پیش سرد کردن محصولات کشاورزی
پیش سرد کردن محصولات کشاورزی
پیش سرد کردن به حذف سریع گرمای مزرعه در مدت کوتاهی پس از برداشت محصول اشاره دارد. گرمای مزرعه یا باغ را می توان به عنوان تفاوت دما بین دمای محصول برداشت شده و دمای بهینه نگهداری آن محصول تعریف کرد. به طور کلی باید دما را به اندازه ای خنک کرد تا به 88 درصد اختلاف دمای موجود و دمای بهینه نگهداری آن برسد. گرمای مزرعه باید با بیشترین سرعت ممکن حذف شود، زیرا برای اکثر محصولات، یک ساعت تاخیر در شرایط مزرعه حدود 35 درجه سانتیگراد منجر به از دست رفتن ماندگاری حدود 1 روز می شود حتی در شرایط نگهداری بهینه .
با این وجود، به دلیل عوامل بیولوژیکی، اهمیت پیش سرد کردن سریع متفاوت است. طبق بررسی های گروه دانش تدبیر ، انگور، توت، گیلاس، زالو، خربزه، میوه های هسته دار، ، بامیه، گوجه فرنگی، فلفل دلمه ای، فلفل قرمز، بادمجان، خیار، لوبیا سبز، نخود فرنگی و اسفناج باید به سرعت از قبل سرد شوند، در حالی که سایر محصولات کمتر فاسد شدنی از انبه، پاپایا، موز سبز، انار، تربچه، کلم، گل کلم و هویج پیش سرد سریع نیاز ندارند.
طبق گفته فائو ، پیش سرد کردن “در میان کارآمدترین روش برای حفظ کیفیت موجود” است و “به عنوان یکی از ارزش افزوده ترین فعالیت ها در زنجیره باغبانی” در نظر گرفته می شود.
مزایای پیش سرد کردن عبارتند از:
- کاهش حجم کاری مورد نیاز یک انبار سرد زیرا دمای ذخیره سازی بهینه سریعتر به دست می آید
- محدود کردن و به حداقل رساندن فعالیت تنفسی، در نتیجه حفظ وزن محصول، و تخریب آنزیمی محصول برداشت شده. بنابراین از نرم شدن، از دست دادن آب و پژمردگی جلوگیری می کند
- جلوگیری از رشد میکروبی مانند باکتری ها و قارچ ها و در نتیجه کاهش سرعت پوسیدگی
- کاهش نرخ تولید اتیلن و تاثیر آن بر محصولات حساس به اتیلن
- به تعویق انداختن جراحات سرد برای برخی میوه ها
- افزایش مصرف روزانه در انبارها که اگر محصول از قبل سرد نشده باشد نباید از 10 درصد ظرفیت خنک کنندگی آن تجاوز کند
روش های مختلفی وجود دارد که می توان برای پیش سرد کردن محصولات انتخاب کرد. اینکه کدام روش مناسب ترین انتخاب است به عوامل مختلفی بستگی دارد که برخی از آنها در زیر ذکر شده است:
- ویژگی های تولید : ویژگی های محصول، مانند حساسیت به سرما یا نیاز به حذف سریع گرما، منجر به نیازهای خنک کننده متفاوت می شود که روش ها را کم و بیش مناسب می کند. محصولات همچنین در ظرفیت جریان خود متفاوت است. هر چه محصولات سریعتر خنک شوند، بهتر است. برخی از روش ها را نمی توان با برخی از میوه ها و سبزیجات تحمل کرد، به عنوان مثال اگر آنها نتوانند با آب تماس داشته باشند
- بسته بندی : نحوه بسته بندی محصولات، روش های پیش سرد کردن را کم و بیش مناسب می کند
- مقیاس : اندازه عملیات/مقدار محصولی که باید خنک شود
- بهره وری : بسته به شرایط، برخی از روش ها نسبت به سایرین کارآمدتر از نظر انرژی خواهند بود
- نیروی کار ماهر : روش ها به سطوح مختلف پرسنل ماهر و آموزش دیده نیاز دارند. در دسترس بودن چنین پرسنل آموزش دیده ای باید در نظر گرفته شود
- دوام اقتصادی : قیمت روش های پیش خنک کننده متفاوت است و باید در نظر گرفته شود. این در مورد سرمایه گذاری و همچنین هزینه های جاری، به عنوان مثال، برق صادق است. به طور کلی، هزینه روش پیش سرد کردن با توجه به حجم محصول و افزایش ارزش محصول به منظور منطقی اقتصادی قابل توجیه است
صرف نظر از اینکه کدام روش مورد استفاده قرار می گیرد، فرآیند همیشه باید تحت نظارت باشد تا اطمینان حاصل شود که پیش خنک سازی به کارآمدترین روش انجام می شود. بسته به روش و محصول در دست، محصول با نرخ های متفاوتی خنک می شود.
