R. BOTONDI J.C. PECH III BASES PHYSIOLOGIQUES ET TECHNOLOGIQUES DE LA CONSERVATION PAR REFRIGERATION

R. BOTONDI J.C. PECH

IIIBASES PHYSIOLOGIQUES ET

TECHNOLOGIQUESDE LA CONSERVATION PAR REFRIGERATION

EFFETS DES FACTEURS EXTERNES

Initial respiration rate at 15°C

Sto

rage

p

oten

tial

Potato

Carrot

Green tomato

LettuceBrusselssprouts

Asparagus

Spinach

Mushroom

LE TRAUMATISME DE L ’ACTE DE RECOLTE

HYPOTHESES SUR L’ACCELERATION DE LA MATURATION

Théorie du déficit hydrique

Théorie d ’un inhibiteur

TFSA=holes as % of total film surface area

Nakano et al., Plant Physiol., 2003, 131:276

Diospyros kaki

PERSIMONS

Nakano et al., Plant Physiol., 2003, 131:276

Nécessité de réfrigération rapide

PRE-REFRIGERATION

ACTION DES BASSES TEMPERATURES

Le froid facteur d ’harmonisation de la maturation

INFLUENCE DE LA TEMPERATURE SUR LA RESPIRATION ET L ’EMISSION DE CHALEUR

Log

Dec

RELATIONS TEMPERATURE/DUREE DE SURVIE

Taches brunes sur papaye

Brunissementinterne Ananas

Phytophtora

Faisceaux libero-ligneux

Début de Chilling injury

Mangues Early gold

MALADIE DU FROID CHEZ L ’AVOCAT VARIETE HASS

4°C

Zone pédonculairemoins atteinte+ de Ca2+ ?

Maladie du froid de la banane

MALADIE DU FROID SUR MANDARINE

3 jours 37°C

DES TRAITEMENTS A HAUTE TEMPERATURE REDUISENT LE DEVELOPPMENT DE LA MALADIE DU FROID

MALADIE DU FROID SUR POMMEJonathan, Reinettes, Calvilles

Development of chilling injury in AS fruit is associated with a higher degree of membrane solute leakage and accumulation of ethanol and acetaldehyde

AS fruit develop severe symptoms of Chilling injury during cold storage, but also and mainly upon rewarming

Ethylène

CELLULE DE DATURA STRAMONIUM A 20°CMICROSCOPIE A CONTRASTE DE PHASE

Noyau

Travées cytoplasmiques

protoplasme en mouvement

CELLULE DE DATURA STRAMONIUM A 4°CMICROSCOPIE A CONTRASTE DE PHASE

Travées cytoplasmiques vésiculisées

Arrêt du flux protoplasmique

X

EFFETS DE L’HUMIDITE RELATIVE DE L’ATMOSPHERE

Q= S x K x Δt

90% HR 0°C4,8g eau/m3 X 0,9 = 4,32

2°C Sat: 5,24,32/5,2 = 83%

3°C Sat: 5,954,32/5,95 = 72%

Evap -5°CSat: 3,234,32 - 3,23= 1,09 condensation

Evap -3°CSat: 3,894,32 - 3,89 = 0,43gcondensation

Calcolo Carichi Termici

• CARICO TERMICO DA INFILTRAZIONI DI CALOREQ = K*S*DTK= Coefficiente di trasmissione del calore (Kcal/m2 °C ora)S= superficie interna della cella (m2)DT= differenziale termico tra interno della cella ed esterno della stessa

• CARICO TERMICO PER IL RAFFREDDAMENTO DELLE MERCIQ = P*Csp*DT/tP= peso prodotto in cella (Kg)Csp= calore specifico dei prodotti (Kcal/Kg °C)DT= differenza di temperatura tra il prodotto in cella e la cellat= tempo di raffreddamento

Calcolo Carichi Termici

• CALORE DI RESPIRAZIONE (Q3)Calore di respirazione (Kcal/ Kg ora) * P (peso prodotto in Kg)Nella AC corrisponde ai mg CO2/Kg ora 2550 = Kcal/ Kg ora (posto che ogni mg CO2 corrisponde a 2,55 calorie)

