Poslednjih decenija je došlo do značajnih promena u tehnologiji čuvanja voćnih plodova. Metode čuvanja se usavršavaju u cilju smanjenja gubitaka koji se javljaju od berbe do potrošnje. Prema ispitivanjima mnogih autora, ovi gubici mogu iznositi i do preko 80% od mase svežih plodova. S obzirom na činjenicu da vrednost uskladištenih plodova višestruko narasta u lancu od berbe do prodaje, ekonomske posledice gubitka mase i kvaliteta mogu biti vrlo ozbiljne. Problem je utoliko ozbiljniji ukoliko je veća vrednost robe.

U razvijenim voćarskim zemljama zato postoji i dobro razvijena mreža hladnjača, kao i sistem transporta koji odgovara osobinama pojedinih voćnih vrsta.

Sezonski karakter potrošnje voća se skoro gubi zahvaljujući razvijenoj tehnici hlađenja u toku čuvanja i transporta, jer se sezona potrošnje može produžiti uvozom voćnih plodova iz veoma udaljenih područja.

Osnovni cilj čuvanja voćnih plodova jeste da se proces zrenja i razgradnje biljnih tkiva što je moguće više uspori, u da se pri tom njihova upotrebna vrednost ne smanji. Pri tome treba imati na umu da se procesi zrenja, ukoliko su u poodmakloj fazi, vrlo teško mogu usporiti, bilo promenom temperature, bilo regulisanjem sastava vazduha. Tipičan primer za to su požuteli plodovi kruške ili banane.

Otkriće toka disanja, a naročito klimakterijskog disanja plodova (Kidd F. i West C.) i uticaja promene sastava vazduha na fiziološke i biohemijske promene bili su osnova za uvođenje najsavremenijih tehnologija čuvanja.

Pored kontrolisane atmosfere (KA), koja je šire uvedena u praksu pre oko 3 decenije, u novije vreme se javljaju i usavršeni načini ove metode čuvanja voćnih plodova. Tako se u poslednje vreme sve više koriste metode čuvanja plodova u atmosferi sa malo kiseonika (LO), sa vrlo malo kiseonika (ULO), sa malo etilena (LE), sa vrlo malo etilena (ULE), kao i metode brzog uspostavljanja KA uslova (RKA), stresno male količine O2 (ILOS) i druge. Zajedničko svim ovim metodama jeste duže čuvanje plodova uz najmanji gubitak, bez promene kvaliteta i duže trajanje plodova posle iskladištenja (chelf life).

Baveći se ovom problematikom više godina, primetili smo da iz te oblasti nema dovoljno stručne literature u našoj zemlji, što se i potvrdilo interesovanjem koje je izazvalo prvo izdanje ove knjige. S obzirom da je ono rasprodato, prihvatili smo se pisanja novih tekstova i izbora novih ilustracija koji predstavljaju značajne dopune i saglasni su sa sugestijama stručnjaka koji se bave ovom problematikom.

U rukopis za drugo izdanje ugrađena su najnovija saznanja stranih i domaćih naučnika i praktičara, te smatramo da će knjiga biti još korisnija kako za stručnjake, tako i za studente voćarstva i tehnoloških nauka. Ona je utoliko značajnija što su pojedina poglavlja originalan doprinos poboljšanju tehnologije čuvanja voćnih plodova visoke vrednosti.

Prof. dr Dušan Gvozdenović
Dipl. inž. Mihailo Davidović

Sadržaj

UVODNA RAZMATRANJA (Prof. dr Dušan Gvozdenović)

I BIOLOŠKE OSOBINE PLODOVA

Građa biljne ćelije
Građa plodova
Hemijski sastav plodova

II BIOHEMIJSKI I FIZIOLOŠKI PROCESI U UBRANIM PLODOVIMA

Transpiracija
Disanje
Aerobno disanje
Anaerobno disanje

III PROMENE ZA VREME ZRENJA PLODOVA

Intenzitet disanja
Uloga etilena (eten) u zrenju plodova
Transformacije ugljenih hidrata
Količine pektina za vreme zrenja i tokom čuvanja
Količine ukupnih kiselina
Čvrstina parenhima ploda
Količina proteina
Boja semenke
Aromatične materije
Boja ploda
Odvajanje plodova

IV BERBA

Metode određivanja vremena berbe
Broj dana od punog cvetanja do berbe
Stadijum T
Suma temperatura od punog cvetanja do berbe
Jodno-skrobni test
Čvrstina parenhima ploda
Promene osnovne i dopunske boje pokožice ploda
Boja semenjače
Lakoća odvajanja plodova
Oblik ploda
Organoleptička ocena
Refraktometarski indeks
Količina ukupnih kiselina
Disanje plodova
Oslobađanje etilena
Oprema za određivanje vremena berbe
Posledice prerane berbe
Posledice prekasne berbe
Berba u dve i više faza
Faktori koji utiču na kvalitet i trajnost plodova Klimatski, edafski i agrotehnički činioci
Biološki faktori
Planiranje berbe i čuvanja plodova
Radna snaga
Organizacija transporta
Obezbeđenje skladišnog prostora
Načini berbe
Ručna berba
Polumehanizovana berba
Mehanizovana berba
Pomoćna sredstva za berbu i ambalaža
Tehnika berbe i organizacija iznošenja plodova
Uputstva radnicima
Kontrola i kvalitet rada
Mehanička opterećenja pri berbi i transportu
Transportna sredstva

V ČUVANJE VOĆA

Ocena i oznake kvaliteta plodova pre uskladištenja
Uticaj snižavanja temperature i regulisanja sastava vazduha na životne procese u plodovima Osnovni principi uskladištavanja
Dezinfekcija ambalaže, sredstava za berbu i komora za čuvanje
Predhlađenje voća

TEHNOLOGIJA ČUVANJA PLODOVA

Jabučasto voće

Jabuka
Elstar
Jonatan
Džonagold
Zlatni delišes
Delišes
Gloster 69
Mucu
Ajdared
Melroz
Greni smit
Određivanje vremena iskladištenja
Promene na plodovima po iskladištenju
Neparazitarna oboljenja
Parazitarna oboljenja

Kruška
Vilijamovka
Crvena vilijamovka
Fetelova
Konferans
Boskova bočica
Pakhams triumf
Kleržo
Hardijeva
Druardova
Krasanka
Kaluđerka
Neparazitarna oboljenja plodova
Parazitarna oboljenja plodova u skladištu

Dunja
Neparazitarna oboljenja plodova
Gljivična oboljenja plodova

Koštičavo voće

Breskva
Kajsija
Šljiva
Trešnja i višnja

Jagodasto voće

Jagoda
Malina
Kupina
Crvena i crna ribizla
Ogrozd
Borovnica
Grožđe

Jezgrasto voće

Orah
Pekan
Lešnik
Badem
Kesten

Voće toplijih krajeva

Aktinidija
Ananas
Avokado
Banana
Citrusi
Limun
Mandarina
Pomorandža
Grejpfrut
Kaki
Kokosov orah
Liči
Mango
Maslina
Nar
Papaja
Smokva
Tamarilo
Ingver

VI AMBALAŽA ZA VOĆE

Glavne karakteristike ambalaže
Vrste ambalaže za voće
Paletizacija i palete

VII PRIPREMA VOĆA ZA TRŽIŠTE

Opšti aspekti priprema voća
Prostor za klasiranje i pakovanje voća
Kvalitet voćnih plodova i prezentiranje
Standardizacija i deklasiranje kvaliteta
Dozvoljene količine pesticida na i u životnim namirnicama
Prodaja voćnih plodova

VIII TRANSPORT VOĆA

IX OBJEKTI ZA ČUVANJE VOĆA

(Mihailo Đavidović, dipl. inž.)
Hladnjača sa normalnom atmosferom
Građevinska svojstva skladišta
Izolovanje rashladnih objekata
Rashladna oprema
Kompresor
Isparivač
Kondenzator
Ekspanzioni ventili
Hladnjače sa kontrolisanom atmosferom
Uslovi za dobro funkcionisanje opreme
Uspostavljanje režima kontrolisane atmosfere
Održavanje režima kontrolisane atmosfere
Adaptacija objekata poljoprivrednih domaćinstava u hladnjače

X NOVE METODE ČUVANJA VOĆA

(Prof. dr Dušan Gvozdenović)

XI KONTROLA USLOVA ČUVANJA

(Prof. dr Dušan Gvozdenović i Nenad Mirosavljević, dipl. inž.)
SKRAĆENICE

LITERATURA

Berba i čuvanje voća

Jezgrasto voće

Orah (Juglans regia L.)

Plodovi oraha prirodno sazrevaju u periodu dužem od dva meseca. U hladnijim krajevima orah sazreva sporije. Prvi znaci zrenja plodova su pucanje klapine i zrenje jezgre.

