSc.Zahradnická fakulta, Lednice
Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *