3.1. Przesłanki naukowo-badawcze
Transport owoców i warzyw w stanie niepełnej dojrzałości konsumpcyjnej jest zjawiskiem dość częstym wynikającym z konieczności długiego transportu na dalekich dystansach, przewożenia egzotycznych odmian owoców w dalekich obszarów do miejsc ich spożycia. Taka praktyka ma na celu zapobiec zmianom zachodzącym w owocach i warzywach w kierunku niekorzystnym, związanym z pogorszeniem jakości, a nawet zepsuciem, co generuje straty finansowe związane z samym etapem przewożenia owoców i warzyw. Transport owoców i warzyw w stanie niedojrzałym w pewnym stopniu zapobiega tym niekorzystnym skutkom. Warzywa i owoce, które trafiają do rejonu konsumpcji często poddane są wymuszonemu przyśpieszeniu dojrzewania na skutek poddania ich działaniu etylenu, co umożliwia osiągnięcie przez nich pełnego stopnia dojrzałości już po kilku godzinach. Taka praktyka może jednak niekorzystnie wpływać na pewne cechy sensoryczne i tym samym obniżać jakość konsumencką produktów.
Owoce i warzywa stanowią trudny przypadek ładunku do przewożenia ponieważ są tkanką żywą, w której w sposób ciągły zachodzą procesy życiowe. Zahamowanie tych przemian jest niemożliwe, natomiast możliwe jest spowolnienie ich przebiegu. Jest to główny cel przechowywania owoców i warzyw stąd konieczna jest stała kontrola parametrów wpływających na te zmiany. Parametry te dotyczą otoczenia, w którym znajdują się owoce i warzywa i są to m in: temperatura, wilgotność oraz skład gazowy otoczenia.
Podczas przechowywania kontroluje się te parametry i utrzymuje na pewnym poziomie, optymalnym dla danego produktu. Dzięki temu możliwe jest wydłużenie czasu przechowywania lub przedłużenie trwałości oraz zachowanie najwyższej jakości przechowywanych owoców i warzyw. Transport owoców i warzyw jest mobilną formą przechowywania. Kontrola tych parametrów ma również tutaj istotne znaczenie, co wynika z faktu, że produkty te transportowane są również na duże odległości, a rodzaj transportu ulega zmianom i w przypadku przewożenia owoców i warzyw z odległych miejsc jest to często transport mieszany np. transport drogą morską a następnie drogowy. Jednak najczęstszym rodzajem transportu jest transport drogowy, gdyż nawet przewożenie owoców
40
i warzyw drogą morską lub kolejową ostatecznie wymaga zastosowania transportu drogowego, który daje możliwość dostarczenia owoców i warzyw bezpośrednio do magazynów czy innych miejsc dystrybucji. Podczas transportu drogowego owoce i warzywa składowane są najczęściej w nadwoziu chłodniczym, wewnątrz którego kontroluje się temperaturę oraz wilgotność. Coraz częściej stosuje się również nadwozia przystosowane do transportu w kontrolowanych atmosferach, wewnątrz których steruje się składem gazowym. Taka forma transportu jest jednak kosztowna w związku z czym należy dobrze poznać wpływ pozostałych czynników, które mają znaczenie dla jakości i trwałości przewożonego ładunku.
Ponieważ podczas transportu owoców i warzyw należy zachować te same warunki, co podczas przechowywania, konieczna jest kontrola tych samych parametrów, które wpływają na przechowywane owoce i warzywa. Jednak podczas transportu występuje kolejny czynnik jakim są drgania, które mają charakter przypadkowy. Występowanie drgań niewątpliwie przyczynia się do powstania uszkodzeń w przewożonych produktach. Drgania, poprzez wywoływanie stałych uderzeń oraz ocierania się o siebie sąsiednio położonych owoców i warzyw doprowadzają do pojawienia się obtłuczeń na powierzchni owoców i warzyw, a nawet wypływu soków. To z kolei powoduje zepsucie przewożonego ładunku na skutek gnicia. Również ujemnie wpływają na jakość owoców i warzyw, które tracąc swój pierwotny kształt nie nadają się do bezpośredniej sprzedaży, a często nawet do dalszego przerobu.
