RS62340B1 - Komora za sazrevanje i postupak sazrevanja plodova - Google Patents

Description

Opis

Pronalazak se odnosi na komoru za sazrevanje i postupak sazrevanja plodova. Pronalazak se naročito odnosi na komoru za sazrevanje banana i postupak veštačkog sazrevanja banana (tehnika veštačkog sazrevanja banana).

Banane, predviđene za potrošačko tržište, obično se beru kad su još zelene (tj. nezrele), pa se dalje obrađuju. Ubrane, zelene banane najčešće nakon toga sazrevaju u kartonskim kutijama na paletama u specijalnim komorama za sazrevanje dok ne dostignu određenu žutu boju u roku od 4-7 dana.

Upotreba komore za sazrevanje svakako nije ograničena samo na banane i može se analogno tome primenjivati i u postupku sazrevanja drugih plodova.

U takvim komorama za sazrevanje temperatura vazduha se obično strogo reguliše prema određenoj vremenskoj šemi (delimično i uz kontrolu temperature ploda), a u komori se na 24 sata podešava koncentracija etilena (npr.500 ppm ili više). Prema tome, uobičajeni parametri za sazrevanje plodova u tehničkoj praksi su: temperatura vazduha, temperatura ploda (banane), koncentracija etilena ˃ 500 ppm, delimično.

Povećanjem temperature i puštanjem etilena, plod se ekstremno podstiče na sazrevanje, kako bi se zatim izbeglo pregrevanje ploda uz veliku potrošnju energije i usled visokih tehničkih ulaganja po pitanju regulisanja temperature i kako bi mogla da se kontroliše temperatura plodova.

U pogonima za sazrevanje se pojedinačno primenjuje CA tehnika (CA – controlled atmosphere) u komori za sazrevanje kako za skladištenje zelenih banana, tako i za skladištenje kasnije, nakon sazrevanja kako bi svežina sazrelog ploda mogla duže da se održi i nakon sazrevanja tj. da se plod sačuva do prodaje. Pomoću CA tehnike, udeo kiseonika u vazduhu može se smanjivati u komori za sazrevanje, a da se poveća koncentracija CO2čime se zaustavlja zrenje. Za ovu tehniku, neophodne su, međutim, specijalne komore sa vratima koja ne propuštaju gas, sa generatorom azota, sa tehnikom apsorpcije CO2i sa odgovarajućom tehnikom za merenje.

CA efekat je naročito poznat kod banana i koristi se za njihovo skladištenje tj. održavanje sazrelog voća.

Uobičajene komore i postupci predstavljeni su naročito u patentnima US 2016 / 249630 A1 i AU 2523200 A.

Nedostaci postupka sazrevanja koji se primenjuje u stanju tehnike tj. komora za sazrevanje koje se koriste u tu svrhu jesu relativno dugačak proces sazrevanja, visoko opterećenje sakupljene energije u plodu koji sazreva u njemu, kao i najčešće neravnomerno sazrevanje unutar komore na šta utiče na primer pozicija voća u komori za sazrevanje, kao i početno stanje samog voće pre stavljanja u komoru za sazrevanje. Nadalje se usled visokih i nekontrolisanih vrednosti etilena i CO2uzrokuju negativni biološki efekti na plodu koji se mogu ispoljiti u vidu pogoršavanja ukusa, arome i održivosti. To se naročito može primetiti kod banana.

Prema tome, zadatak predmetnog pronalaska je da obezbedi unapređeni postupak sazrevanja za komore za sazrevanje, kao i odgovarajuću komoru za sazrevanje.

Zadaci se rešavaju postupkom, kao i komorom za sazrevanje sa odlikama navedenim u nezavisnim patentnim zahtevima.

Prema tome, prvi aspekt predmetnog pronalaska odnosi se na postupak sazrevanja plodova, naročito banana, pri kome se u prostor, koji ne propušta gasove, stavljaju plodovi koji treba da sazru, dok se za vreme zrenja plodova meri njihova respiraciona aktivnost pri čemu se u prostoru za sazrevanje pušta i reguliše prethodno utvrđena koncentracija etilena koja varira za vreme procesa sazrevanja, pri čemu koncentracija etilena varira u zavisnosti od porasta koncentracije CO2i/ili u zavisnosti od pada koncentracije O2.

Za razliku od standardnog sazrevanja u komori za sazrevanje, pri čemu se kod takvog procesa sazrevanja temperatura i koncentracija etilena podese samo jednom, kod postupka sazrevanja prema ovom pronalasku, naročito za primenu u komori za sazrevanje prema ovom pronalasku, osim kontrolisanja temperature meri se još i respiracija (disanje) ploda i upravlja se njome naročito putem regulisanja koncentracije gasa (CO2/ etilen) u prostoru za sazrevanje te komore.