Orasi se beru tresenjem pomoću motki i mehanizovano, pomoću tresača.

Mlaćenjem se ne oberu svi plodovi, oštećuju se i lome rodne grančice i mnogi plodovi, otresaju se nezreli plodovi koje kasnije napadnu plesni a ljuska im se teško odvaja i teško izbeljuje. Ako se plodovi omlaćuju dugim motkama, treba početi od sredine ka periferiji krune kako bi se što manje grančica polomilo. Otresanje ponoviti najmanje 3—4 puta.

Mehanizovano se plodovi beru u razvijenim voćarskim zemljama u kojima se orah gaji na industrijski način (Kalifornija, Francuska i dr.). Plodovi se beru protresanjem debla ili grana, pa se pali plodovi prikupljaju mašinama ka sredini međurednog prostora i dalje mašinski skupljaju iz redova i nose na doradu.

U hladnijim krajevima plodovi se beru mehanizovano blagim tresenjem stabla u 3 do 4 navrata, a u toplijim krajevima stabla se obično ranije i snažnije tresu.

Odmah nakon tresenja orahe treba odvojiti od klapine ako se ona nije odvojila pri padu sa stabla ili na samom stablu. Ako plodovi ostanu dugo u njoj, ljuska potamni, što otežava beljenje. Suša u drugoj polovini godine, kao i pojava štetočina i bolesti koje izazivaju prevremeno opadanje lišća, doprinose većem procentu šturih plodova, plodova sa kojih se klapina teško skida i plodova po svemu slabijeg kvaliteta.

Kvalitet plodova se određuje prema odnosu jezgre i težine ploda, izgledu i boji semenjače i krupnoći jezgre.

Intenzivnom agrotehnikom i mehanizovanom berbom značajno se smanjuje količina plodova slabijeg kvaliteta. Pored toga mehanizovanom berbom smanjuje se učešće živog rada i postiže visoka rentabilnost i dobar kvalitet, zbog blagovremene berbe.

Vreme berbe oraha se određuje na osnovu učešća broja plodova sa raspuklom klapinom pa je najpovoljniji momenat za berbu kada se klapina raspukla na 75% plodova.

Neki autori navode da je orah zreo za berbu kada 2/3 plodova sami otpadaju, dok se ostali beru protresanjem ili mlaćenjem.

Zaostale klapine se sa plodova mogu skidati ručno ili pomoću mašina.

Zelena klapina se može uklanjati ako se prvo plodovi skupe na gomile i pokriju džakovima ili folijama pa se ljušte nekoliko dana kasnije, kada klapina ispuca. Međutim, ljuske oraha, pri ovakvom postupku, mogu da potamne.

U Kaliforniji se sa plodova nekih sorti klapina skida upotrebom etilena. Orasi sa zelenom klapinom stavljaju se u sanduke kroz koje vazdušna struja može lako da se kreće pa se tretiraju etilenom (jedan deo etilena na hiljadu delova zapremine vazduha). Zbog eksplozivnosti etilena preporučuje se upotreba manjih boca. Ovaj postupak se obavlja na 21—26°C. Sanduci se prozračuju svežim vazduhom svakih dvanaest sati u trajanju od 20 minuta do 1 časa i 30 minuta. Nakon svakog provetravanja tretman etilenom se ponavlja sve dok klapina ne počne da se odvaja sa 96—98% plodova, što traje 24—72 časa. Ovu tehnologiju bi trebalo proveriti i u našim uslovima pošto se i u Kaliforniji koristi samo za neke sorte.

Brže sazrevanje i ujednačenost zrenja plodova oraha mogu se postići primenom etrela, pri čemu pre masovne primene treba isprobati planiranu koncentraciju na manjem broju stabala zbog moguće fitotoksičnosti (otpadanje listova na primer). Moguća koncentracija se kreće od 500 do 1000 ppm (1 ppm = 1 deo aktivne materije na milion). Plodovi na stablu se tretiraju na 10—27 dana pre berbe.

Primenom ovog preparata postiže se ujednačenije i ranije zrenje pa se plodovi mogu brati i 2—3 nedelje ranije. Klapina se sa tretiranih plodova odvaja mnogo bolje, a olakšava se i mehanizovana berba, pa nisu potrebne 3—4 probleme berbe, već se plodovi beru jednom ih u dva navrata.

Nakon berbe orasi se odmah kupe i nose na pranje u cilindričnim žičanim bubnjevima u kojima se dopunski čiste mlazom vode u trajanju 2—3 minuta. Oprani plodovi oraha se odmah suše radi uklanjanja suvišne vlage iz ljuske i jezgre. Na taj način se omogućava efikasnije beljenje, sprečava se pojava plesni i tamnjenja i stabilizuje težina oraha.

Osušeni orasi u ljusci, prema Pravilniku o kvalitetu voća, povrća i pečurki (Sl. list SFRJ 29/79), mogu da sadrže do 12% vlage, a jezgra bez ljuske do 8% vlage.

Prema američkim podacima sušeni orasi u ljusci treba da imaju oko 6% vlage, odnosno da ne prelazi 8%.

Najbolje je orahe sušiti upotrebom dehidratora. Dehidratorima se obezbeđuje kontinuirano sušenje, smanjuje se potamnjivanje i pucanje ljuske i opasnost od plesni, a značajno se smanjuje i potreba za živim radom. Pri tom treba imati u vidu da na temperaturi iznad 43°C jezgra može da užegne.

Posle dehidriranja se na pokretnoj traci pomoću vakuumske kape odstranjuju šturi i prazni plodovi, a radnici izdvajaju oštećene plodove.

Nakon sušenja orasi se podvrgavaju tretmanu beljenja ljuske u 2%-nom rastvoru NaOH, 1—2%-noj sonoj kiselini ili sumporisanjem.

U Kalifomiji, gde je koncentrisana najveća proizvodnja oraha u SAD orasi se bele u rotacionim bubnjevima u rastvoru natrijum-hipohlorida u roku 2—3. Ovo sredstvo nije štetno za ljude ni za jezgre oraha. Tako se uklanjaju prljavština i mrlje i orasi postaju svetliji i čisti.

Nakon beljenja orasi se dosušuju u velikim boks paletama u jakoj struji vazduha da bi se oduzela voda absorbovana u toku beljenja.

Za poboljšanje očuvanja lomljene jezgre u poslednje vreme se koriste antioksidanti koji nisu štetni za ljude.

Jezgre koje nisu za jelo i ljušte se mogu se iskoristiti za preradu u ulje i uljne boje, za ishranu živine i stoke, a znatan deo i kao gorivo.

S obzirom na visoke troškove nabavke mašina a izraženu potrebu za savremenom tehnologijom gajenja oraha u velikim plantažnim zasadima radi obezbeđenja visokog kvaliteta plodova oraha na domaćem tržištu, a posebno za izvoz, potrebno je da se udruži više proizvođača i osnuju centri za doradu oraha, u kojima bi trebalo da se plodovi čiste, peru, suše i bele.

Za tako pripremljene plodove obezbedilo bi se odgovarajuće čuvanje u zavisnosti od stanja na tržištu i potreba. Orasi se najbolje čuvaju u strogo kontrolisanim uslovima hladnjača pri čemu se izbegavaju užeglost i plesni.

Suvi orasi u ljusci čuvaju se na 1—4° i oko 75% relativne vlažnosti vazduha oko godinu dana, bez užeglosti. U KA sa približno 100% Na mogu se čuvati i do 2 godine.

Nesušeni orasi se čuvaju na temperaturi oko 0°C i relativnoj vlažnosti oko 70%, a ako su vlažniji — na nižoj temperaturi. U takvom slučaju treba tako rasporediti vreće da je cirkulacija vazduha između njih što bolja.

Prema Ulrichu (1954) orah se vrlo dobro čuva u hladnjači na temperaturi od 2°C i relativnoj vlažnosti vazduha 70—75% ako je vlažnost ploda oko 4%.

Jezgra se može uspešno čuvati na 0°C u atmosferi azota sa ispod 1% O2 ili u vakuumiranim konzervama na 0°C, a u NA uslovima na 1°C i relativnoj vlažnosti vazduha 60%.

Pekan (Carya pecan)

Prema američkim podacima pekan se čuva na 0,5°C oko godinu dana, dok se na —15°C čuva do dve godine, bez užegnuća i posmeđivanja. Ako se čuva kraće vreme, onda je to na 2,8 do 4,5°C i relativnoj vlažnosti vazduha oko 80%.

Ako je vlažnost jezgri manja od 3—4% one mogu da se užegnu, a ako je veća, javlja se plava trulež (Blue mold).

Jezgra se dobro čuva u zatvorenim konzervama, staklenkama i u pakovanjima koja ne propuštaju vlagu. Jezgre se mogu pakovati u vakuumuzirane konzerve i u atmosferi azota i čuvati na 0,5°C.

