LA PREREFRIGERAZIONE DEGLI ORTOFRUTTICOLI
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- Sabina Franceschini
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1 LA PREREFRIGERAZIONE DEGLI ORTOFRUTTICOLI
2 La prerefrigerazione È un insieme di tecniche volte ad ottenere un rapido abbassamento delle temperature nei prodotti prima della conservazione e/o del trasporto
3 Perché refrigerare TRASPIRAZIONE Succo cellulare ETILENE Vapore d acqua di traspirazione Produzione di C 2 H 4 RESPIRAZIONE Sostanza organica - Acqua Ossigeno - Anidride carbonica - Calore + - Vapor d acqua di respirazione - CO 2 di respirazione - Calore di respirazione
4 Effetto della temperatura sulla respirazione - La respirazione implica molte reazioni enzimatiche - La velocità di esse aumenta con l aumentare della temperatura - L attività enzimatica è legata alla temperatura ed aumenta circa 2-4 volte per ogni 10 di aumento di temperatura (da: Thomson et. al., 2002)
5 La perdita di acqua negli ortofrutticoli freschi L acqua si diffonde all esterno dell ortofrutticolo sotto forma di vapor d acqua Nei vegetali vi sono spazi intercellulari che si riconducono ad aperture esterne L acqua dalle cellule vaporizza negli spazi intercellulari e mantiene quasi un atmosfera satura all interno del prodotto Il vapor d acqua raggiunge l esterno attraverso le lenticelle, gli stomi, ferite e tagli o direttamente attraverso la cuticola (da: Thomson et. al., 2002) La perdita di acqua è anche in rapporto alla superficie/volume
6 Effetto del ritardo nella prerefrigerazione (Da: Thomson et al., 2002)
7 Vantaggi dell impiego della prerefrigerazione Riduzione delle perdite post raccolta legate all emissione di vapor acqueo e all attività respiratoria Riduzione della sensibilità agli attacchi parassitari e dell attività metabolica dei microrganismi Migliore qualità del prodotto Prolungamento del periodo di commercializzazione Possibilità di effettuare una raccolta più tardiva Risparmio di spazio refrigerato ed energia di conservazione
8 Principali tipi di prerefrigerazione 1) In aria forzata 2) Idrorefrigerazione 3) Sottovuoto 4) Con ghiaccio
9 Andamento della curva di refrigerazione con indicazione del t ½ L intensità di raffreddamento diminuisce con il decrescere della temperatura del prodotto. Il raffreddamento disegna una curva del tipo qui indicato. Questo andamento è molto simile al concetto del t½ ovvero il tempo di metà raffreddamento. Esso rappresenta l intervallo di tempo che intercorre affinché la differenza di temperatura tra prodotto e mezzo refrigerante si dimezzi. Il t½ è teoricamente indipendente dalla temperatura iniziale e rimane costante
10 Nomogramma universale da usare conoscendo i tempi di metà refrigerazione (t ½ ) Attraverso l impiego di dati sperimentali è stato realizzato un nomogramma si adatta ai diversi prodotti ortofrutticoli.
11 Nomogramma universale da usare conoscendo i tempi di metà refrigerazione (t ½ ) ESEMPIO: Carciofi raccolti a 26 C Temperatura mezzo refrigerante 2 C Quale è il tempo necessario per raggiungere 5 C?