Suštinska prednost predmetnog pronalaska ogleda se u tome što se zdravo i stabilno sazrevanje ploda može postići u toku nekoliko dana. Na primer, kod banana se za 3 dana može postići boja koja odgovara broju sazrevanja između 2,5 do 3,5. Pritom se naročito može izbeći ekstremno zagrevanje i njime uslovljen stres, što može dovesti do problema regulisanja temperature (previsoka temperatura banana) na putu do tržišta. Rok trajanja (shelf life) robe se vidno poboljšava na ovaj način, jer se pritom ne oštećuje prirodno sakupljena energija u samoj banani, što rezultira dužim prodajnim rokom nakon sazrevanja. Dalje se postiže bolje i ravnomernije sazrevanje čitavim prostorom komore za sazrevanje. Kvalitet voća, sazrelog u skladu sa ovim pronalaskom, može se reprodukovati i samim tim konstantno je dobar. Dalje, vreme neophodno za sazrevanje (u zavisnosti od početnog kvaliteta i situacije robe) može se automatski utvrditi i izračunati programom sazrevanja (dakle može varirati na odgovarajući način). Time što se uzima u obzir respiracija voća prilikom procesa sazrevanja, potrošnjom etilena može se ciljano upravljati shodno potrebama banana, te stoga se može znatno redukovati za razliku od tehničke prakse. Skraćenim periodom zrenja može se pritom povećati protočnost komore za sazrevanje, pa se i energija za regulisanje procesa može uštedeti. Aktuelni stadijum zrenja plodova može se jednostavnije zaustaviti tj. održati. Ovo je od naročite prednosti kod dugotrajnog isporučivanja do krajnjeg korisnika, budući da se u ovom slučaju može varirati prethodno utvrđenim stanjem zrelosti i upravljati pomoću postupka prema ovom pronalasku. Nadalje, može se fleksibilno reagovati u slučaju promene prodajne / prometne količine kod maloprodajnih radnji, čime vidno smanjuje rizik od reklamacija i propadanje robe (kvarenje).

Prema poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska, predviđa se prema tome da se kontroliše i upravlja sazrevanjem u zavisnosti od respiracije plodova preko koncentracija CO2, O2i etilena u komori, naročito u prostoru za sazrevanje takve komore. U osnovi toga kriju se saznanja o procesu zrenja voća, naročito južnog voća. Za vreme sazrevanja voća, vrši se razmena gasova između ploda i okoline koja se naziva respiracijom tj. disanjem. Voće sazreva prihvatanjem kiseonika usled čega se grade i talože niskomolekularni ugljeni hidrati, naročito šećeri. Pritom se obrazuje ugljen-dioksid koji se ispušta kao respiracioni gas. Ovaj proces se pokreće etilenom, dakle C2H4, pri čemu se etilen u prisustvu kiseonika pretvara u relevantne ugljene hidrate. Osim opisanog procesa, u plodu se istovremeno odvijaju i drugi procesi za vreme sazrevanja koji se ispoljavaju na primer u boji i/ili čvrstoći ploda, tako da respiracioni parametri (CO2, C2H4i O2) mogu da služe kao indikator stepena zrelosti.

Stvaranje ugljen-dioksida koje je uslovljeno porastom koncentracije CO2u komori za sazrevanje, može prema tome da posluži kao sredstvo za stvaranje šećera, povezano sa sazrevanjem voća, u komori za sazrevanje koja ne propušta gasove. Potrošnja kiseonika, dakle opadanje koncentracije kiseonika u komori za sazrevanje, kao i porast ugljen-dioksida, dakle povećanje koncentracije ugljen-dioksida, služe prema ovom pronalasku kao sredstvo za unapređenje sazrevanja voća.

Za razliku od uobičajenog postupka sazrevanja, predmetni pronalazak se, dakle, ističe time što se disanje voće pri postupku sazrevanja, naročito u komori za sazrevanje prema ovom pronalasku, kontroliše i nadgleda odgovarajućim sredstvima za merenje respiracije, kao i sredstvom za ocenjivanje dobijenih izmerenih vrednosti.

Osim toga, predmetni pronalazak se ističe time što se uzima u obzir i kontroliše koncentracija CO2tokom čitavog sazrevanja kao parametar sazrevanja (a ne samo kao faktor skladištenja koji sprečava sazrevanje kao što je slučaj u tehničkoj praksi) u odgovarajućem postupku sazrevanja u toku procesa sazrevanja.

Pokazalo se da prekomerno ispuštanje gasa etilena u voće može dovesti do nekontrolisanog procesa sazrevanja koji se teško može zaustaviti i kontrolisati. Posledica toga jeste da voće nekontrolisano sazreva i da se sakupljena energija u samom voću povišeno troši i preopterećuje što se odražava u nepravilnom toku sazrevanja, kao i redukovanom roku skladištenja voća. Time se, takođe, efektima fermentacije negativno utiče na ukus banana. Merenje respiracije prema ovom pronalasku omogućuje ciljano ispuštanje gasa etilena u voće pri čemu se ne prekoračava neophodna mera etilena tako da se postiže sazrevanje koje ima zaštitno dejstvo na plod.

Prema poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska, predviđa se prema tome da se u prostoru za sazrevanje u samoj komori podesi prethodno utvrđena koncentracija etilena koja varira u toku procesa sazrevanja. Prednost toga se ogleda u tome što koncentracija etilena ne prekoračuje neophodnu meru i što se prilagođava daljim etapama sazrevanja za vreme samog procesa, čime se takođe zaštitnički deluje na sazrevanje plodova sa ravnomernim procesom sazrevanja.

Prema naročito poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska predviđa se osim toga i da se prilikom ispuštanja gasa etilena, koncentracija etilena kreće u rasponu od 50 ppm do 300 ppm, poželjno u rasponu od 80 ppm do 220 ppm, i da ni u jednom trenutku za vreme postupka prema ovom pronalasku ne prevazilazi 300 ppm. Pokazalo se da ispuštanje gasa od preko 300 ppm dovodi do nekontrolisanog upravljanja procesom sazrevanja u komori za sazrevanje što se može sprečiti navedenim poželjnim koncentracijama.

Navedene vrednosti odnose se na komore za sazrevanje čiji je kapacitet ispunjen barem 60 % i potrebno je prilagoditi ih ukoliko se komora za sazrevanje iskorišćava u smanjenom kapacitetu. Pritom je potrebno posmatrati vrednost etilena kao regulisanu apsolutnu vrednost dopremljenog gasa u ppm. U njemu se s druge strane kao fleksibilna željena vrednost odražava produkcija CO2, koja takođe zavisi od količine koja ispunjava komoru za sazrevanje. Drugim rečima, što je manja količina robe u komori, utoliko je niža produkcija CO2koju je potrebno izmeriti.

Od naročite prednosti je ako se koncentracija etilena unutar prostora za sazrevanja u komori smanji nakon određenog, unapred utvrđenog vremenskog perioda, a onda održava konstantno na smanjenom nivou, naročito ne ispod 50 ppm, poželjno ne ispod 30 ppm. Ovaj način realizacije postupka prema ovom pronalasku optimizuje ravnomernost sazrevanja, kao i rok trajanja sazrelog ploda budući da se sazrevanje vrši sa zaštitnim dejstvom na plodove. Najpre je potrebna nešto viša koncentracija kako bi se aktivirao proces zrenja, međutim, ona se zatim redukuje na minimalni sadržaj etilena neophodan kako bi se realizovao nastavak sazrevanja uz zaštitno dejstvo na plod, sve do dostizanja prethodno određene, željene vrednosti. Osim toga, ova realizacija ima tu prednost što se štedi etilen, što uzrokuje samim tim i smanjene troškove.

Od naročite je prednosti ako proces sazrevanja postupka prema ovom pronalasku obuhvata više faza, koje karakterišu naročito koncentracije gasa i/ili temperature u prostoru za sazrevanje. Pritom se u prvoj fazi može izmeriti konstantan rast, u međufazi ili drugoj fazi rast koji se ne razvija naglo kao onaj u prvoj fazi, a u završnoj fazi konstantna koncentracija ugljen-dioksida u prostoru za sazrevanje.

Prva faza, ili takođe startna faza, postupka prema ovom pronalasku omogućuje da se svi plodovi, stavljeni u prostor za sazrevanje u komori koji treba sazreti, najpre dovedu na jednako stanje zrelosti, tako da svi plodovi pokazuju suštinski iste preduslove za zrenje, a samim tim i da dostignu uporediv rezultat zrenja pod istim sledećim uslovima za sazrevanje. Jedno od sredstava u tu svrhu jeste otpuštanje ugljen-dioksida iz plodova prilikom sazrevanja. Na početku sazrevanja ono najpre naglo raste, a taj rast ostaje onda konstantan u nastavku sazrevanja. Tek kada se kod svih plodova dostigne ujednačeno i konstantno otpuštanje ugljendioksida u toku određenog vremenskog perioda, u komori za sazrevanje se može izmeriti konstantni porast koncentracije ugljen-dioksida. Na ovom mestu je potrebno napomenuti da je u postupku prema ovom pronalasku, koji je predviđen da se sprovodi u komori za sazrevanje koja ne propušta gasove, kao što je prethodno opisano, koncentracija CO2tj. njen rast ili opadanje konstantno indirektno proporcionalna koncentraciji kiseonika tj. njegovom rastu ili opadanju, sve dokle se aktivno ne izvlači neki od gasova (O2, N2, CO2) iz komore za sazrevanje ili doprema u nju. Poželjno je da konstantni rast koncentracije CO2tj. konstantni pad koncentracije O2, označava početni trenutak međufaze u kojoj se vrši aktivno dopremanje gasa etilena.

Od naročite je prednosti što se u međufazi koncentracija CO2i/ili koncentracija O2, konstantno održavaju u blagom rastu u rasponu od 0,1 – 0,5 Vol. %, naročito u rasponu 0,1 – 0,3 Vol. % čime se postiže sazrevanje sa zaštitnim dejstvom na plod. Poželjno je da se kao krajnja tačka međufaze dostigne maksimalna koncentracija ugljen-dioksida, naročito neke prethodno utvrđene vrednosti u rasponu od 1,5 do 3 Vol. %, poželjno oko 2 Vol. %. Kao alternativa ili dodatno, kraj međufaze može biti definisan dostizanjem prethodno utvrđene boje voća (naročito kod banana).

U završnoj fazi, koncentracije gasova se konstantno održavaju na određenom nivou dopremanjem O2i etilena i/ili izvlačenjem CO2, na primer apsorberom CO2, tako da se sve više blokira dalje zrenje.

Od naročite je prednosti što se u međufazi željena vrednost dopreme etilena, dakle koncentracija etilena se u zavisnosti od koncentracije ugljen-dioksida spušta ili povećava kako bi se sprečilo prebrzo sazrevanje ili kako bi se stimulisao proces sazrevanja.