Prema Ulrichu (1954) pekan treba čuvati sa oko 4% vlažnosti jezgre na —2 do 0°C i relativnoj vlažnosti vazduha 70—75%.

Lešnik (Corylus avellana L.; Corylus maxima)

Plodovi leske se beru kada je većina dostigla punu zrelost, odnosno kada veći broj plodova ispada iz omotača ploda na zemlju a preostali tresenjem lako ispadaju iz njih. Lešnici se sa zemlje mogu skupljati mašinski i ručno. Za mašinsko skupljanje potrebno je da se prethodno pripremi zemljište. Ako pali plodovi ostanu na zemlji 1—2 nedelje, ne gube mnogo u kvalitetu.

Prema Manuševu (1978) pri izboru sorti treba davati prednost grupi sorti čiji se plodovi lako odvajaju od omotača ploda.

Nakon skupljanja lešnici se suše do vlažnosti 12—15% i onda se najbolje čuvaju. Za vreme čuvanja lešnici relativno lako gube vodu isparavanjem pa o tome treba voditi računa.

Prema Pravilniku o kvalitetu voća, povrća i pečurki (član 108) plodovi lešnika u ljusci mogu da imaju do 12% vlage. Ova vlažnost lešnika je povoljna za čuvanje na relativnoj vlažnosti vazduha 75—80%. Jezgra se prodaje i čuva sa najviše 8% vlage. Manja vlažnost plodova značajno smanjuje kvalitet.

Plodovi se čuvaju na 0 do 5°C i vlažnosti vazduha oko 80%.

Mogu se uspešno čuvati i godinu dana na —3 do 0°C i relativnoj vlažnosti 65—75%.

Prema Bunemannu i Hansenu (1973) u atmosferi sa skoro 100% azota može se čuvati do 2 godine ako je količina vode u plodovima manja od 10%.

Badem (Amygdalus communis)

Badem u ljusci može se prema podacima IIR (1967) čuvati 10—12 meseci na 0 do 7°C i vlažnosti vazduha 75—90%.

Kesten (Castanea sativa)

Kesten se bere tresenjem u vreme kada plodovi lako ispadaju iz omotača ploda. Prosušeni i u džakove upakovani plodovi čuvaju se na 0 do 4°C i relativnoj vlažnosti 80—90%. Plodove kestena ne treba čuvati u debelom sloju.

Za vreme čuvanja može doći do pojave plesni i klijanja plodova. Plesni se eliminišu prosušivanjem prostorija ili tretiranjem plodova protiv plesni, a naklijavanje se sprečava održavanjem temperature na 0°C.

Prema podacima IIR pitomi kesten se može čuvati 8—12 meseci na 0°C i 70% vlažnosti vazduha.

U kontrolisanoj atmosferi kesten se može čuvati na 0°C, 10% CO2 i 10% O2 i relativnoj vlažnosti vazduha 80%. Pojava gljivičnih oboljenja se može smanjiti čuvanjem u prostoriji sa 20—30% CO2.

Plodovi čuvani u NA i KA zadržavaju normalnu klijavost iako se po skladištenju drže na gomilama. Visoka vlažnost i temperatura prouzrokuju masovno klijanje plodova. Snižavanjem relativne vlažnosti vazduha izaziva se smanjenje težine plodova.

Prirodni gubitak težine kestena pri niskoj relativnoj vlažnosti vazduha može da bude 3 do 12%, a pri vrlo niskoj relativnoj vlažnosti i veći.

Toplota oslobođena disanjem na 10°C iznosi 2.095 J po toni za 24 časa, a na 18°C 4.190 J.

Plodovi kestena čuvani na višoj temperaturi mogu biti ugroženi razvojem larvi kestenovog smotavca. Poželjno je tretiranje insekticidima. Ulrich (1954) navodi da posle kraćeg zadržavanja plodova (48 sati) na —15°C ili —22°C (24 časa), nakon hlađenja na 0° mogu da se unište larve insekata.

Prema istom autoru od plodova čuvanih na 0°C u prostoriji sa 10% CO2 i 10% O2 u vreme iznošetnja iz skladišta 19. februara bilo je oko 70% plodova upotrebljivih za jelo, a 3 nedelje kasnije samo 50%. Od plodova čuvanih do 17. aprila bilo je upotrebljivo oko 70%, a tri nedelje kasnije svega 30% plodova, što je bilo posledica napada gljivičnih oboljenja u uslovima viših temperatura.

Od plesni se najčešće sreće crna trulež — Rhacodiella castanea i Penicillium sp.

IX Objekti za čuvanje voća

(Mihailo Davidović, dipl. inž.)

Voće u svežem stanju može se čuvati u hladnjačama sa normalnom i kontrolisanom atmosferom, pod smanjenim ili povećanim pritiskom, kao i u običnim skladištima (adaptirani magacini, podrumi i slični građevinski objekti).

Voće se u našoj zemlji najčešće čuva u hladnjačama sa normalnom atmosferom (21% O2, 0,03% CO2 i 78% N2).

Kontrolisana atmosfera predstavlja savremeniji način čuvanja kojim se obezbeđuje veća trajnost i bolji kvalitet plodova. U njoj se značajno menja sastav gasova (smanjuje se količina O2 a povećava CO2 i dr.) radi produženja upotrebe plodova.

Hladnjača sa normalnom atmosferom

U hladnjačama sa normalnom atmosferom (NA) regulišu se temperatura (t), relativna vlažnost (RV) i cirkulacija i obnavljanje vazduha. Da bi se omogućilo kontrolisanje i održavanje pomenutih faktora, potrebno je da objekti — hladnjače budu izgrađeni na odgovarajući način. U takvim hladnjačama voće se može duže čuvati pod optimalnom i nepromenljivom temperaturom i pri pogodnoj vlažnosti i redovnom obnavljanju vazduha. Od voćnih vrsta najduže se mogu čuvati jabuke i kruške (6—7 meseci), dok se sveže, jagodasto voće može sačuvati nekoliko dana, a osetljivo koštičavo voće nekoliko nedelja.

Skladišta za čuvanje voća treba da su objedinjena u kompaktne blokove radi što manjeg kontakta površina sa spoljašnjom sredinom, da su svi zidovi termički dobro izolovani, da su prostorije međusobno dobro povezane, da između zidova i tavanice i tavana postoji izolirajući prazan prostor.

Građevinska svojstva skladišta

Za dobro funkcionisanje i što bolje korišćenje rashladnog skladišta važan je pre svega izbor mesta — lokacija, zbog sastava zemljišta, čistoće vazduha i blizine proizvodnih ili potrošačkih centara.

Objekat treba tako izgraditi da se omogući nesmetana doprema, otprema i manipulacija robom. Smatra se da je najpodesniji pravougaoni oblik objekta. Isto tako se preporučuje da objekat bude prizeman. Dužina čeone strane, veličina utovarno-istovarne rampe, manipulativni prostor, kao i broj manipulativnih sredstava moraju omogućiti brzo obavljanje posla.

Posebna pažnja pri projektovanju hladnjača mora se pokloniti pomoćnim i sporednim prostorijama, koje su od velikog značaja za pravilno pripremanje i obradu voća. U samoj unutrašnjosti prostorija treba izbegavati stubove jer su oni smetnja pri punjenju, pražnjenju i manipulaciji.

Hladnjače mogu biti izgrađene od klasičnih materijala kao što su opeka, beton i sl., a u novije vreme se primenjuju poliuretanski paneli koji se postavljaju na izgrađenu konstrukciju rashladnih komora i drugih prostorija.

Izgradnja hladnjača od klasičnih materijala praktično znatno duže traje od izgradnje hladnjača korišćenjem panela, pa je i početak korišćenja i eksploatacije potonjih znatno raniji.

Veličina i kapacitet rashladnog prostora zavise od više faktora, a najvažniji su namena hladnjače i količine voća koje će se lagerovati u rashladnim komorama.

Smatra se da je optimalna veličina rashladnih komora 300—700 t zapremine, a optimalna visina radi primene paletizacije (u prizemnim objektima) 6,5—7,0 m.

Izolovanje rashladnih objekata

U izgradnji hladnjača troškovi izolacije čine 15—20% sredstava uloženih u hladnjaču. Poznato je da je pravilna i sigurna izolacija osnovni uslov za uštedu energije, a i za nižu cenu čuvanja voća. Izolacija može biti ostvarena za celu zgradu ili za jedan blok komora sa istom temperaturom, mada je češće, naročito u prizemnim hladnjačama, svaka komora posebno izolovana.

Dobrom izolacijom treba da se spreči gubljenje hladnoće, odnosno prodiranje toplote u komore, ali i da se izbegnu termički mostovi koji osim gubitaka hladnoće mogu preko kondenzacije i inja da prouzrokuju oštećenje zgrade.