Znane są częstotliwości drgań, które mogą generować takie straty, a tym samym miejsca w nadwoziu, w których takie drgania występują. Zatem oszacowanie wpływu drgań na zepsucie przewożonych owoców i warzyw jest możliwe i często poruszane w literaturze światowej. Liczne badania ukazują negatywny wpływ drgań na transportowane owoce i warzywa, na których w efekcie pojawiają się uszkodzenia w postaci wgnieceń, otarć i miejsc gdzie rozpoczyna się proces gnilny. Istnieje jednak niedobór informacji na temat wpływu drgań na niedojrzałe owoce i warzywa, które często w takim właśnie stanie są transportowane. Dane w literaturze dotyczą najczęściej strat ilościowych wśród dojrzałych produktów, oszacowanych po procesie transportowania. Natomiast informacje dotyczące wpływu drgań na przemiany fizykochemiczne związane z dojrzewaniem są niewystarczające. Z kolei, jeżeli drgania przyczyniają się do zepsucia produktów podczas transportowania, można przypuszczać, że ich wpływ na przemiany w transportowanych produktach jest równie istotny jak wpływ pozostałych czynników (temperatura, wilgotność).
Wiedza dotycząca wpływu konkretnych częstotliwości drgań na szybkość dojrzewania
41
owoców i warzyw może mieć istotne znaczenie w określeniu terminu zbioru tych produktów zależnie od miejsca ich dystrybucji. To z kolei mogłoby przyczynić się do obniżenia strat podczas transportu owoców i warzyw.
Wykonana w pracy analiza stanu wiedzy na temat wpływ drgań na owoce jak i powyższe rozważania pozwalają na wysunięcie następujących stwierdzeń:
o Dotychczas w literaturze światowej nie podjęto tematu wpływu drgań na owoce i warzywa w stanie niedojrzałym, a ewentualne badania dotyczą głownie wpływu drgań na zmiany właściwości fizykochemicznych owoców i warzyw, które wykazywały pełną dojrzałość konsumpcyjną.
o Budowa odpowiedniego stanowiska do generowania drgań o różnych poziomach energii dostarczanej do produktu wydaje się zapewnić wysoką wiarygodność wyników badań wpływu drgań na owoce i warzywa.
o Konieczne wydaje się określenie poziomu drgań, które powodują zmiany fizykochemiczne w owocach i warzywach sugerujące przyśpieszenie ich dojrzewania i porównanie wyników z owocami, w których proces ten zachodzi w warunkach podobnych lecz bez dodatkowego czynnika jakim są drgania.
Omówione problemy pozwalają na sformułowanie następującej tezy:
Oddziaływania mechaniczne wpływają na wyróżniki charakteryzujące stan biologiczny nie w pełni dojrzałych owoców i warzyw.
3.2. Cele i zadania badawcze
Na podstawie przeprowadzonej analizy stanu wiedzy można stwierdzić, że istnieją problemy naukowe związane z zależnością szybkości dojrzewania owoców od drgań o różnych poziomach częstotliwości. Zatem analiza wyników przeprowadzonych badań pozwoliła na sformułowanie celu ogólnego oraz celów szczegółowych problemu podjętego w niniejszej pracy o następującej treści:
Cel ogólny:
Określenie wpływu oddziaływań mechanicznych na zmiany parametrów fizykochemicznych, wybranych owoców, związanych z procesem dojrzewania.
42 Cele szczegółowe:
1. Analiza energii drgań występujących podczas transportu drogowego nadwoziem chłodniczym w warunkach rzeczywistych, przeznaczonym do transportu żywności
2. Odwzorowanie energii drgań występujących w warunkach rzeczywistych na symulatorze drgań
3. Określenie zmian wybranych parametrów fizykochemicznych owoców poddanych drganiom na stanowisku badawczym
Badania przeprowadzono na owocach borówki amerykańskiej, winogrona białego oraz pomidora. Uzasadnienie wyboru materiału badawczego przedstawiono w rozdziale dotyczącym badań eksperymentalnych wpływu drgań na wybrane owoce.
W ramach realizacji pracy w celu osiągnięcia celów szczegółowych oraz celu ogólnego, niezbędne do wykonania zadania są następujące:
1. Pomiar drgań występujących podczas rzeczywistego transportu drogowego żywności i wyznaczenie energii dostarczanej do transportowanych produktów.
2. Konstrukcja stanowiska do generowania drgań o różnej częstotliwości.
3. Oznaczenie zmian parametrów fizykochemicznych owoców pod wpływem wybranych częstotliwości drgań w różnym czasie.
4. Analiza zmian parametrów fizykochemicznych owoców na skutek dostarczonej energii pochodzącej z drgań.
Powyższe zadania realizowano w sposób chronologiczny.
43