Prema poželjnoj realizaciji se predviđa da se koncentracija CO2reguliše dodavanjem etilena, dodavanjem kiseonika, dodavanjem azota i/ili uklanjanjem CO2. Ova realizacija omogućuje aktivno intervenisanje u proces sazrevanja, a samim tim i ubrzavanje ili usporavanje procesa sazrevanja voća, inicirano parametrima koji se mogu regulisati. Osim toga, opciono je moguće aktivno manipulisanje procesa sazrevanja drugim atmosferskim parametrima unutar prostora za sazrevanje u komori. Prema tome se prema narednoj poželjnoj realizaciji predviđa da se kontrola i/ili upravljanje temperaturom (vazduha i ploda) vrši u prostoru za sazrevanje, a samim tim i u voću, pri čemu se merenje parametara vrši konstantno ili u intervalima.

Od naročite je prednosti da se merenje i/ili upravljanje prethodno navedenim parametrima vrši konstantno ili u intervalima. Pritom se predviđa da se izmerene vrednosti nadgledaju konstantno ili u kratkim intervalima i da se upravljanje vrši samo u slučaju da se prekorači kritična granična vrednost. Alternativno ili dodatno, upravljanje se vrši nakon doterivanja tj. ponovnog podešavanja pojedinačnih parametara u unapred definisanim intervalima tj. u unapred utvrđenim trenucima pri čemu su oni memorisani u definisanom postupnom ciklusu. Prema ovoj realizaciji, postupak prema ovom pronalasku, u zavisnosti od početnog stanja plodova, od vrste plodova i/ili količine plodova obuhvata više ciklusa koji su sadržani u prethodno opisane tri faze i koji sadrže naročito vremenske intervale, temperaturne parametre i parametre ispuštanja gasa, kao i granične vrednosti za koncetracije gasova unutar prostora za sazrevanje. Ova realizacija omogućuje sprovođenje postupka prema ovom postupku koji se u najširem smislu može automatizovati.

Poželjno je da se vrši dodatno merenje stepena zrelosti voća pomoću fotometrijskog merenja koje se sprovodi poželjno automatizovano. U tu svrhu utvrđuje se naročito boja voća i njoj se pripisuje takozvani broj zrelosti (u skladu sa tablicama boja proizvođača banana). Fotometrijski izmeren stepen zrelosti koristi se pored izmerene respiracije kao indikator zrelosti, i primenjuje se naročito u svojstvu upravljačkog sistema kao parametar za regulisanje postupka. Tako se osim izmerene koncentracije CO2, u zavisnosti od fotometrijski određenog broja zrelosti, regulisanje parametara zrelosti, kao što su temperatura i koncetracija etilena, može vršiti na način, ekvivalentan prethodno opisanim realizacijama.

Kao naredni indikator zrelosti koji pokazuje u najširem smislu proporcionalan odnos prema stepenu zrelosti voća, naročito banana, ali takođe i paradajza, jeste relativni sadržaj hlorofila na površini tj. u delu blizu površine ploda. On je dostupan kao parametar za regulisanje, kao i prethodno za utvrđivanje stepena zrelosti na osnovu boje. Relativni sadržaj hlorofila poželjno je da se indirektno meri zračenjem koji se konstatuje delovanjem svetlosti na hlorofil, sadržan u plodu, naročito IR zračenjem.

Prema tome, objavljuje se postupak sazrevanja plodova, naročito banana, pri kome se plodovi koji treba da sazru stavljaju u prostor za sazrevanje koji ne propušta gasove, dok se za vreme sazrevanja plodova meri njihovo zrenje na osnovu respiracije relativnog sadržaja hlorofila tj. njegove promene kroz vreme, kao i opciono boja.

Naredni aspekt predmetnog pronalaska odnosi se na komoru za sazrevanje u kojoj sazrevaju plodovi, a koja obuhvata prostor za sazrevanje koji ne propušta gasove, pri čemu je komora za sazrevanje osmišljena tako da realizuje postupak prema ovom pronalasku prema nekoj od prethodno navedenih realizacija i obuhvata sredstvo za permanentnu cirkulaciju vazduha u prostoru za sazrevanje, pri čemu svaka komora za sazrevanje obuhvata po jedno sredstvo za merenje koncentracije etilena, koncentracije CO2, koncentracije O2 i opciono temperature, unutar prostora za sazrevanje, kao i odgovarajuća sredstva za ocenjivanje dobijenih izmerenih vrednosti, kao i sredstvo za upravljanje i regulisanje koncentracije etilena u prostoru za sazrevanje u samoj komori, povezano sa sredstvom za ocenjivanje, a opciono još jedno sredstvo za upravljanje i regulisanje atmosfere unutar prostora za sazrevanje u samoj komori, povezano sa sredstvom za ocenjivanje. Ova realizacija omogućuje nadgledanje respiracije koja je esencijalna za postupak prema ovom pronalasku, kao i aktivno upravljanje procesom sazrevanja preko atmosferskih parametara u prostoru za sazrevanje. Poželjno je da komora obuhvata prostor za sazrevanje koji je realizovan u skladu sa kriterijumima takozvane CA tehnike skladištenja, dakle da ne propušta gasove, i kao takav u njega ne mogu ući gasovi spolja CA. Kriterijum u pogledu gasne zaptivenosti se postiže kada nakon generisanja niskog / ili visokog pritiska od 15mm VS (vodeni stub = 150 Pa) u prostoru za sazrevanje, on za 0,5 sati opadne tj. poraste maksimalno za 5, poželjno 4, naročito 3, poželjno 2 mm VS (20 Pa) pri čemu niži broj uslovljava višu zaptivenost. Prostor za sazrevanje obuhvata CA vrata koja ne propuštaju gas, a poželjno i sredstvo za regulisanje dotoka vazduha, izduvnog vazduha i/ili preniskog / previsokog pritiska u komori za sazrevanje. Poželjno je da je dodatno predviđeno sredstvo za generisanje azota, sredstvo za apsorpciju CO2i odgovarajuća tehnika za merenje i da su strujno povezani sa prostorom za sazrevanje same komore.