Osim zadovoljavajućeg koeficijenta termičke sprovodljivosti, materijal za izolaciju treba da je propustljiv za vodenu paru, da ima slabo linearno skupljanje, da je trajan i otporan prema insektima i glodarima. Za izolaciju visećih tavanica upotrebljavati lake materijale, dok za izolaciju na zemlji valja ugraditi veoma otporan materijal zbog kompresije zemljišta.

Najčešće korišćeni materijali za izolaciju su: ekspandirana pluta i izvestan broj izolatora biljnog porekla, zatim sintetički izolatori mineralnog porekla (najpoznatija je staklena vuna) ili grupa plastičnih izolatora (polistiren, poliuretan, polivinil, itd.).

Radi sprečavanja uvlačenja vode u zidove treba ugraditi paropropustljiv sloj sa hladne strane, čime će se omogućiti eliminisanje vlage, a sa tople strane koristiti paronepropustljivi sloj ili nepropustljivi ekran koji sprečava difuziju vodene pare. Smatra se da su izbor i izrada ovog ekrana najvažniji detalj u konstrukciji hladnjače. U novije vreme izgrađeni su takvi izolatori koji su apsolutno nepropustljivi za vodenu paru, pa se paronepropustljivi ekran u konstrukciji hladnjače ne predviđa.

Vrata na komorama moraju biti izotermička i dovoljno velika zbog paletizacije i mehanizacije u hladnjači. Ona se ugrađuju obično da budu klizajuća jer su praktičnija za manipulaciju nego vrata sa šarkama.

Rashladna oprema

Hlađenje se postiže isparavanjem rashladne tečnosti. Proizvedene pare se usisavaju kompresorom i ponovo pretvaraju u tečno stanje kondenzovanjem.

Sistem hlađenja sačinjavaju 4 osnovna elementa:

• kompresor koji usisava i komprimira proizvedenu paru,
• isparivač postavljen u komori gde se vrši hlađenje,
• kondenzator u kome se komprimirane pare kondenzuju,
• ekspanzivni ventili koji regulišu količinu pare koja dolazi u isparivač.

Kompresor

Od svih delova instalacija kompresor je najsloženiji. Njegovi delovi su vratilo, klip i ventili (u stalnom su pokretu i izloženi dejstvu niskih i visokih temperatura). Za savlađivanje trenja neophodno je podmazivanje svih pokretnih delova, što predstavlja poseban problem.

Glavni tipovi kompresora koji se upotrebljavaju u rashlađivanju su: klipni, rotacioni i centrifugalni.

Kompresori rade na taj način što se rashladni fluid koji iz isparivača dolazi u gasovitom stanju usisava i sabija do pritiska koji vlada u kondenzatoru i izbacuje u potisnu cev ka kondenzatoru.

Pogon kompresora može biti sa direktnim uključivanjem elektromotora, a najčešće preko transmisije, u kom slučaju je moguće menjanje brzine. «

Klipni kompresori

Domen primene klipnih kompresora vrlo je širok jer su pogodni za sve vrste fluida.

Ovi kompresori sastoje se od kartera u kome se okreće kolenasto vratilo oslonjeno u dva ili više ležišta, i od cilindara, kojih može biti jedan ili više. U zavisnosti od broja cilindara menja se i oblik kompresora.

Oblik kolenastog vratila zavisi od broja i rasporeda cilindara. Klipnjače prenose obrtno kretanje vratila na klip koji se kreće u cilindru i vrši usisavanje i sabijanje rashladnog fluida. Cilindri su sa gornje strane zatvoreni ventilskom pločom, ili cilindarskom glavom, ili samo cilindarskom glavom u kojoj su smešteni ventili. Otvaranje i zatvaranje cilindara ostvaruje se pomoću ventila koji se automatski otvaraju i zatvaraju usled razlike u pritisku gasa. Ventili koji otvaraju cilindar prema usisnoj cevi nazivaju se usisni ventili. Potisni ventili, tj. oni koji otvaraju cilindarski prostor prema potisnoj strani, nalaze se skoro uvek iznad cilindara, tj. u ventilskoj ploči ili u glavi cilindra.

Vijčani kompresori

Ovi kompresori se u poslednje vreme sve više primenjuju u hladnjačama većeg kapaciteta. To su rotacione mašine u kojima se kompresija postiže rotiranjem dva spiralna rotora koji su postavljeni na dve paralelne osovine. Žlebovi jednog (muškog) uležu u udubljenje drugog (ženskog) rotora. Kod muškog (pogonskog) rotora ima četiri spirale lopatica formirane od kružnih lučnih sekcija i poređane duž celog rotora.

One zahvataju odgovarajućih šest žlebova na ženskom rotoru. Kompresija se postiže radom rotora koji usisavaju fluid. Daljim rotiranjem stvara se kompresija koja se kontinuirano nastavlja i na potisnoj strani kroz jednosmerni ventil potiskuje fluid iz kompresora. Stepen kompresije koji se postiže zavisi od veličine i položaja usisnih i potisnih otvora.

Vijčani kompresori su kontaktni, rade velikim brzinama bez oscilacije i vibracije, a mogu imati i veliki zapreminski koeficijent korisnog dejstva. Njihov kapacitet rada može se regulisati od 100% naniže do 10%, što je značajno radi racionalnijeg korišćenja rashladnog fluida i ušteda pogonske energije.

Centrifugalni (turbo) kompresori

Njihov princip rada sličan je radu centrifugalnih pumpi. Potrebno povećanje pritiska pare rashladnih fluida postiže se davanjem veće brzine pari okretanjem kola kompresora. Ova energija brzine pretvara se u energiju pritiska u odgovarajućoj razmeni prolazom kroz sprovodno kolo. Povećanje pritiska je proporcionalno kvadratu brzine obrnutog kola i gustini pare. Gustina je relativno mala u poređenju sa tečnostima kod pumpi, pa i porast pritiska po stupnju nije veliki. Moraju se upotrebiti teže pare rashladnih fluida, pa je potrebno nekoliko stupnjeva. Ovi kompresori pogodni su za upotrebu u klimatizaciji zbog visoke temperature isparavanja, pa i u drugim prilikama gde se traže visoke temperature isparavanja. Centrifugalni kompresori su pogodni ako treba da velike količine pare cirkulišu usled velike brzine obrtnog kola koje uslovljava porast pritiska. Treba napomenuti da je porast pritiska, mada zavisi od brzine okretanja, nezavisan od količine pare koja je u opticaju, pa da stoga kontrola kapaciteta nije mogu smanjenjem brzine kompresora.

Snaga koju za pogon zahteva ovaj tip kompresora veća je od snage potrebne za klipne kompresore iste zapremine.

Isparivač

Najvažniji deo rashladne instalacije je isparivač, jer se preko njega ostvaruje rashlađivanje komora. To se obavlja tako što u njemu rashladni fluid isparava oduzimajući toplotu sredini koja se nalazi sa spoljne strane isparivača.

Isparivači za hlađenje izrađuju se od cevi koje mogu biti glatke ili orebrene i u kojima se nalazi rashladni fluid, a mogu biti i u vidu cevnih zmija koje su raspoređene po zidovima i tavanicama hlađenog prostora ili kao vazdušni hladnjaci. Kod cevnih zmija vazduh koji je u dodiru sa cevima biva ohlađen i kao hladniji pada dole, dok na njegovo mesto dolazi drugi vazduh koji je nešto topliji, pa se na taj način ostvaruje razmena vazduha.

Vazdušni isparivači su aparati koji sadrže jedan ili više ventilatora koji služe za to da vazduh prinudno cirkuliše kroz hlađeni prostor i između cevi isparivača.

U toku rada vazdušnog isparivača na cevima se nakupi led formiran od vlage koja se nalazi u vazduhu i robi koja se hladi. Taj sloj vremenom postaje sve deblji tako da s jedne strane sprečava prolaz vazduha između cevi isparivača a s druge strane predstavlja izolaciju oko cevi i na taj način otežava hlađenje vazduha. Stoga posle izvesnog vremena rada treba otkloniti led sa cevi ili, kako se to uobičajeno kaže, otopiti isparivač.

Otapanje isparivača — defrostacija

Nataložen led između zmijastih cevi i lamela na isparivaču treba otopiti da bi proces hlađenja i izmena toplote tekli dalje redovno. Prema tome redovno otapanje leda ima veliki značaj za rashladnu komoru zbog prenosa frigorija kroz isparivač na okolnu sredinu. Otapanje se vrši češće ukoliko je površina na isparivaču za razmenu toplote manja.