به طور کلی، سه روش مختلف برای پیش سرد کردن تولید وجود دارد که با استفاده از هوا، آب یا ایجاد خلاء انجام می شود.
در زیر هر روش و تغییرات احتمالی به اختصار توضیح داده شده است:
سایه
ساده‌ترین، کم‌هزینه‌ترین و کم‌هزینه‌ترین گزینه برای کاهش گرمای مزرعه این است که محصول را مستقیماً پس از برداشت به منطقه‌ای با سایه عمیق منتقل کنید. دما در خانه های بسته بندی با سقف هایی که رنگ روشن یا بازتابی دارند، می تواند دما را به 20 درجه سانتی گراد کاهش دهد.
خنک کننده هوا
استفاده از هوای سرد در یک اتاق سردخانه معمولی، یک اتاق مخصوص پیش خنک کننده، یک خنک کننده قیفی یا یک خنک کننده هوای اجباری. خنک کننده هوا را می توان به روش های خنک کننده اتاق و خنک کننده با هوای اجباری تقسیم کرد:
خنک کننده اتاق : محصول در یک اتاق سرد (یخچال) قرار می گیرد
| بسیار کارآمد انرژی در صورتی که به درستی طراحی شود |
| بسیار کند |
| محصول باید به درستی روی هم چیده شود تا هوای سرد بتواند از میان پشته ها عبور کند |
| برای محصولاتی که نیاز به خنک شدن فوری و سریع دارند مناسب نمی باشد |
| برای محصولاتی که در سطل‌ها یا ظروف فله ذخیره می‌شوند مناسب نمی باشد، زیرا دمای محصول در وسط سطل ذخیره‌سازی افزایش می‌یابد زیرا تولید گرما از طریق تنفس احتمالاً از سرعت حذف حرارت پیشی می‌گیرد مرکبات، سیب‌هایی که در شرایط جوی کنترل‌شده ذخیره می‌شوند. که البته در صورت استفاده از این روش پیش سرد کردن کیفیت مطلوبی نخواهد داشت |
خنک کننده با هوای اجباری : یک فن برای هدایت هوا از طریق محصولات بسته بندی شده در یک اتاق یخچال استفاده می شود. استفاده از فن باعث افزایش سرعت خنک کننده نسبت به خنک کننده اصلی اتاق می شود. محصول باید به گونه ای بسته بندی و روی هم چیده شود که اجازه دهد هوا به سرعت در جریان باشد
| مزایای | سریعتر از خنک کننده اتاق |
| چالش ها | زمان لازم برای خنک شدن به دمای هوا بستگی دارد |
| کافی برای | پرکاربردترین و قابل انطباق ترین شکل پیش خنک کننده |
| برای میوه ها و سبزیجات از نوع میوه استفاده می شود | |
|
آووکادو، خیار، خربزه، کدو تنبل، موز، انبه، نارگیل، بادمجان، بامیه، انگور، پرتقال، توت فرنگی، کلم بروکسل، گریپ فروت، پاپیا، کدو حلوایی، کارامبولا، گواوا، میوه شور، نارنگی، کاساوا، کیوی، فلفل، توت فرنگی خرمالو، آناناس، انار، لیچی، میوه نان
|
آب خنک کننده
از آب برای جذب گرمای محصول برداشت شده استفاده می کند. آب سرد یا سرد روی محصول پاشیده می شود یا محصول در آن فرو می رود. آب باید بتواند از میان محصول عبور کند نه در اطراف آن.
| مزایای | گرما به سرعت و حدود 15 برابر سریعتر از زمانی که هوا استفاده می شد حذف می شود زیرا آب وسیله انتقال حرارت بهتری است |
| برای جلوگیری از اختلالات نگهداری در میوه ها می توان با محلول CaCl2 در یخچال انجام داد | |
| بدون از دست دادن رطوبت | |
| کم هزینه ترین روش پیش خنک کننده | |
| چالش ها | نیاز به آب تمیز و سالم برای جلوگیری از آلودگی میکروبی |
| راندمان انرژی کمتر از خنک کننده اتاق و هوای اجباری است | |
| کافی برای | کالاهایی که می توانند خیس شدن را تحمل کنند |
| به طور کلی برای نوع ساقه و گل و همچنین سبزیجات ریشه ای و برخی میوه های درختی استفاده می شود کرفس، نخود فرنگی، مارچوبه، انار کلم چینی، چغندر، خیار، کلم بروکلی، بادمجان، تربچه، کلم بروکسل، پیاز سبز، اسفناج، طالبی، کیوی، کدو حلوایی، هویج، تره فرنگی، ذرت شیرین، کاساوا، پرتقال، خربزه و گل کلم |
|
| تجهیزات مورد نیاز | تجهیزات بسته بندی: جعبه های چوبی سیمی، کارتن های فیبر مومی، کیسه های مشبک پلی و سطل های فله، پالت ها (باید به گونه ای روی هم چیده شوند که آب بتواند وارد بسته ها شود) |
خنک کننده یخ
یخ برای حذف گرما از محصولات تازه استفاده می شود.