Prema narednoj poželjnoj realizaciji, komora obuhvata sredstvo za upravljanje i regulisanje atmosfere unutar prostora za sazrevanje u komori, povezano sa sredstvom za ocenjivanje.

Prema poželjnoj realizaciji, komora obuhvata sredstvo koje omogućuje permanentnu cirkulaciju vazduha, na primer ventilatore vazduha. To se dodatno pojačava sistemom za izolovanje vazduha na kartonskoj kutiji za voće (kartonska kutija sa paletom) za generisanje razlika u pritisku preko kutije, budući da to doprinosi boljoj razmeni vazduha tj. gasova kroz kartonske kutije. Ovo naročito ima smisla kod sazrevanja banana. Poželjno je da se instalira samo jedna funkcija smera rotacije vazduha kako bi se postiglo ujednačeno zrenje koje prati i ujednačen razvoj boje u svim kartonskim kutijama. Kod uobičajenih sistema za sazrevanje bila je neophodna funkcija prebacivanja smera rotacije vazduha kako bi se poboljšalo ujednačeno zrenje što kod sistem prema ovom pronalasku više nije nužno.

Kod sistema prema predmetnom pronalasku komore za sazrevanje i postupka, u komoru za sazrevanje može se po potrebi ubrizgati azot, a ukloniti suvišni CO2iz atmosfere komore. Ukoliko je sadržaj kiseonika suviše nizak, kiseonik se može kontrolisano dopremati u prostor za sazrevanje na primer preko sistema za ventilaciju, koji ne propušta gasove. Nadalje se količina cirkulacije vazduha (protok zapremine vazduha i broj obrtaja ventilatora) u prostoru za sazrevanje dinamično prilagođava procesu sazrevanja i protočnosti vazdušne struje kroz kartonske kutije banana, i to poželjno automatski. Pritom se prednost sastoji u tome što je neophodan samo jedan pravac rotacije / pravac vazduha ventilatora kroz kartonske kutije sa plodovima, no ipak se obezbeđuje ujednačeno zrenje i razvoj boje plodova u čitavom prostoru za sazrevanje.

Idealno ujednačeno sazrevanje u prostoru za sazrevanje tj. unutar kartonskih kutija omogućuje vizuelno određivanje stepena zrelosti na osnovu boje samih plodova. Ovo je naročito slučaj kod sazrevanja banana.

Ostale pogodne realizacije predmetnog pronalaska proizlaze iz ostalih karakteristika, navedenih u ostalim patentnim zahtevima.

Različiti načini realizacije navedeni u ovoj prijavi, i aspekti predmetnog pronalaska mogu se međusobno kombinovati, ukoliko u nekom pojedinačno slučaju to ne protivreči samoj realizaciji. Prikazi i opisi oblikovanja i načina realizacija predmetnog pronalaska kojima se daje prednost mogu se uvek primeniti na odgovarajući način kod komore za sazrevanje i vice versa.

Pronalazak će se objasniti na primerima realizacije u nastavku na osnovu odgovarajućih crteža. Predstavljen je:

1

Sl. 1 šematski prikaz komore za sazrevanje prema ovom pronalasku prema poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska.

Slika 1 prikazuje komoru za sazrevanje prema ovom pronalasku sa tehničkom opremom 1 koja obuhvata prostor 2 za sazrevanje za prijem plodova koji treba da sazru ili da se skladištu. Prostor 2 za sazrevanje je realizovan tako da ne propušta gasove u smislu takozvanog CA kvaliteta tako da se između unutrašnjosti prostora 2 za sazrevanje i spoljašnjosti komore 1 odvija tek neznatna razmena gasova. Ovo se obezbeđuje time što se prostor 2 za sazrevanje puni namirnicom 3 za punjenje, dakle plodovima. Samo optimalno sazrevanje i skladištenje voća i povrća sa apsolutno ujednačenim koncetracijama gasova koje se mogu reprodukovati, omogućuje ujednačeno sazrevanje tj. trajnu svežinu plodova. To se obezbeđuje CA vratima 13 koja se na primer zatvaraju po principu statične sile pritiska. Namirnica 3 za punjenje postavljena je na primer na transportnoj paleti. Zapremina poželjnog prostora 2 za sazrevanje iznosi obično, u zavisnosti od tipa komore, između 177 m<3>i 266 m<3>. Dimenzije se mogu, međutim, prilagoditi željenoj količini namirnice 3 za punjenje kao i konstrukcijskim datostima. U poželjnoj standardnoj komori sa 177 m<3>do 266 m<3>zapremine poželjno je da se uz 100% iskorišćenja prostora za sazrevanje postave 24 lučke palete i da se poslože po devet kutija zajedno. U slučaju banana koje se pakuju u kartonske kutije od oko 20 kila, pri iskorišćenju punog kapaciteta dobijaju se 54 kartonske kutije po 20 kg, dakle otprilike 1080 kg banana po lučkoj paleti. Prema tome, to su 24 palete ukupne količine za zrenje od 25920 kg banana po standardnoj komori 1 za sazrevanje.