Zavisno od projektnog rešenja hladnjače, otapa se pojedinačno svaki isparivač ili svi istovremeno u jednom sistemu. To se obavlja toplim gasom fluida u sistemu, raspršivanjem vode preko zmijastih cevi ili zagrevanjem cevi električnim putem. Toplim gasom obavlja se tako što se zagrejan gas pušta kroz zmijaste cevi isparivača. On prenosi toplotu na zidove cevi sa kojih se otapaju naslage leda. Za drugi način koristi se voda iz vodovoda koja se pod pritiskom rasprskuje preko naslaga leda na isparivaču i otapa ih. Električni grejači za otapanje leda su tako montirani i podešeni da mogu efikasno prenositi toplotu i otapati led.

Voda sa isparivača skuplja se ispod isparivača u jednu posudu tepsijastog oblika iz koje se odvodi u kanalizaciju.

Otapanjem (defrostacijom) gubi se znatan deo vode, čime se povećava kalo na proizvodima lagerovanim u komori. Zato je važno da se defrostacija vrši blagovremeno, a poželjno je da se ona kombinuje sa ovlaživanjem komora puštanjem u rad ventilatora, čime se postiže vraćanje vlage u komore i održavanje potrebne relativne vlažnosti, a i kalo na proizvodima se smanjuje.

Kondenzator

Kondenzatori su aparati u sklopu rashladne instalacije u kojima se gasovitom rashladnom fluidu koji pod visokim pritiskom dolazi iz kompresora oduzima toplota, pri čemu se rashladni fluid kondenzuje, tj. prelazi u tečno stanje. Po završetku kondenzacije rashladni fluid biva u kondenzatoru podhlađen za nekoliko stepeni, što znači da mu se temperatura snižava ispod temperature pri kojoj se vrši kondenzacija.

U najčešćoj upotrebi su kondenzatori hlađeni vodom. Ovi kondenzatori mogu biti dobošasti i u vidu zmijastih cevi.

Kišni kondenzator

Oni rade na principu oduzimanja toplote rashladnom medijumu hladnom vodom. U praksi su se pokazali kao znatno efikasniji kišni kondenzatori.

Voda koja se upotrebljava za hlađenje rashladnog medijuma u izvesnoj meri se zagreva prelaskom preko cevi, ali se istovremeno hladi sopstvenim isparavanjem u spoljni vazduh. Temperatura vode zavisi od toplote koju odaju cevi i količine toplote koju prima okolni vazduh. Ova toplota zavisi od temperature vazduha i vlažnosti. Kondenzator je efikasniji ukoliko je vazduh suv, i obrnuto.

Evaporativni kondenzator je u principu isti kao i atmosferski, s tom razlikom što kod evaporativnog vazduh struji pomoću ventilatora. Ovaj se kondenzator upotrebljava tamo gde je voda skupa i gde nije zgodno upotrebiti dobošasti.

Sličan efekat kondenzacije postiže se upotrebom dobošastog kondenzatora, a voda se hladi preko kulera za hlađenje.

Ekspanzioni ventili

Uređaj u kome rashladni fluid biva prigušivan sa pritiska koji vlada u kondenzatoru na pritisak koji vlada u isparivaču naziva se ekspanzioni ventil. Ovaj deo je u instalaciji nezamenljiv.

Ručni ekspanzioni ventil je najjednostavniji i za njega je uobičajen naziv ručni regulacioni ventil. Spoljni izgled mu je kao i kod običnog zaustavnog ventila, a ispod točka nalazi se skala za regulisanje protoka fluida. Unutrašnjost se razlikuje od običnog ventila jer ima mnogo manji otvor za prolaz fluida i iglu koja taj otvor zatvara.

Najčešće se upotrebljava kao glavni ekspanzioni ventil u instalacijama gde su promene opterećenja i režima rada retke, te ne dolazi do potrebe da se često vrši prilagođavanje pritisaka.

Pored ručnog ekspanzionog ventila u primeni su automatski i termostatski ekspanzioni ventili.

Automatski ekspanzioni ventil ima tu osobinu da uvek održava pritisak i temperaturu u isparivaču na konstantnom nivou. On ima jedan zavrtanj pomoću koga se može pritisak odnosno temperatura povećati ili sniziti.

Termostatski ekspanzioni ventili rade na bazi razlike u temperaturama rashladnog fluida na ulazu i izlazu iz isparivača. Kod njih se nalazi jedan regulacioni zavrtanj kojim se reguliše temperatura pregrejavanja rashladnog fluida. Ovi ventili se postavljaju tako da im kapilara bude pričvršćena sa gornje strane cevi isparivača u komori, i to tako da od izlaza cevi iz rashladne prostorije sonda kapilare bude udaljena najmanje jedan metar.

Hladnjače sa kontrolisanom atmosferom

Više godina pre uvođenja KA kod nas ekonomski naprednije zemlje Evrope i SAD montirale su opremu koja je svojom funkcijom omogućila da se čuvanje voća produži za 2 do 4 meseca više nego u normalnoj atmosferi. Tako je stvoren uslov da se voće troši ravnomernije u toku godine. Metodom čuvanja u KA omogućeno je da se, na primer, jabuke i kruške mogu trošiti skoro sve do pristizanja tog voća iz nove berbe. Kvalitet plodova po iskladištenju znatno se razlikuje od kvaliteta plodova čuvanih -u normalnoj atmosferi (NA). U uslovima gde su temperatura, relativna vlažnost, O2 i CO2 u atmosferi regulisani, biološki procesi u plodovima su svedeni na najmanju meru. Takvi plodovi sporije stare nego u hladnjačama koje imaju regulisanu samo temperaturu i relativnu vlažnost. Plodovi po iskladištenju iz KA su jedri i odaju utisak da su tek ubrani, a na prodajnom mestu bolje podnose promenjene uslove sredine i manje se kvare.

Čuvanjem plodova u KA manji je kalo, jer su transpiracija i respiracija usporeniji nego kod plodova koji su čuvani u NA. CO2 takođe utiče da se neki mikroorganizmi slabije razvijaju. U KA je manje i nekih fizioloških oboljenja plodova. Sve ovo čini da se plodovi iz ICA mogu bolje plasirati na tržištu i da se zbog smanjenog kala i kvara postiže bolji ekonomski efekat.

Uslovi za dobro funkcionisanje opreme

Za vreme čuvanja plodova procesi disanja u njima se nastavljaju. Zavisno od opremljenosti komore, spoljni uticaj na procese koji se odigravaju u plodovima prilikom skladištenja biće veći ili manji. Radi uspešnog funkcionisanja opreme, komore za kontrolisanu atmosferu moraju ispunjavati sledeće uslove:

1. Termička izolacija. — Prodiranjem spoljašnjeg toplog vazduha kroz zidove i tavanice raste temperatura vazduha u komori, a sa porastom temperature podstiče se disanje plodova. Istovremeno u komori nastaje jedan mali natpritisak. Temperatura u komori se reguliše termostatski. Posle termostatskog uključivanja rashladnih uređaja u komori, temperatura se svodi na potrebnu vrednost i smanjuje se pritisak, što je dovoljno za prodiranje spoljašnjeg toplog vazduha u komoru. Prema tome, pritisak sa obe strane izolacije u komori se stalno menja. Iz toga proizlazi potreba da komoru treba tako izolovati da prodiranje toplote spolja sasvim neznatno utiče na stanje temperature vazduha u prostoriji.

2. Hermetička izolacija. — Na komorama za KA pored termičke moramo ugraditi i hermetičku izolaciju. Na ovaj način se sprečava difuzija vodene pare i vazduha sa obe strane izolacije komore i eliminiše se nekontrolisano prodiranje O2 u komoru. Ako se obezbedi da je komora nepropustljiva za pritisak, vodenu paru i gasove, tada plodovi koriste za disanje samo kiseonik iz atmosfere skladišta, pri čemu se količina O2 smanjuje do najniže dopustive vrednosti, a količina CO2 raste do jedine vrednosti koja se ne sme prekoračiti. Potrebna količina CO2 reguliše se doziranjem dovoda svežeg vazduha, a višak CO2 odstranjuje se pomoću skrubera.

3. Cirkulacija vazduha u komori. — Unošenje voća u komore treba da bude paletizovano. Isključivo upotreba paleta omogućuje da vazduh cirkuliše pravilno po celoj komori. Disanje voća se nastavlja i u skladištu, a toplota nastala usled disanja odvodi se cirkulacijom vazduha. Radi toga je potrebno da hladan vazduh ne cirkuliše samo oko naslaganog voća, nego da prolazi i između plodova. Ovim se postiže ujednačena temperatura plodova i stanje zrelosti. Pored termostatskog regulisanja temperature vazduha u komori porebno je da se i količina vazduha može regulisati. Regulisanje količine vazduha nije moguće ventilatorom koji radi jednostavnim uključivanjem i isključivanjem. Kratkotrajno obrtanje i duge pauze nepovoljno utiču na raspodelu temperature i vlažnosti u komori. U novije vreme na rashladna tela u komorama ugrađuju se ventilatori sa dvobrzinskim elektromotorom, čime se obezbeđuje trajan rad ventilatora, ali kad nije u funkciji rashladno telo, ventilator radi sa reduciranim brojem obrtaja. Ponovno uključivanje ventilatora na pun broj obrtaja je onda kad temperatura u komori dostigne gornju granicu.