• FATTORE DI SERVIZIO (Q4)Kcal/m3 ora rappresenta il carico termico perduto durante l’apertura della porta della cella

Calcolo Carichi Termici

• CARICO TERMICO DEGLI ELETTROVENTILATORI (Q5)Kcal/ora .W (in cui W rappresenta la potenza emessa)

• CARICHI TERMICI VARI (Q6)Rappresenta la sommatoria dei carichi termici prodotti dalla permanenza del personale in cella, da quella delle macchine per la movimentazione del prodotto, dall’illuminazione. In genere corrispondono al 10% della sommatoria di tutti i precedenti carichi.Q6 = Q1+Q2+Q3+Q4……Q6/10 (Kcal/24 ore)

Calcolo Carichi Termici

• CARICO TERMICO TOTALE• S = Q (tot)/K*DT• S= superficie di scambio dell’evaporatore (m2)• K= coefficiente di trasmissione del calore (Kcal/m2 °C

ora)• DT= differenza tra la temperatura all’uscita

dell’evaporatore e quella dell’aria in cella• Rappresenta la somma di tutti i singoli carichi termici e

corrisponde alla quantità di calore che deve essere asportato affinchè la temperatura stabilita sia quella impostata.

Calcolo Carichi Termici

• La conoscenza del Q(tot) e del diagramma pressione-entalpia per il refrigerante, permette di calcolare le capacità del gruppo frigorifero, quando sono note la temperatura di conservazione, di evaporazione, di condensazione e l’efficienza del compressore (%).

• FLUSSO REFRIGERANTE (Kg/s) F = Q(tot)/H2-H1• CAPACITA’ DEL COMPRESSOREKW = F *

(H3-H2)/efficienza• CAPACITA’ DEL CONDENSATORE KW = F *

(H3-H1)• CAPACITA’ DELL’EVAPORATORE KW = F *

(H2-H1)

Legge di Fick

• LEGGE DI FICK F = A (C1-C2)/R

F= flusso di gas attraverso la superficie

A= area della superficie

C1 e C2 sono le concentrazioni gassose sulle due facce della superficie

R= costante dei gas

TRASPIRAZIONE

• L’intensità della traspirazione è proporzionale al VPD = differenza di pressione di vapore tra l’aria interna al prodotto e l’ambiente circostante. IPA = K * VPDIPA è l’intensità della perdita di acqua (e quindi di peso) K è una costante di proporzionalità funzione delle caratteristiche del prodotto

• VPD = SVP tessuto – VP ariaSVP tessuto è la pressione di vapore saturo dell’aria all’interno dei tessuti, alla temperatura del tessutoVP aria è la pressione di vapore dell’aria alla sua temperatura, pressione ed umidità relativa

TRASPIRAZIONE

• Impiegando un nomogramma in cui sono riportati la temperatura e l’umidità relativa possiamo ricavare i valori del differenziale di pressione di vapore (VPD).

• P. es. se a 2°C e 85% di U.R. la VPD=1.2 mbar mentre a 5°C e 90% di U.R. la VPD=0.9 mbar ne consegue che risulta più opportuno conservare a 5°C in quanto nell’altro caso si ha maggior calo peso e maggior consumo energetico.

COULOIR DE STATION DE STOCKAGE

Portes d ’entrée des chambres

Couloir de station de stockage

Entrée de l’évaporateur

Sortie de l’évaporateur ~ 2.5 m/sec

L’EVAPORATEUR: ORGANE D ’ABSORPTION DE CALORIES

Gerbage défectueux: mauvais cheminement de l’air

Chambre froide de transit

Evaporateur de grande surface

Condenseur à airCompresseur

Système de réfrigération pour chambre individuelle(sur-dimensionnement du compresseur après abaissement de t°)

Centrale de froid (3 compresseurs; tous fonctionnent en chargement; 1 seul en croisière)

SYSTEME DE REFRIGERATION A EAU GLYCOLLEE

Echangeur thermique