Veličina palete, količina na paleti i količina za sazrevanje mogu varirati. Pokazalo se da, ako se prostor 2 za sazrevanje iskoristi 60%, dakle 14 popunjenih paleta u odnosu na prethodno navedeni primer, ne moraju se prilagođavati vrednosti koncentracija u postupku prema ovom pronalasku. Kod niže iskorišćenosti prostora 2 za sazrevanje ili opciono kod iskorišćenosti koja odstupa od 100%, može se izvršiti prilagođavanje parametara za nadgledanje i regulisanje postupka prema ovom pronalasku, na primer pomoću nekog upravljačkog programa.

Prostor 2 za sazrevanje obuhvata barem jedno sredstvo 4 za merenje na primer za merenje temperature tj. povezan je sa nekim mehanizmom 5+6 koji omogućuje izvlačenje tj. preusmeravanje gasa koji se nalazi u prostoru 2 za sazrevanje u cilju merenja atmosferskih parametara. Ovi atmosferski parametri su na primer koncentracija ugljen-dioksida, koncentracija kiseonika i/ili koncentracija etilena. Osim toga poželjno je da je prostor 2 za sazrevanje protočno povezan u tehničkom smislu sa dotokom 16 etilena, dotokom 15 kiseonika, na primer u vidu dotoka svežeg vazduha, kao i sa generatorom 8 azota. Oni mogu otpustiti količinu gasa, definisanu upravljačkim sredstvom, u prostor 2 za sazrevanje, pomoću upravljačkog sredstva za regulisanje ukupne atmosfere unutar prostora 2 za sazrevanje. Osim toga, prostor za sazrevanje je protočno povezan u tehničkom smislu sa apsorberom 7 ugljendioksida kojim je moguće ukloniti ugljen-dioksid. Kako bi se izbegao porast pritiska u prostoru 2 za sazrevanje pri dotoku gasa, na primer pri neophodnom dotoku svežeg vazduha pomoću sredstva 15 za podešavanje, neophodnom dotoku azota ili na osnovu puštanja gasa etilena, prostor 2 za sazrevanje obuhvata nadalje poklopac 12 za pritisak koji je osmišljen da izjednači previše nizak ili previše visok pritisak. Kao alternativa ili dodatno, prostor 2 za sazrevanje protočno je povezan u tehničkom smislu sa takozvanim plućima 11 u koja se otpušta suvišni gas tj. iz koga se može vratiti gas. Time se mogu kompenzovati određene oscilacije pritiska u prostoru za sazrevanje.

Osim respiracionih gasova etilena, kiseonika i ugljen-dioksida, na sazrevanje se može uticati i drugim parametrima naročito temperaturom unutar prostora 2 za sazrevanje. Kako bi se ovde predvidela mogućnost intervencije, prostor 2 za sazrevanje obuhvata izmenjivač toplote u kombinaciji sa ventilatorima koji je protočno povezan u tehničkom smislu sa regulatorom temperature, na primer hlađenjem i/ili zagrevanjem.

Poželjno je da su sredstva za podešavanje i mehanizmi 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11 kao i dotok 16 etilena, podesni za uticanje na atmosferu unutar prostora 2 za sazrevanje, povezani sa upravljačkim uređajem (nije prikazan) u kome je na primer memorisan logaritam za upravljanje postupkom, koji u zavisnosti od izmerenih vrednosti i vremenskih parametara omogućuje automatizovano upravljanje atmosferom unutar prostora 2 za sazrevanje. U tom smislu se postupak prema ovom pronalasku realizuje tako da se može sprovoditi automatizovano ili barem delimično uz ručno upravljanje.

Ovo se može sprovesti poželjno tako što se meri koliko se CO2razvilo u roku od otprilike 1 – 2 sata u prostoru za sazrevanje kroz proces sazrevanja tj. za koliko se pritom povećava udeo CO2u komori za sazrevanje (voće poput banana primaju kiseonik i otpuštaju istu količinu CO2). Ukoliko ova količina disanja iznosi suštinski konstantnu vrednost i ne osciluje onda može otpočeti druga faza tj. međufaza kojom otpočinje puštanje gasa etilena. U drugoj fazi sazrevanja ovde je za razliku od tehničke prakse, neophodna znatno niža koncentracija etilena (80-220 ppm, poželjno 150 ppm). U daljem toku, udeo etilena u atmosferi komore nastavlja da se snižava i održava se na veoma niskom nivou (15-40 ppm, poželjno 30 ppm). Nadalje, u ovoj fazi može se takođe podesiti određena koncentracija CO2(koja se ovde primenjuje kao faktor zrenja, a ne kao faktor skladištenja) i u idealnom slučaju održava tokom dužeg vremenskog perioda.

Kako bi ova atmosfera mogla da se održi konstantno duže vreme, poželjno je da se primeni CA tehnika. Ispiranje komore za sazrevanje svežim vazduhom koje se obično sprovodi, nije predviđeno u postupku prema ovom pronalasku.

Postupak prema ovom postupku koji se može sprovoditi u prethodno opisanoj komori za sazrevanje, detaljno će se opisati u nastavku prema poželjnom načinu realizacije. Prema tom načinu realizacije, postupak obuhvata više ciklusa koji suštinski odgovaraju prvoj fazi, međufazi i završnoj fazi ili su uključeni u njih.