4. Konstantno odriavanje režima temperature i relativne vlainosti u komori. — Temperatura u komori mora se tačno regulisati i održavati u procesu čuvanja voća u hladnjači. Pravilno dimenzionisano rashladno telo — isparivač omogućuje da se izvrši izmena toplote u vremenskom intervalu koji je ekonomski opravdan. Temperatura u komorama se održava povremenim uključivanjem u rad kompletnog rashladnog uređaja sa osetljivim termostatima koji imaju dozvoljenu diferenciju odstupanja.

Vlažnost vazduha u komorama takođe se mora regulisati pomoću hidrostata eventualno uz primenu vodene pare. U komori treba da se održava visoka relativna vlažnost vazduha, radi što manjih gubitaka u težini plodova. Svakako se mora voditi računa da ne dođe do prekoračenja određene granice vlažnosti, jer se mogu stvarati plesni.

Uspostavljanje režima kontrolisane atmosfere

Za uspostavljanje KA od bitne je važnosti zavisnost intenziteta disanja plodova od temperature i promene odnosa O2 i CO2 u atmosferi komore. Pored toga moraju se uzeti u obzir i sledeći faktori za uspostavljanje režima atmosfere u komori:

• ukupna zapremina komore
• količina plodova
• zapremina praznog prostora
• koncentracija O2 u atmosferi u procentima koju želimo postići
• početna koncentracija O2 u atmosferi komore
• temperatura komore
• stanje zaptivenosti komore
• sistem cirkulacije vazduha
• stepen zrelosti plodova.

Na osnovu gornjih podataka može se odrediti način i vreme uspostavljanja KA.

Kontrolisana atmosfera može se uspostaviti na dva načina:

1. procesom prirodne respiracije — disanje plodova i
2. metodom ubrzanog, veštačkog menjanja sastava atmosfere.

Procesom prirodnog disanja plodova količina O2 se postepeno smanjuje onako kako ga plodovi troše za svoje potrebe. Nasuprot potrošnji O2 plodovi oslobađaju CO2 u atmosferu komore. Pri konstantnoj temperaturi u komori respiracija postaje približno konstantna. Polazeći od toga da je disanje približno konstantna veličina na određenoj temperaturi, mi možemo odrediti za koje vreme ćemo uspostaviti režim u komori prirodnim procesom respiracije plodova. Kao konstantne veličine respiracije za jabuku mogu se uzeti sledeće srednje vrednosti:

Temperatura u °C	CO2 1/t ploda/24 č
0	15
1	18
2	21
3	25

Primer:

Pojavljuje se potreba da se izračuna za koje vreme će se uspostaviti režim KA prirodnom respiracijom plodova jabuke u komori kada se raspolaže sledećim podacima:

• ukupna zapremina komore je 1100 m3
• količina jabuka je 300 t (500 kg jabuka približno zauzima prostor od 1 m3)
• željena koncentracija O2 je 3%
• početna koncentracija O2 je 20,8%
• zaptivenost komora je odlična
• cirkulacija atmosfere je odlična.

Rešenje:

Zapremina praznog prostora iznosi

V_o = 1100 — 600 = 500 m³

Roba se održava na 1°C

Navedena količina plodova proizvešće za 24 sata:

CO₂ = 18 x 300 = 5400 lit = 5,4 m³

U slobodnom prostoru od 500 m3 atmosfere proizlazi da 5,4 m3 u 500 m3 daje oko 1% CO₂ za 24 h.

Iskazana drugim rečima dnevna proizvodnja CO₂ je 1 volumni procent, odnosno 1 volumni procent je i dnevna potrošnja O₂, pa proizlazi da voće treba da potroši:

20,8 — 3 = 17,8% O2 (ali samo ako se za disanje troši šećer).

Ako je dnevna potrošnja O2 oko 1%, onda treba 18 dana za uspostavljanje režima prirodnom respiracijom plodova uz povremeno reduciranje CO2 do željenog procenta.

Metoda ubrzanog (veštačkog) stvaranja atmosfere može se ostvariti:

1. ubacivanjem inertnog azota u komoru u kojoj se nalazi voće i povrće;
2. uređajima — generatorima za stvaranje atmosfere.

Azot u posudama nalazi se kao tečnost jer je komprimiran. Isparavanjem tečnog azota i njegovim ubacivanjem u komoru, nastalo povećanje zapremine istiskuje normalnu atmosferu u komori tako da se već prema količini azota procent O2 može svesti na željenu vrednost. Potrebna količina azota za komoru veličine kao u našem primeru može se izračunati na sledeći način:

V₀ = 500 m3 (slobodan prostor atmosfere u komori)
C_p = 20,8% O2 (početna koncentraeija O2)
C_ž = 3% O2 (koncentracija O2 koju želimo)
K = 1 (koeficijent popravke zaptivenosti i strujanja vazduha u komori je K = 1 ako je dobra zaptivenost)

Potrebna količina azota u m3 biće:

V = 2,3 x K x V_o x log C_p/C_ž = 2,3 x 1 x 050 x 0,84 = 966 m³

Ako imamo tečan azot komprimiran u sudovima, onda ćemo dobiti sledeće stanje:

1 lit tečnog N₂ = 150 lit gasovitog N₂; prema tome:

966 m³ x 0,150 = 144 m³ + 500 m³ = 644 lit tečnog N₂

Pri stvaranju atmosfere pomoću tečnog azota treba imati u vidu da se isparavanjem azota ostvaruje veliki učinak hlađenja te postoji opasnost da na plodovima nastanu oštećenja od smrzavanja. Zbog toga tečan azot treba isparavati van komore sa voćem pa ga takvog ubacivati u komore. Pri stvaranju atmosfere ubacivanjem azota u komoru može se kombinovati i rashlađivanje komore sa robom, ali je to predmet daljih proučavanja.

Stvaranje željene atmosfere pomoću uređaja — generatora može se obavljati na dva načina:

• postupak sa zatvorenim radnim ciklusom i
• postupak sa otvorenim radnim ciklusom.

Zajednički naziv im je atmosferski generatori. Oni svojom funkcijom vrše promenu određene gasne atmosfere sagorevanjem u novu atmosferu sa drugim sastavom.

Generator sa zatvorenim radnim ciklusom

Kod nas su u više hladnjača montirani uređaji tipa »deoxo« firme Sulzer. Princip rada ovog generatora zasnovan je na uzimanju vazduha iz rashladne komore koji se meša sa propan-gasom i katalitički sagoreva kiseonik. Nova atmosfera stvorena katalitičkom oksidacijom nema štetnih gasova koji se obično stvaraju kod drugih tipova sagorevanja. Početna temperatura za oksidaciju je oko 350°C.

C₃H₈ + 5 O₂ = 3 CO₂ + 4 H₂O

1 m3 propana + 5 m3 O₂ = 3 m³ CO₂ + 4 m³ vodene pare.

Iz formule reakcije može se utvrditi da zbog katalitičkog sagorevanja ne dolazi ni do kakvog stvaranja štetnih materija (na primer CO).

Ova smeša gasova prolazi kroz hladnjak, hladi se, odvaja se deo CO2 i kao takva ubacuje se nazad u komoru. Teoretski, generatori ovog tipa trebalo bi da rade brže, ali u praksi ima dosta odstupanja. Na to utiče više faktora, a najvažniji su nepropustljivost komora, kontrola sagorevanja i sniženje količine O2 ispod 7—8%, koje postaje sve kritičnije zbog delovanja termodinamičke neuravnoteženosti.

Preimućstvo »deoxo« uređaja je u tome što kao generator za relativno kratko vreme smanji koncentraciju O2 sa 20,8 na 3%. Ovim uređajem se može uspostaviti režim željene atmosfere posle prekida u radu komore bilo zbog kvara bilo zbog iznošenja dela proizvoda. Takođe se ovim uređajem može uspostaviti visoka relativna vlažnost vazduha u komori, pošto je vazduh koji vraćamo u komoru prezasićen vodenom parom.

Brzim smanjenjem količine O₂ eliminišu se fiziološke promene na plodovima i usporava se dozrevanje plodova, a izvesna količina CO₂ koja se nalazi u smeši gasova u određenim koncentracijama služi kao odličan konzervans, jer pored ostalog ne dozvoljava razvoj štetnih mikroorganizama koji izazivaju kvarenje plodova.