12 Prerefrigerazione in aria forzata L asportazione del calore avviene attraverso moto convettivo Tunnel a doppia parete fredda Tunnel ad aria forzata
13 Aria forzata VANTAGGI: SVANTAGGI: Economico Adattabilità a qualunque prodotto Non occorre personale specializzato Il prodotto può essere prerefrigerato e conservato nello stesso luogo Deve essere adottato un idoneo sistema di accatastamento Relativamente lento Prodotto sensibili possono deteriorarsi durante la prerefrigerazione
14 Sezione del tunnel La sezione del tunnel può essere ricavata dalla seguente formula: Sezione del tunnel (m 2 ) S = Q v v Portata volumetrica (m 3 /s) Velocità media dell aria (m/s)
15 Idrorefrigerazione L asportazione del calore avviene mediante conduzione Metodo per aspersione Metodo per immersione
16 Idrorefrigerazione VANTAGGI: SVANTAGGI: Rapido Assenza di calo peso Adattabilità ai vari prodotti Flottazione del prodotto Riduzione delle lesioni da impatto L acqua deve essere sanitizzata Contenitori idrorepellenti Impossibilità di refrigerare prodotti che presentano cavità/porosità Asciugatura dei prodotti
17 Potenza frigorifera nel sistema per aspersione Differenza di temperatura del prodotto durante il raffreddamento ( C) Calore specifico del prodotto (kj/kg C) Portata ponderale del prodotto da refrigerare (kg/s) RT = C T Q p p Potenza frigorifera (kw)
18 Dimensionamento del nastro trasportatore 1/2 Capacità nastro trasportatore (t) C = Q Portata ponderale del prodotto raffreddato (t/h) p t 60 Tempo di raffreddamento (min) Area del nastro trasportatore (m 2 ) A = C B Capacità nastro trasportatore (t) Peso del prodotto per unità di superficie (t/m 2 )
19 Dimensionamento del nastro trasportatore 2/2 Lunghezza del nastro trasportatore (m) L = A W Area del nastro trasportatore (m 2 ) Larghezza del nastro trasportatore (m) Velocità del nastro Trasportatore (m/min) L Lunghezza nastro trasportatore (m) V = t Tempo di raffreddamento (min)
20 Sanitizzazione dell acqua Occorrono 100 ppm di cloro sotto forma di acido ipocloroso (HOCL) Cl 2 cloro sotto forma gassosa (usato solo in larga scala) NaOCl sodio ipoclorito (2,7 l di varechina commerciale al 5,25 % in 1000 l di acqua) Ca(OCl) 2 calcio ipoclorito (210 g in 1000 l di acqua)
21 Prerefrigerazione sottovuoto Un liquido può evaporare a temperature più basse quando la pressione ambiente viene ridotta. Un ortofrutticolo, quindi, se mantenuto in condizioni di depressione cede H 2 O all ambiente esterno raffreddandosi grazie alla cessione di calore sensibile e latente. Impianto predisposto per effettuare la tecnica del bouncing Impianto predisposto per la tecnica del hydro vac cooling
22 Prerefrigerazione sottovuoto VANTAGGI: SVANTAGGI: Rapido Fumigazioni Asciugatura del prodotto Impiego su prodotti già confezionati Personale specializzato Costi elevati Perdita di peso
23 Prerefrigerazione sottovuoto: consumi 20 pallet 640 cartoni 90 Kw per la pompa a vuoto 370 Kw per il frigorifero minuti Causa una perdita di peso dell 1% per ogni 6 C di raffreddamento
24 Prerefrigerazione con ghiaccio L asportazione del calore avviene impiegando il ghiaccio in quanto la sua capacità di raffreddamento è di 335 kj per kg di prodotto. 1 kg di ghiaccio diminuisce di 28 C 3 kg di prodotto. Sistema body icing Sistema top icing Sistema ice-injection
25 Prerefrigerazione con ghiaccio VANTAGGI: SVANTAGGI: Molto rapido Impiegato con veicoli non refrigerati Economico Diffuso Umidità alta Applicazione limitata Gocciolamento dell acqua Difficile diffusione del ghiaccio Aumento del peso lordo Impiego di contenitori idrorepellenti
26 Comparazione fra diversi sistemi di prerefrigerazione Tempo medio di raffreddamento (in ore) Perdita di umidità (in %) Contatto del prodotto con acqua Contaminazione da microrganismi Aria forzata Idrorefrigerazione Sotto vuoto Ghiaccio ,1-1 0,3-2 0,1-0,3 0, , NO SI NO SI Bassa Alta NO Bassa Costi iniziali Costi di esercizio Bassi Bassi Medi Bassi Bassi Bassi Medi Bassi
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