Pritom se u prvoj fazi stremi ujednačenom stanju pojedinačnih plodova kada je reč o stadijumu zrelosti (stepen zrelosti i stanje robe na početku sazrevanja). U međufazi se odvija zatim suštinski proces sazrevanja koji se zatim u završnoj fazi održava konstantnim pomoću koncentracija gasova. Kada je reč o koncentraciji ugljen-dioksida, prva faza obuhvata relativno nagli porast te koncentracije u rasponu od 0,1 do 5%/h, poželjno u rasponu između 0,2 do 0,35%/h, druga faza – međufaza – obuhvata relativno nizak porast u rasponu 0,05 do 0,2 % dok u završnoj fazi porast CO2više nema relevantno značenje.

Prva faza:

Prva faza obuhvata podešavanje temperature u rasponu 13 – 20° kao i ravnomerno merenje, naročito na svakih sat vremena, produkcije ugljen-dioksida kod samih plodova. Kada ona dostigne konstantnu vrednost, drugim rečima kada je porast ugljen-dioksida linearan i ujednačen unutar prostora za sazrevanje, blago se povišava temperatura unutar prostora za sazrevanje. Ovo stanje se održava nekoliko sati, a onda se podstiče sazrevanje puštanjem gasa etilena. U tu svrhu vrši se dotok etilena sa varijabilnom početnom željenom vrednošću u rasponu od 80 do 300 ppm, pri čemu se na osnovu porasta koncentracije ugljen-dioksida i ispunjenosti komore za sazrevanje izračunava stvarno neophodna vrednost.

1

U toku prve faze polazi se od porasta koncentracije ugljen-dioksida u rasponu od 0,05 – 0,4 procenata zapremine u vremenskom periodu od 1,5 – 3 sata.

Međufaza:

Međufaza obuhvata vremenski raspon od oko 1 do 3 dana za vreme koga se održava stabilna temperatura 15 – 20 °C. Pritom se u ravnomernim vremenskim intervalima, na primer u rasponu od 1,5 do 2,5 sati meri koncentracija ugljen-dioksida kako bi se odredilo koliko je ugljendioksida proizvelo voće jer se na osnovu toga može izvući zaključak o procesu sazrevanja. Porast koncentracije ugljen-dioksida bi u ovoj fazi trebalo da opisuje suštinski linearnu funkciju sa nižim porastom, naročito sa nižim porastom u odnosu na prvu fazu, poželjno porastom nižim od 1 %, poželjno ispod 0,5 %. U slučaju da koncentracija ugljen-dioksida tj. njegov porast odstupa od željene vrednosti, vrši se naknadno regulisanje pomoću sredstva za podešavanje komore 1 za sazrevanje. Ukoliko je porast koncentracije ugljen-dioksida previsok dolazi do prebrzog sazrevanja plodova, tada se željena vrednost dotoka etilena može smanjiti tj. prostor za sazrevanje se može isprati azotom, kako bi se smanjio sadržaj kiseonika unutar prostora za sazrevanje. U obrnutom slučaju, dotok etilena može se na primer povećati, kako bi se stimulisao proces sazrevanja.

Međufaza traje suštinski dok se ne dostigne željeni stepen zrelosti plodova. U tu svrhu se redovno proverava plod. Kao indikator zrelost služi na primer boja ili karakteristike ploda. Naročito kod banana, boja ploda izražava stepen zrelosti. Pritom se sve intenzivnija žuta boja dovodi u vezu sa višim stepenom zrelosti banane. Kod plodova kod kojih je moguće dovesti u vezu stepen zrelosti sa spoljašnjim izgledom, može se automatizovati nadgledanje stepena zrelosti tj. detektovati krajnje stanje na primer pomoću fotometrijskog merenja stepena zrelosti. U tu svrhu u programu se na primer memoriše određena boja ploda kao definicija unapred određenog stepena zrelosti, naročito u vidu broja zrelosti (kao što je tipično za banane). Ukoliko se ova boja dostigla kod barem jednog ploda koji se meri, okončava se međufaza i otpočinje završna faza ukoliko se ne vrši još jedan ciklus sazrevanja unutar međufaze.

Prema tome, kao alternativa ili dopuna koncentraciji respiracionih gasova, određivanje i nadgledanje broja zrelosti u vidu mere za boju može poslužiti kao regulativni parametar u postupku prema ovom pronalasku. Isto kao i merenje respiracionih parametara, i merenje boje i/ili dodeljivanje broja zrelosti vrši se ručno i/ili barem delimično automatizovano, pri čemu se daje prednost poslednje navedenom slučaju automatizovanog merenja i dodeljivanja u cilju pojednostavljenja i bezbednosti procesa.

Završna faza:

U završnoj fazi, polazeći od temperaturne vrednosti iz međufaze, temperatura se polako spušta, dakle naročito nekoliko sati, naročito preko 5 do 30 sati, na vrednost ispod 15 °C. Dodatno se zaleđuje cela atmosfera tj. onemogućuje se dalja respiracija. Koncentracija ugljen-dioksida kao i etilena i kiseonika ostaju u ovoj fazi suštinski konstantne pri čemu se podešava relativno visoka koncentracija ugljen-dioksida od preko 1%, poželjno preko 1,5 %. Koncentracija kiseonika bi trebalo u ovoj fazi da iznosi u rasponu od 10 – 30 procenata zapremine, naročito ne preko 25 procenata zapremine.