Generator sa zatvorenim otvorenim ciklusom

Ovaj generator uzima spoljni vazduh za sagorevanje koji ima konstantan sastav u pogledu količine O₂ i CO₂ i katalitički ga sagoreva u novu gasnu smešu uz prisustvo propana (C₃H₈). Posle ovoga se CO₂ apsorbuje u rekarbonizatoru sa aktivnim ugljem do određene vrednosti i takav vazduh ubacuje u rashladnu komoru. Uspostavljanje željene koncentracije O₂ i CO₂ van komore ima veliku prednost. Time se neuporedivo brže postiže odnos O₂ i CO₂ nego disanjem plodova, što se povoljno odražava na uskladištenom voću. Proces izmene materije brzo se usporava, a time se produžava i vreme čuvanja voća.

Uspostavljanje željenog odnosa O₂ i CO₂ pomoću generatora traje nešto duže nego generatorom koji radi u zatvorenom ciklusu ali otvoreni ima sledeće prednosti:

• zidovi komore i vrata ne rrforaju biti stoprocentno nepropustljivi;
• ne stvara se potpritisak u komorama;
• u stvorenoj atmosferi je konstantna niska koncentracija O₂ (oko 1%);
• postoji mogućnost izmene atmosfere u komori;
• omogućeno je odvođenje aromatičnih materija;
• postoji mogućnost održavanja visoke relativne vlažnosti vazduha u komori pošto je generirana atmosfera zasićena vlagom;
• brzo smanjenje koncentracije O2 kad se ona povisila usled greške u propustljivosti komore ili posle izmene atmosfere u komori.

Generator »tektrol« ima dvojnu funkciju. Kad radi kao generator (prva funkcija), iproizvodi atmosferu oskudnu sa O₂ a bogatu sa N₂ i CO₂, uvodi je u komoru pod malim pritiskom — od 0,28 milibara, kojim se istovremeno potiskuje gasna mešavina iz komore koja je bogata sa O₂. »Tektrol« je u mogućnosti (druga funkcija) da radi i kao dekarbonizator — apsorber, a to je kad se uspostavi režim kontrolisane atmosfere. Pri dekarbonizaciji »tektrol« ima svrhu održavanja određene koncentracije CO2 u rashladnoj komori. Radom apsorbera upravlja se automatski vremenskim regulatorima. Kad je posuda A u radu, prilikom apsorpcije CO₂ posuda B se oslobađa ranije apsorbovanog CO₂, i obratno, tako da rad apsorbera teče naizmenično.

Evo primera za izračunavanje vremena potrebnog za uspostavljanje režima kontrolisane atmosfere pomoću generatora »tektrol«:

a. Ako je kapacitet »tektrola« 25 m³ na čas, a u komori od 1.400 m³ ima 340 t jabuka, koliko treba vremena da bi se količina O₂ sa 20,8% smanjila na 3%?

Rešenje:

Zapremina zauzeta proizvodima = 3400 : 5 = 680 m3
Zapremina slobodnog prostora Vo = 1400 — 680=720 m3
Koeficijent za korekciju K = K1 x K2 x K3 = 1,3 x 1 x 1 = 1,3

K₁ = preostali O₂ u novostvorenoj atmosferi
K₂ = zaptivenost komore
K₃ = cirkulacija atmosfere u komori

Količina vazduha koju treba proizvesti radom »tektrola« iznosila bi:

V = 2,3 x K x V_o x log C_p/C_ž — 2,3 x 1,3 x 720 x log 30,8/3 = 2,3 x 1,3 x 720 x 0,84 = 1808 m³

Potrebno vreme za uspostavljanje režima t V/Q = 1808/25 = 72 sata

b. Kad iz komore treba izneti 100 tona proizvoda, O2 u komori mora se povećati najmanje na 15%. Ako se do završetka rada kiseonik povećava na 17%, koliko je vremena potrebno da se ponovo uspostavi prethodni režim kontrolisane atmosfere?

Rešenje:

U komori je ostalo robe (340 t — 100 t) = 240 t Roba zauzima prostor od 2400 : 5 = 480 m3 Prazan prostor u komori Vo = 1400 — 480 = 920 m3 Koeficijent popravke K = 1,3 Količina atmosfere koju treba proizvesti:

V = 2,3 x K x Vo x log Gp/Cz = 2,3 x 1,3 x 920 x log 17/3 = 2,3 x 1,3 x 920 x 0,75 = 2063 m3

Potrebno vreme za uspostavljanje režima t = V/Q = 2063/25 = 83 sata.

Održavanje režima kontrolisane atmosfere

Kad se u komori uspostavi režim kontrolisane atmosfere sa odnosom O₂ i CO₂ kakav se želi za vreme čuvanja, onda takav odnos treba održavati. U komori u kojoj je uspostavljen režim postepeno počinje da se menja odnos O₂ i CO₂ tako što se količina O₂ smanjuje a količina CO₂ povećava zbog respiracije plodova. Na konstantnoj temperaturi i relativnoj vlažnosti respiracija plodova je približno konstantna veličina. Imajući u vidu štetnost veće količine CO₂, i štetno dejstvo O₂ kad se njegova količina smanji ispod 1% ili 2% (u plodovima počinju anaerobni procesi), moramo svakodnevno kontrolisati količinu O₂ i CO₂.

Najpouzdaniji je metod za merenje sastava atmosfere pomoću »orsat«-aparata. Količine O2 i CO2 mogu se meriti i uređajima na kojima se direktno očitavaju te količine u komori. Njihovu ugradnju ograničava cena jer su vrlo skupi. Kad je u komori smanjena količina O2 dovođenjem vazduha iz spoljne atmosfere, količina O2 će se povećavati. Povećana količina CO2 u komori odstranjuje se uređajima koji se nazivaju skruberi (dekarbonizatori, apsorberi). Svaki od ovih uređaja ima materije za apsorpciju CO2. Kao apsorpciona sredstva najčešće se upotrebljavaju rastvori kalijum-karbonata (potaše), natrijum-hidroksida, etanol-amina i suve supstance kao što je aktivni ugalj, zavisno od konstrukcije skrubera.

Skruber marke »Sulzer«

Princip rada sastoji se u paralelnom obavljanju apsorpcije i desorpcije. Takav paralelan rad omogućavaju dve posude napunjene apsorpcionim sredstvom koje su u donjem delu spojene tako da rastvor nesmetano prolazi iz jedne posude u drugu. Kao apsorpciono sredstvo u skruberu »sulzer« upotrebljava se rastvor kalijum-karbonata (potaše), koji pri povećanom parcijalnom pritisku CO₂ apsorbuje CO₂. Ovaj proces teče prema sledećoj hemijskoj jednačini:

K₂CO₃ + CO₂ + H₂O= 2KHCO₃

Pri malom parcijalnom pritisku CO2 i apsorbovanju toplote, kalijumhidrokarbonat se razlaže, pri čemu se izdvaja CO2.

Uređaj funkcioniše tako što pumpa (P) usisava iz posuda (a i b) sredstvo za apsorpciju i sprovodi ga kroz dizne (e) u komore (c i d). Tom prilikom dizne pomažu da se stvori velika apsorpciona površina (1500—2000 m2/m3) za povoljan tok razmene materija između CO2 i rastvora. Istovremeno one deluju kao vazdušne pumpe i usisavaju u apsoipcionu komoru (c) vazduh iz komore, a za desorpcionu komonu (d) svež vazduh spolja koji u rastvoru stvara mehurastu površinu.

Usled povišenog parcijalnog pritiska ugljen-dioksid u apsorpcionoj komori prelazi u apsorpcioni rastvor. Pošto je u desorpcionoj komori vrlo nizak parcijalni pritisak CO2 iz svežeg vazduha (praktično ravan nuli), to CO2 iz apsonpcione prelazi u desorpcionu komoru, a odatle u spoljnu atmosferu.

Kontinuiranim odvodom CO2 smanjuje se pritisak vazduha u atmosferi komore koji se mora izjednačiti vraćanjem vodene pare i prečišćene atmosfere nazad u komore. U protivnom može doći do oštećenja hermetičke izolacije, njenog odvajanja od zidova i kvarenja zaptivenosti komore. Nadoknada isparene vode omogućuje se automatskim otvaranjem ventila koji je u vezi s dovodom vode i njegovim automatskim zatvaranjem kad je postignut određen nivo tečnosti. U novije vreme u skruberima »sulzera« se kao apsorpciono sredstvo upotrebljava aktivni ugalj. Za razliku od upotrebe rastvora potaše, pri čemu teče hemijska reakcija sa CO2, kada se koristi aktivni ugalj nastaje fizički proces apsorpcije, a aktivni ugalj se regeneriše spoljnim vazduhom.

