Atmosfera controllata
La conservazione in atmosfera controllata è una tecnologia che abbina alle normali tecniche di refrigerazione la modificazione dell’atmosfera all’interno della cella frigorifera.
È un metodo di conservazione specifico, sviluppatosi commercialmente in Europa e negli Stati Uniti d’America nella prima metà degli anni ’50, nato per evitare che l’ossigeno entri in contatto con gli alimenti. La composizione dell’atmosfera viene mantenuta costante attraverso l’utilizzo di sistemi automatici di controllo: l’aria all’interno delle celle frigorifere viene modificata con formulazioni che variano in base al tipo di prodotto da conservare, e tali miscele O2 ,Co2 C2H4 vengono controllate e tenute costanti per mezzo d’impianti specifici, mentre la temperatura viene mantenuta entro un range da -0,5 gradi 12 gradi a seconda del prodotto da conservare.
Questa tipologia di conservazione è applicata principalmente, ma non solo, ai prodotti ortofrutticoli: dopo la raccolta, i prodotti ortofrutticoli “respirano” e producono calore, vapore acqueo, anidride carbonica e componenti aromatici. Tutti questi fattori portano alla maturazione e poi al deterioramento del prodotto, perciò per una buona e duratura conservazione non è sufficiente solo il freddo, ma occorre ridurre anche il livello di ossigeno e controllare la produzione di anidride carbonica al fine di prolungarne il tempo di conservazione.
La conservazione in atmosfera controllata abbinata al freddo agisce in modo tale da evitare il degrado dell’aspetto esteriore (buccia e colore) ed interiore (polpa, acidi e consistenza) del prodotto stoccato all’interno delle celle frigorifere.
La conservazione in atmosfera controllata è una tecnica ormai universalmente utilizzata per conservare molti prodotti per mesi, nel caso di mele e pere fino a 10-12 mesi, questo permette di rifornire i mercati di tali prodotti per tutto l’anno.
Assorbitori di anidride carbonica
Gli assorbitori di anidride carbonica sono il principale strumento di gestione delle celle, depurandole dall’anidride carbonica in eccesso grazie ad un sistema di carboni attivi ad alta efficienza.
Generatori di azoto
I generatori di azoto, siano essi a setacci molecolari o a membrane, “producono” azoto di grande purezza, separandolo dall’ossigeno.
Depuratori di etilene
I depuratori di etilene, per lo più catalitici, abbassano o eliminano la presenza di etilene nelle celle, rallentando il processo di maturazione dei prodotti alimentari in esse conservati.
Analizzatori di gas: fissi o portatili, permettono un costante controllo della atmosfera e concentrazione dei vari gas presenti negli ambienti di conservazione degli alimenti.
Impermeabilizzanti
Resine polimeriche elastiche e atossiche, accuratamente applicate alla superficie interna delle celle frigorifere, ne garantiscono la tenuta ermetica per agevolare la conservazione in atmosfera controllata.
Palloni compensatori
Scopo di tali palloni è la compensazione delle variazioni di volume che si manifestano nelle celle a tenuta ermetica.
Una legge dei gas dimostra che alla variazione di temperatura di un gas ne varia il volume.
L’innalzamento di temperatura porta ad una variazione proporzionale del volume del gas iniziale nonché alla variazione di temperatura. La stessa legge vale se la temperatura calasse.
Nelle celle ad atmosfera controllata, di conseguenza a tenuta stagna noi abbiamo un volume che è dato dal volume totale della cella defalcato il volume netto della merce.
Durante l’avviamento del frigorifero l’aria in uscita degli evaporatori ha una temperatura che è sempre minore della temperatura di conservazione.
In queste condizioni si ha bruscamente una diminuzione di temperatura dell’aria ancora contenuta nella cella.
Si ha di conseguenza una diminuzione di volume di questa proporzionale al salto di temperatura.
Essendo la cella una struttura pressoché rigida, non potendo variare il volume ne subisce una pressione relativa la quale inevitabilmente diventa inferiore alla pressione atmosferica esterna.
Di conseguenza si avrebbe infiltrazione dall’esterno di aria con concentrazioni in ossigeno superiori a quelle volute e create internamente alla cella.
Una soluzione a questo problema è data da un polmone d’aria creato da un sacco ermetico in tela PVC direttamente collegato alla cella mediante una tubazione diretta.
Detto polmone trovandosi esternamente alla cella (a soffitto preferibilmente) non risentendo di dette variazioni di temperatura è in grado al momento di bisogno di cedere aria variando il proprio volume a favore della cella.
Si ottiene così una pressione in cella pressoché costante e uguale alla pressione atmosferica.
All’arresto del frigorifero la temperatura in cella tenderà ad aumentare con conseguente aumento del proprio volume.
Ciò causerà un aumento di pressione il quale automaticamente restituirà l’aria in eccesso andando a rigonfiare il polmone esterno.
Detto polmone è supportato in alto da una struttura metallica mentre verso il basso è libero di muoversi.
Valvole di sicurezza
Sistema di sicurezza con valvole ad acqua o a secco tarate a 30 mm di colonna acqua con espulsione verso l’esterno dell’atmosfera modificata.
Gestione computerizzata
Il controllore programmabile ha il compito di acquisire dagli strumenti di analisi dell’aria contenuta nelle celle, i valori di CO2 e O2, controllati con i valori di soglia e decidere il funzionamento delle macchine di adsorbimento CO2 e integrazione O2.
Compito non meno importante è quello di comunicazione con un Personal Computer, per il continuo aggiornamento dei valori letti per ogni cella, per la trasmissione dello stato impianto, per la ricezione da PC dei valori di soglia e di tolleranza.
I comandi agli adsorbitori delle celle e il comando di selezione per il prelievo di aria da analizzare, sono appoggiati su relè montati a blocchi di 8 su schedine;
questo permette l’interfacciamento verso il campo svincolato da tensioni diverse a quelle tipiche del PLC.
L’interfacciamento tra il PLC e il PC sarà di tipo seriale secondo un protocollo messo a punto e già pluricollaudato in applicazioni di automazioni e monitoraggio.
Dal pannello frontale attraverso i selettori sarà possibile inserire e disinserire le celle a piacere.
Il PLC scandirà la scansione delle elettrovalvole analisi