Prema poželjnoj realizaciji, program sazrevanja prema ovom pronalasku obuhvata devet ciklusa koji se mogu rasporediti u tri prethodno navedene faze. Oni su prikazani u tabeli 1. Načelno se postupak prema ovom pronalasku sprovodi sa 4 do 12 ciklusa.

Nakon što se završi završna faza, proces sazrevanja je zapravo okončan. Prostor za sazrevanje se može otvoriti i ne mora više da bude zatvoren tako da ne propušta gasove. Roba zatim može uz dalje kontrolisanje sazreti do željene boje u komori ili može se van komore ostaviti da sazreva tj. da se razvija pod različitim temperaturama u skladu sa željenom bojom.

1

Tabela 1: parametri za postupak prema ovom pronalasku prema poželjnoj realizaciji sa devet ciklusa.

Lista pozivnih oznaka

1 komora za sazrevanje sa tehničkom opremom

2 prostor za sazrevanje

3 transportno pomoćno sredstvo sa robom

4 senzor temperature

5 sredstvo za podešavanje pumpa za merenje gasa

6 upravljačko sredstvo

7 apsorber CO2

8 generator N2

9 uređaj za prenošenje hladnoće i toplote na tečni medijum

10 izmenjivač toplote za vazduh / tečni medijum u cilju regulisanja temperature (hlađenje / zagrevanje)

11 pluća

12 poklopac za pritisak

13 CA vrata

14 fleksibilni sistem za izolovanje vazduha

15 uređaj za ventilaciju kiseonika sa ventilatorom

16 gasna smeša etilena

1

Claims (12)

Patentni zahtevi

1. Postupak sazrevanja plodova, naročito banana, kod koga se plodovi koji sazrevaju raspoređuju u prostor (2) za sazrevanje nepropusnim za gas, a tokom sazrevanja plodova meri se njihova respiraciona aktivnost, pri čemu se u prostoru (2) za sazrevanje određuje i kontroliše unapred određena koncentracija etilena, koja varira tokom trajanja procesa sazrevanja, naznačen time, što

koncentracija etilena varira na osnovu porasta koncentracije CO2i/ili na osnovu pada koncentracije O2.

2. Postupak prema zahtevu 1, pri čemu se sazrevanje prati i kontroliše na osnovu respiracije plodova pomoću koncentracije CO2, koncentracije O2i koncentracije etilena u prostoru (2) za sazrevanje.

3. Postupak prema zahtevu 1, pri čemu se tokom uvođenja gasa etilena, koncentracija etilena podešava u opsegu od 50 ppm do 300 ppm, poželjno u opsegu od 80 do 250 ppm.

4. Postupak prema zahtevu 3, pri čemu se nakon unapred određenog vremenskog perioda, koncentracija etilena konstantno održava na nižem nivou, naročito na najviše 50 ppm, poželjno na najviše 30 ppm.

5. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, naznačen time, što proces sazrevanja uključuje više faza, koje karakterišu njihove koncentracije gasova, pri čemu su, u prvoj fazi i završnoj fazi, merljivi stalno povećanje i nikakvo povećanje, respektivno, koncentracije CO2u prostoru (2) za sazrevanje.

6. Postupak prema zahtevu 5, naznačen time, što se u međufazi uvodi gas etilen čim se u prvoj fazi izmeri konstantno povećanje koncentracije CO2i/ili konstantno smanjenje koncentracije O2.

7. Postupak prema zahtevu 5 ili 6, naznačen time, što se u završnoj fazi koncentracija CO2i/ili koncentracija O2održava konstantnom.

8. Postupak prema zahtevu 6, pri čemu se u međufazi kontroliše ciljna vrednost snabdevanja etilenom, tj. smanjuje se ili povećava na osnovu koncentracije ugljendioksida, kako bi se sprečilo prebrzo sazrevanje ili da bi se stimulisao proces sazrevanja.

9. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu se temperatura (vazduha i voća) u prostoru (2) za sazrevanje, a time i plodova, prati i/ili kontroliše i/ili pri čemu se parametri mere kontinuirano ili u intervalima.

10. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu se boja meri ručno i/ili na automatizovan način, a opciono, pomoću algoritma, dodeljuje se stepen sazrevanja opisan brojem sazrevanja.

11. Postupak prema patentnom zahtevu 10, pri čemu je merenje stepena zrelosti deo regulativnog sistema u okviru postupka.

12. Komora (1) za sazrevanje, za sazrevanje klimom uslovljenih plodova, koja sadrži prostor (2) za sazrevanje koji ne propušta gasove, pri čemu je komora (1) za sazrevanje dizajnirana za izvođenje postupka prema bilo kom od prethodnih zahteva i ima sredstva za trajnu cirkulaciju vazduha u prostoru (2) za sazrevanje, pri čemu komora (1) za sazrevanje sadrži odgovarajuća sredstva (4, 5, 6) za merenje koncentracije etilena, koncentracije CO2, koncentracije O2i opciono temperature unutar prostora (2) za sazrevanje, kao i odgovarajuća sredstva (6) za analizu dobijenih izmerenih vrednosti i sredstvo (16) koje je povezano sa sredstvom (6) za analizu i koje je namenjeno za kontrolu koncentracije etilena unutar prostora (2) za sazrevanje komore (1) i opciono sadrži dodatno sredstvo (7, 8, 9, 10, 15) koje je povezano sa sredstvom (6) za analizu i koje je namenjeno za kontrolu atmosfere unutar prostora (2) za sazrevanje komore (1).

1