Skruber marke »Bonomi«

Prema kapacitetu proizvode se tri tipa: »bonomi« 300, »bonomi« 600 i »bonomi«, 1200. Radi sa rastvorom dietanol-amina. Hemijska reakcija počinje od monoetanol-amina prema sledećoj formuli:

(I) 2R — NH₂ = (R—NH₃)2CO₃
amin karbonat

(II) (R—NH₃)₂CO₃ = 2R — NH₃HCO₃
karbonat bikarbonat

U formuli je sa R označen rastvor etanol-amina koji ima tri derivata: monoetanol-amin, dietanol-amin i trietanol-amin. Ovaj skruber sastoji se iz dve posude: jedne za apsorpciju a druge za regeneraciju. Vazduh iz komore dovodi se do posude sa apsortivnim sredstvom radi apsorpcije CO2. Etanol-amin se pomoću pumpe i tuša raspršava u vazduh iz komore koji struji prema gore. Rasprskavanjem etanol-amina u atmosferi apsorbuje se CO2, pa se vazduh u kojem nema CO2 vraća u komoru. Kad se rastvor etanol-amina zasiti sa CO2, vremenski regulator zaustavlja rad apsorpcione posude i uključuje posudu za regeneraciju. U posucji za regeneraciju rastvor se zagreva do oko 95°C, pri čemu se CO2 izdvaja u obliku gasa i ispušta u spoljnu atmosferu. Rastvor se pomoću uređaja za hlađenje ohladi i ponovo vraća u apsorpcionu posudu.

Skruber »bonomi T« radi automatski, a princip rada se zasniva na ujednačenoj respiraciji voća.

Na konstantnoj temperaturi i relativnoj vlažnosti voće ima približno konstantnu respiraciju. Kad se zna ova veličina, onda se vremenskim regulatorom podešava vreme rada i vreme stajanja.

Apsorpciono sredstvo je kao i kod prethodnog — dietanol-amin. Ventilatori ubacuju u skruber vazduh iz komore, gde se on »tušira« rastvorom dietanol-amina. Vazduh bez CO2 vraća se u komoru, a pri regeneraciji rastvora, CO2 se izdvaja i izbacuje u spoljnu atmosferu.

Skruber »Markseven«

To je jedan od skrubera firme Whirpool corporation. Radi kao poseban uređaj ili kao sastavni deo generatora »tektrol«. Sastoji se iz dve posude (u kojima je apsortivno sredstvo aktivni ugalj) i iz ventilatora za unošenje vazduha u posudu skrubera. Radi jednostavno. Za razliku od prethodnih, apsorpcija CO2 iz atmosfere je fizička. Vazduh iz komore ulazi u jednu posudu sa aktivnim ugljem (na primer apsorber A). U posudi A ostaje CO2, a prečišćeni vazduh se vraća u komoru. Dok se posuda A zasićava sa CO2, dotle se iz posude B oslobađa CO2. Regeneracija se obavlja uvođenjem vazduha iz spoljne atmosfere u posudu B, pri čemu CO2 sa njim odlazi napolje.

Vremenskim regulatorom regulisano je vreme rada posude sa aktivnim ugljem. Proces apsorpcije teče bez prekida i koliko je potrebno. Firma Samifi izvršila je programiranje ovog skrubera. Na programatoru se izabere željeni program i dalje se automatski održava potrebna koncentracija CO2 u komori. Program se bira zavisno od vrste i sorte voća i povrća smeštenih u rashladnoj komori. Prednost ovog skrubera je u tome što je proste konstrukcije i malih dimenzija i što aktivni ugalj kao apsorbent ima prednosti nad tečnim apsorbentima. Pored apsorbovanja CO2 iz atmosfere komore, aktivni ugalj apsorbuje i druge produkte stvorene pri respiraciji plodova.

Adaptacija objekata poljoprivrednih domaćinstava u hladnjače

Poljoprivredna domaćinstva u dosta slučajeva imaju neke zgrade kao što su staje, podrumi, magacini i drugi objekti koji se nedovoljno koriste. Takvi objekti se mogu uspešno adaptirati u manje hladnjače. Ulaganja su minimalna u poređenju s koristima koje se tom adaptacijom dobijaju. Da bi se takvi objekti adaptirali u male hladnjače, trebalo bi uglavnom popraviti zidove, krov, tavanicu i pod, obezbediti otvore za izmenu vazduha, obezbediti vrata sa toplotnom izolacijom, postaviti toplotnu izolaciju prostorije, predvideti način i mesto ugradnje rashladne opreme i automatike i to ugraditi.

Lokacija objekta je važan faktor u korišćenju hladnjače. Najpovoljnije je ako je pored tvrdog puta, jer je olakšan dovoz i odvoz plodova. Ona treba ujedno i da je u blizini voćnjaka. Prostor oko objekta mora da omogući nesmetanu manipulaciju a sam objekat da zadovolji održavanje higijenskih uslova.

Na zidovima valja zazidati prozore i druge otvore, a neravnine izravnati. Tavanicu pregledati i otkloniti nedostatke. Zidovi sa tavanicom i podom čine*prostor koji će se koristiti kao rashladni. Pod mora tako biti izgrađen da omogućava normalnu manipulaciju robom. On je obično betonski, a može biti i asfaltiran. U prostoriji se na pogodnim mestima naprave ventilacioni otvori za izmenu vazduha. Ti otvori treba da imaju žaluzine kako bi se prilikom rada one otvorile i propuštale vazduh, a kad ventilator za izmenu vazduha prestane da radi, žaluzine bi se spustile i zatvorile otvor. Otvori za izmenu vazduha treba da su na suprotnim zidovima radi usisavanja i izduvavanja vazduha.

Na najpogodnijem mestu na zidu ostavlja se otvor za vrata. Vrata moraju biti dovoljno široka i visoka da obezbeđuju neomatan rad sa robom. Građa vrata mora biti takva da omogući termičku izolaciju. Moraju se lako otvarati i zatvarati, a kad su zatvorena da dobro zaptivaju i spreče gubljenje hladnoće iz rashladne prostorije. Za termičku izolaciju rashladne prostorije koristi se neka od izolacionih masa (najpodesniji je stiropor, koji je lak i ima dobra izolaciona svojstva). Debljina izolacionog sloja zavisi od namene rashladnog prostora, a za temperature od 0—4°C dovoljno je 5—10 cm. Izolacionim materijalom se sa unutrašnje strane oblažu zidovi i plafon tako što se ploče stavljaju jedna do druge bez praznog prostora između njih. Ukoliko postoji neki stub, i on se izoluje jer bi u protivnom bio termički most preko koga bi se hladnoća gubila. I pod se može izolovati.

Izbor rashladne opreme i ugradnja u male hladnjače je važan posao. Industrija proizvodi rashladne agregate koji se direktno ugrađuju na neki od bočnih zidova ili iznad vrata prostorije za hlađenje, zavisno od položaja rashladne prostorije. Međutim, za nešto veći kapacitet posebno se može ugraditi kompresor, a posebno prateća rashladna instalacija. Rashladni agregat i rashladna instalacija imaju sledeće elemente:

Kad nisu u pitanju agregati, kompresorski deo je odvojen od rashladnog prostora i instalira se u nekoj drugoj prostoriji koja je sastavni deo zgrade. Kondenzator se takođe instalira van rashladne prostorije. Isparivač je uređaj preko koga se hladnoća prenosi u rashladnu komoru. Ugrađuje se na najpogodnijem mestu u rashladnoj prostoriji, najčešće iznad vrata, jer tu zauzima manje mesta i najbolje funkcioniše.

Instalacija malih hladnjača obično je ispunjena freonom ili amonijakom. Princip rada rashladne opreme je kao i kod velikih hladnjača. Kompresor usisava amonijačnu paru i pod pritiskom je šalje u kondenzator gde se kondenzuje. Cirkulacija rashladnog fluida nastavlja se preko solenoidnog ventila koji ima ulogu da propusti potrebnu količinu fluida na isparivač u komori. On dobija impulse sa termostata koji se nalazi u komori i isključuje ga i uključuje zavisno od temperature u komori.

Isparivač je važan deo rashladne instalacije jer se pomoću njega ostvaruje razmena toplote između vazduha u komori i rashladnog fluida koji svojim isparavanjem u isparivaču oduzima toplotu u komori i svodi je na željen stepen. Prilikom rada na isparivaču se nahvataju inje i led koji treba redovno odstranjivati jer predstavljaju izolaciju na isparivaču. Inje i led sa isparivača se uklanjaju postupkom za koji je uobičajen naziv defrostacija. Osim temperature u rashladnoj komori treba održavati i određenu vlažnost da bi se kaliranje robe u hladnjači svelo na najmanju meru. Zato vlagu na isparivaču u vidu snega i leda treba ponovo vratiti u komoru i po potrebi dodavati vodu.