32 Ziemniak Polski 2006 nr 3
TECHNIKA WIETRZENIA
OBNIŻAJĄCA STRATY ZIEMNIAKÓW W PRZECHOWALNI
dr Zbigniew CzerkoIHAR Oddział w Jadwisinie, 05-140 Serock e-mail: z.czerko@ihar.edu.pl
ulwy składowane w przechowalni inten-sywnie oddychają, pobierając tlen i wy-dzielając dwutlenek węgla oraz duże ilości ciepła. Część ciepła wykorzystywana jest w procesach biochemicznych bulwy, ale jego nadmiar powinien zostać odprowadzony na zewnątrz. Ponadto bulwy intensywnie tran-spirują, wydzielając duże ilości wody z całej swojej powierzchni. Odprowadzanie ciepła, dwutlenku węgla i wody, doprowadzanie tlenu, a także utrzymanie odpowiedniej tem-peratury dużej masy ziemniaków w prze-chowalni przez cały okres przechowywania wymaga stosowania systemu wentylacyjne-go.
Cechy systemów wentylacyjnych
Ze względu na sposób przepływu powietrza w pryzmie bulw wyodrębnia się dwa sposoby wietrzenia: przepływowy i opływowy.
System przepływowy występuje przede wszystkim w przechowalniach o składowaniu luzem. Powietrze tłoczone przez wentylatory przedostaje się przez warstwę ziemniaków wolnymi przestworami między bulwami, na-stępnie jest usuwane przez wyrzutnię na zewnątrz przechowalni. Strumień powietrza jest równomiernie rozłożony na całej po-wierzchni pryzmy, a ochładzanie ziemniaków następuje od dołu do góry. W wysokich pry-zmach występuje duża różnica temperatur między jej górnym i dolnym poziomem.
W skład systemu wentylacji do składowa-nia luzem wchodzą następujące podstawo-we elementy: budka podstawo-wentylacyjna z podstawo- wentyla-torem i klapami, główny kanał wentylacyjny, kanały rozprowadzające, wyrzutnie powie-trza oraz system sterujący.
System opływowy stosowany jest przy składowaniu ziemniaków w paletach skrzy-niowych z ażurowymi dnami i bokami. Po-wietrze podczas Po-wietrzenia przepływa mię-dzy paletami z dużą prędkością. Następuje
intensywna wymiana powietrza w warstwie zewnętrznej palety skrzyniowej, natomiast w środku wymiana jest minimalna. Temperatu-ra różnicuje się między środkiem a warstwą przyścienną palety. System wentylacji skła-da się z zespołu wentylacyjnego, w którym umieszczone są: wentylator z (ewentualnie) urządzeniami nawilżającymi, czerpnia powie-trza zewnętrznego i czerpnia powiepowie-trza we-wnętrznego, rury nadmuchowej oraz wyrzut-ni umieszczonej w ściawyrzut-nie przechowalwyrzut-ni.
Główne parametry wentylacyjne wpły-wające na straty to: ●dawka wentylacyjna,
●czas wentylacji w całym sezonie przecho-walniczym, ●parametry powietrza wentyla-cyjnego (głównie wilgotność).
Ilość ciepła odprowadzanego przez sys-tem wentylacji zależy głównie od wydajności wentylatora, różnicy temperatur między bul-wami a wentylowanym powietrzem i od cza-su wietrzenia. Ciepło można odprowadzić z przechowalni, stosując duże dawki wentyla-cyjne (dawka = natężenie przepływu powie-trza na 1 tonę ziemniaków), 120 m3/t·h, oraz
małe – nawet 25 m3/t·h. Jednak przy małych
dawkach czas wentylacji jest dłuższy (tab.1). Na intensywność odparowania wody z bulwy (w praktyce wzrost ubytków natural-nych) większy wpływ ma czas wentylacji niż prędkość przepływającego wokół niej powie-trza. Dlatego zalecana dawka powietrza po-winna być wysoka i w przechowalni o skła-dowaniu luzem powinna wynosić 90 m3/t·h, a
w przechowalni o składowaniu w paletach skrzyniowych 120 m3/t·h. Przy niższych dawkach wentylacyjnych czas wentylacji potrzebny do schłodzenia pryzmy wydłuża się. Każde wietrzenie, nawet powietrzem o dużej wilgotności, zakłóca stan wilgotności równowagowej, który wytwarza się w pry-zmie ziemniaków, i przez to przyczynia się do wzrostu ubytków naturalnych. W celu zmniejszenia ubytków naturalnych należy
B
Ziemniak Polski 2006 nr 3 33 ograniczać wietrzenie do niezbędnego mini- mum.
