LA PREREFRIGERAZIONE DEGLI ORTOFRUTTICOLI DISTA UNIVERSITA’ DELLA TUSCIA

La prerefrigerazione È un insieme di tecniche volte ad ottenere un rapido abbassamento delle temperature nei prodotti prima della conservazione e/o del trasporto

Perché refrigerare TRASPIRAZIONE Vapore d’acqua di traspirazione Succo cellulare Produzione di C2H4 ETILENE RESPIRAZIONE Sostanza organica + Ossigeno Vapor d’acqua di respirazione Acqua Anidride carbonica Calore - CO2 di respirazione - Calore di respirazione

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)

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 La perdita di acqua è anche in rapporto alla superficie/volume (da: Thomson et. al., 2002)

Effetto del ritardo nella prerefrigerazione (Da: Thomson et al., 2002)

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

1) In aria forzata 2) Idrorefrigerazione 3) Sottovuoto 4) Con ghiaccio Principali tipi di prerefrigerazione 1) In aria forzata 2) Idrorefrigerazione 3) Sottovuoto 4) Con ghiaccio

Andamento della curva di refrigera-zione con indicazione del t½ 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

Nomogramma universale da usare cono-scendo i tempi di metà refrigerazione (t½) Attraverso l’impiego di dati sperimentali è stato realizzato un nomogramma si adatta ai diversi prodotti ortofrutticoli.

Nomogramma universale da usare cono-scendo i tempi di metà refrigerazione (t½) ESEMPIO: Carciofi raccolti a 26° C Temperatura mezzo refrigerante 2° C Quale è il tempo necessario per raggiungere 5° C?

Scelta metodi di prerefrigerazione Ortaggi deperibili (asparagi, broccoli): idrorefrigerazione, sottovuoto, aria forzata, ghiaccio Ortive sensibili alla bagnatura (fragole, fiori, lamponi): aria forzata Ortive sensibili al ghiaccio (zucchini, cetrioli, uva, pomodori): aria forzata L’aria forzata è utilizzata per la maggior parte degli ortaggi: peperoni, melanzane, carote, sedani per la maggior parte dei frutti e radici L’idrorefrigerazione è utilizzata per: sedani, carciofi, asparagi, meloni mentre è da evitare per prodotti a foglia e fiori recisi

Scelta metodi di prerefrigerazione Il top e body icing si può adottare per: cavolini di Bruxelles, broccoli e carote La tecnica del sottovuoto è utilizzata per prodotti con elevato rapporto superficie/massa come gli ortaggi a foglia, i carciofi e il sedano La cella frigorifera si adatta bene a prodotti di bassa deperibilità come bulbi e tuberi

Prerefrigerazione in aria forzata L’asportazione del calore avviene attraverso moto convettivo Tunnel a doppia parete fredda Tunnel ad aria forzata

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

Sezione del tunnel La sezione del tunnel può essere ricavata dalla seguente formula: Sezione del tunnel (m2) Portata volumetrica (m3/s) Velocità media dell’aria (m/s)

Idrorefrigerazione L’asportazione del calore avviene mediante conduzione Metodo per aspersione Metodo per immersione

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

Potenza frigorifera nel sistema per aspersione Differenza di temperatura del prodotto durante il raffreddamento (°C) Portata ponderale del prodotto da refrigerare (kg/s) Calore specifico del prodotto (kJ/kg∙°C) Potenza frigorifera (kW)

Dimensionamento del nastro trasportatore – 1/2 Capacità nastro trasportatore (t) Portata ponderale del prodotto raffreddato (t/h) Tempo di raffreddamento (min) Area del nastro trasportatore (m2) Capacità nastro trasportatore (t) Peso del prodotto per unità di superficie (t/m2)

Dimensionamento del nastro trasportatore – 2/2 Lunghezza del nastro trasportatore (m) Area del nastro trasportatore (m2) Larghezza del nastro trasportatore (m) Velocità del nastro Trasportatore (m/min) Lunghezza nastro trasportatore (m) Tempo di raffreddamento (min)

Sanitizzazione dell’acqua Occorrono 100 ppm di cloro sotto forma di acido ipocloroso (HOCL) Cl2 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)

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 H2O 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

Prerefrigerazione sottovuoto VANTAGGI: SVANTAGGI: Rapido Fumigazioni Asciugatura del prodotto Impiego su prodotti già confezionati Personale specializzato Costi elevati Perdita di peso

Prerefrigerazione sottovuoto: consumi 20 pallet – 640 cartoni 90 Kw per la pompa a vuoto 370 Kw per il frigorifero 25-30 minuti Causa una perdita di peso dell’1% per ogni 6 °C di raffreddamento

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 top icing Sistema body icing Sistema ice-injection

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

Comparazione fra diversi sistemi di prerefrigerazione Aria forzata Idrorefri-gerazione Sotto vuoto Ghiaccio Tempo medio di raffreddamento (in ore) 1-10 0,1-1 0,3-2 0,1-0,3 Perdita di umidità (in %) 0,1-2 0-0,5 2-4 - Contatto del prodotto con acqua NO SI Contaminazione da microrganismi Bassa Alta Costi iniziali Bassi Medi Costi di esercizio