| مزایای | اگر بسته ها خیلی متراکم باشند که با هوا خنک شوند مفید است |
| گرما را به سرعت از بین می برد | |
| به حذف گرما از طریق جذب در حین ذوب ادامه می دهد | |
| قابل استفاده در حمل و نقل، توزیع و ذخیره سازی | |
| چالش ها | یخ استفاده شده نباید حاوی هیچ گونه خطر شیمیایی، فیزیکی یا بیولوژیکی باشد |
| ناکارآمد است زیرا حدود نیمی از اثر خنک کنندگی به جای اینکه واقعاً به خنک کردن محصول کمک کند، به دلیل تبادل حرارت با محیط از بین می رود (USAID، 2009). | |
| بسته به نزدیکی تأسیسات یخ‌سازی و در دسترس بودن بسته‌بندی عایق، تلفات در طول حمل و نقل به تأسیسات خنک‌کننده رخ می‌دهد (USAID، 2009). | |
| کافی برای | تولید با تعداد تنفس بالا |
| تجهیزات مورد نیاز | یخ |
| ظروف ذخیره سازی و بسته بندی که برای کاربردهای یخ سازی مناسب هستند، در صورت خیس بودن باید پایدار بمانند، مانند کارتن های تخته فیبر مومی، ظروف سیمی چوبی، سبدها، مانع ها و آسترهای پلاستیکی سوراخ دار |
یخ رویه : یخ خرد شده به صورت دستی یا مکانیکی روی محصول اعمال می شود
| کافی برای | بروکلی، پیاز سبز، سبزیجات برگدار، کلم بروکسل، تره فرنگی، طالبی، جعفری، هویج، نخود فرنگی، کلم چینی |
یخ مایع : مخلوط یخ و آب از طریق دریچه ها یا دستگیره ها به داخل بسته ها تزریق می شود. این کار بدون باز کردن بسته ها و بدون خارج کردن آنها از پالت انجام می شود
| مزایای: | می تواند برای عملیات های کوچک و بزرگ به طور یکسان استفاده شود |
| چالش ها: | محصول در تماس با آب خطر توسعه میکروبی را افزایش می دهد. بهداشت بسیار مهم است. |
آیسینگ بسته بندی جداگانه : یخ خرد شده به صورت دستی روی محصول بسته بندی شده اضافه می شود
| مزایای | بسیار ساده |
| چالش ها | از آنجایی که یخ به سادگی در بالای بسته ها/کارتن ها قرار می گیرد، خطر سرد شدن ناهموار محصولات وجود دارد |
| استفاده از یخ بر روی هر بسته، کار فشرده و آهسته است و بنابراین عمدتاً برای عملیات های کوچک اعمال می شود |
بطری های یخ : بطری های یخ پیچیده شده در بین محصولات قرار می گیرند.
| مزایای | محصول هیچ تماس مستقیمی با یخ ندارد |
| قابل استفاده در حین حمل و نقل |
خنک کننده خلاء
با قرار دادن محصول در یک استوانه فلزی که در آن فشار اتمسفر کاهش می یابد، دما کاهش می یابد که منجر به تبخیر و یک اثر خنک کننده می شود .
| روش خنک کننده سریع و یکنواخت |
| برای شرکت در مقیاس کوچک پرهزینه است |
| اتلاف آب زیاد که می توان با افزودن آب در طول فرآیند خنک سازی از آن جلوگیری کرد |
| تولید با نسبت سطح به حجم بالا |
| محصولی که نمی تواند با آب در تماس باشد و استفاده از هوا برای آن مشکل است |
| برای سبزیجات برگدار |
| کلم بروکسل، هویج، نخود فرنگی، گل کلم، لوبیا، کرفس، اسفناج، کلم چینی، ذرت شیرین، تره فرنگی، چغندر سوئیسی |