Tabela 1
Zależność ubytków naturalnych od wielkości dawki wentylacyjnej i sposobu składowania (IHAR 2004 r.)
Typ przechowalni Dawka m3/t/h Średni dobowy czas wietrzenia (h) Ubytki naturalne (%) Składowanie luzem 120 2,3 5,5 Składowanie luzem 25 13,7 7,7 Składowanie w paletach 120 6,2 10,1 NIRp.=o,o5 0,7
W pierwszym okresie przechowywania (przygotowawczym) trzeba schłodzić pryzmę do temperatury wymaganej dla danego kie-runku użytkowania ziemniaka. Tempo schła-dzania pryzmy może wpływać na wydłużenie lub skrócenie czasu wentylacji. Optymalne tempo schładzania powinno być zrównane z tempem spadku temperatury zewnętrznej. Wychładzanie pryzmy ziemniaków szybsze niż spadek temperatury zewnętrznej powo-duje, że określona ilość ciepła zewnętrznego przenika do przechowalni i wymaga dodat-kowego odprowadzenia przez system wenty-lacji, powodując wzrost ubytków. Natomiast tempo schładzania wolniejsze od spadku temperatury zewnętrznej utrzymuje zbyt wy-soką temperaturę w przechowalni, co też wpływa niekorzystnie na ubytki naturalne. Optymalne tempo spadku temperatury po-winno wynosić od 0,18 do 0,30oC/dobę.
Straty ziemniaków w przechowalniach o składowaniu luzem i w paletach skrzynio-wych układają się następująco:
● straty w postaci ubytków naturalnych generalnie są wyższe w przechowalni o składowaniu w paletach skrzyniowych (w systemach bez nawilżania);
● wyższa dawka wentylacyjna skraca czas wietrzenia i przyczynia się do zmniejszenia ubytków naturalnych;
● przy składowaniu luzem zróżnicowanie wielkości ubytków naturalnych występuje między dołem a górą pryzmy: w dolnej czę-ści są one największe, w górnej – najmniej-sze; w przechowalni z nawilżaniem różnice te są niewielkie;
● przy składowaniu w paletach skrzynio-wych istotne zróżnicowanie wielkości ubyt-ków występuje między środkiem palety a warstwą przyścienną. W środku palety ubytki
są mniejsze, ale porażenie chorobami więk-sze.
Wykorzystanie do wentylacji powietrza atmosferycznego
Utrzymanie wymaganej temperatury i wilgot-ności w przechowalni przy wietrzeniu powie-trzem zewnętrznym zależy głównie od wa-runków klimatycznych w danym rejonie. Aby uzyskać niski poziom ubytków naturalnych w przechowalni, wentylację powinno się prze-prowadzać, gdy temperatura zewnętrzna jest o 2-3oC niższa od temperatury ziemniaków, a wilgotność powietrza wynosi powyżej 80% wilgotności względnej. W całym sezonie przechowalniczym (jesienią, zimą i wiosną) występują okresy, kiedy na zewnątrz wilgot-ność powietrza jest za niska, i to wpływa na wzrost ubytków naturalnych.
Takim szczególnie newralgicznym okre-sem są pierwsze tygodnie przechowywania, kiedy naskórek bulw nie jest w pełni skorko-waciały i występuje intensywne odparowy-wanie wody (2-5 razy wyższe niż w długo-trwałym okresie przechowywania), oraz pod koniec okresu przechowywania, kiedy ziem-niaki intensywnie kiełkują, przyczyniając się do wzrostu ubytków naturalnych. W tych okresach należy szczególnie zadbać o wen-tylację przy wysokiej wilgotności powietrza. Tak się jednak składa, że akurat wtedy wa-runki wilgotnościowe powietrza zewnętrzne-go do wentylacji przechowalni są najmniej korzystne. Niska wilgotność powietrza at-mosferycznego występuje na początku prze-chowywania, we wrześniu i październiku, oraz pod koniec przechowywania – od po-czątku kwietnia. Do wietrzenia przechowalni można jednak wykorzystać najlepszą porę w ciągu dnia, kiedy wilgotność będzie najwyż-sza. W polskich warunkach klimatycznych najkorzystniejszą porą są godziny od 2do 7
34 Ziemniak Polski 2006 nr 3 rano. W porze jesiennej wilgotność w tych
godzinach utrzymuje się na poziomie 90- -93%, a wiosną 86-90%.
Użycie nawilżania w systemach wentyla-cyjnych można podsumować następująco:
Straty w przechowalni wyposażonej w system wentylacji z nawilżaniem
W celu zwiększenia wilgotności wentylowa-nego powietrza w systemach wentylacyjnych przechowalni stosuje się urządzenia do na-wilżania, instalowane najczęściej w głównym kanale wentylacyjnym. Główne sposoby na-wilżania to:
● zamgławianie za pomocą dysku obroto-wego,
● rozpylanie przez dysze ciśnieniowe, ● przepływ powietrza przez zwilżane filtry, ● napełnianie wodą kanałów wentylacyj-nych (mniej efektywne).
Powietrze nawilżone do wilgotności 95- -98% jest rozprowadzane kanałami i prze-pływa przez pryzmę ziemniaków. Głównym celem nawilżania powietrza jest zmniejsze-nie ubytków naturalnych, ale należy się przy tym liczyć z możliwym wzrostem gnicia bulw porażonych chorobami.
Doświadczenia przeprowadzone w prze-chowalni o składowaniu luzem w komorze z nawilżaniem i bez nawilżania (2002-2004 r.) pokazują, że ubytki naturalne w komorze z nawilżaniem były o 17% niższe niż bez na-wilżania i w obu komorach wynosiły odpo-wiednio: 4,6% (nawilżanie) i 5,4% (bez na-wilżania). W komorze bez nawilżania duże różnice w wielkości ubytków wystąpiły mię-dzy dołem i górą pryzmy. Na dole odnoto-wano 6,1%, a na górze 4,7. W komorze z nawilżaniem takich różnic na wysokości pry-zmy nie stwierdzono.
Porażenie mokrą zgnilizną było silniejsze w komorze z nawilżaniem niż bez nawilżania i wynosiło odpowiednio 1,5 i 0,5%. Rozwój mokrej zgnilizny, która jest chorobą bakteryj-ną powodującą gnicie bulw, w dużej mierze zależy od zawilgocenia panującego w chowalni. Podczas wentylacji należy prze-strzegać podstawowych zasad, aby nie do-puścić do kondensacji wody na bulwach. Ostatecznie może być tak, że suma strat uwzględniająca ubytki naturalne i choroby może być na tym samym poziomie w prze-chowalni z nawilżaniem i bez nawilżania.
● Nawilżanie powietrza w przechowalni zawsze powoduje zmniejszenie ubytków naturalnych.
● Nawilżanie jest bardziej efektywne w przechowalniach o składowaniu w paletach skrzyniowych niż luzem.
● Największy niedobór powietrza o wyso-kiej wilgotności występuje na początku okre-su przechowywania (wrzesień) oraz pod koniec przechowywania – od początku kwietnia.
● Przechowując ziemniaki porażone cho-robami, należy brać pod uwagę, że nawilża-nie zwykle przyczynia się do wzrostu gnicia bulw.
● W przechowalniach o składowaniu luzem duże ubytki naturalne mogą spowodować odkształcenia ciśnieniowe bulw.
Technika wietrzenia (czyli optymalne wy-korzystanie systemu wentylacyjnego) może decydować o wielkości strat w przechowalni. Patrząc na to zagadnienie bardziej komplek-sowo, trzeba wziąć pod uwagę kilka głów-nych czynników, tj. konstrukcję systemu wentylacji ukierunkowaną na przeznaczenie ziemniaków, zaplanowanie właściwych pa-rametrów na sterowniku (tempo spadku temperatury i czas wietrzenia), wykorzysta-nie do wietrzenia najniższych temperatur o najwyższej wilgotności, nieprzedłużanie wentylacji ponad wymagany czas, utrzymy-wanie ustabilizowanej temperatury oraz cy-kliczne przewietrzanie ziemniaków.
Literatura
1. Czerko Z. 2001. Przechowywanie ziemniaków.
IHAR Oddz. Jadwisin: 62 s.; 2. Czerko Z. 2003. Roz-wiązania techniczne i eksploatacyjne ograniczające skraplanie wody w przechowalni. – Ziemn. Pol. 3: 22- -27; 3. Czerko Z. 2003. Dobór dawki wentylacyjnej dla przechowalni ziemniaków. – Ziemn. Pol. 4: 18-22; 4.
Czerko Z. 2003. Ubytki naturalne w zależności od
rozwiązań systemu wentylacyjnego. [W:] Znaczenie odmiany w agrotechnice i przechowalnictwie ziemnia-ka. Konf. Nauk. Jadwisin, 26-27.03:2003. IHAR Oddz. Jadwisin: 69
