Γράφει ο Νίκος Σεκεριάδης
Μηχανολόγος Μηχανικός- Εκπαιδευτικός

Τα αγροτικά προϊόντα όταν συλλεχθούν από το χωράφι, περνάνε μια σειρά από μεταβολές που οδηγούν στην υποβάθμιση της ποιότητας τους. Οι μεταβολές αυτές επηρεάζονται από διάφορους παράγοντες όπως το κλίμα, η ποιότητα της λίπανσης, το περιβάλλον που αναπτύχθηκαν καθώς επίσης και από τις συνθήκες αποθήκευσης (θερμοκρασία, σχετική υγρασία ). Οι αλλοιώσεις, που συναντάμε στα φυτικά προϊόντα, οφείλονται στην αφυδάτωση, στην υπερωρίμανση ή στη γήρανση, στην προσβολή από μικροοργανισμούς καθώς επίσης και στις χημικές αλλοιώσεις.
Οι βιολογικές διεργασίες που συντελούν στη φθορά των φυτικών προϊόντων κατά τη διάρκεια της συντήρησης τους είναι οι:

Αναπνοή

Είναι η διαδικασία με την οποία ελευθερώνεται η χημική ενέργεια των αποθηκευμένων οργανικών ουσιών (υδατάνθρακες, πρωτεΐνες, λίπη) και μετατρέπεται σε μορφές που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα κύτταρα των ζώντων οργανισμών για τις λειτουργίες τους. Αν κατά τη διαδικασία αυτή απαιτείται οξυγόνο, ονομάζεται αερόβια αναπνοή. Αν η αντίδραση γίνεται χωρίς τη παρουσία οξυγόνου ονομάζεται αναερόβια αναπνοή. Κατά τη διαδικασία λοιπόν της αναπνοής των αγροτικών προϊόντων χρησιμοποιείται το οξυγόνο (το οποίο είναι υπεύθυνο για την ανάπτυξη μικροβιολογικών φορτίων που έχουν σαν συνέπεια την γήρανση του προϊόντος), ενώ ταυτόχρονα παράγεται διοξείδιο του άνθρακα . Η απώλεια των θρεπτικών ουσιών κατά τη διαδικασία της αναπνοής για τα αγροτικά προϊόντα έχει ως αποτέλεσμα γρηγορότερη φθορά των προϊόντων με συνέπεια τη μείωση της θρεπτικής τους αξίας.

Ο ρυθμός της αναπνοής ποικίλει ανάλογα με το είδος, την ποικιλία και την ηλικία.

Ο ρυθμός με τον οποίο φθείρονται τα νωπά αγροτικά προϊόντα εξαρτάται κυρίως από το ρυθμό αναπνοής τους. Ο αναπνευστικός ρυθμός λοιπόν κατά την ανάπτυξη και ωρίμανση παρουσιάζει διαφορές, ιδιαίτερα στα φρούτα. (ενδεικτικά αναφέρονται φρούτα με γρήγορο ρυθμό αναπνοής όπως: ντομάτες, μήλα, αχλάδια, μπανάνες, βερίκοκα, ροδάκινα). Γρήγορος ρυθμός αναπνοής συνδυάζεται με μικρή διάρκεια ζωής (υπερωρίμανση) του προϊόντος.
Τα φυλλώδη λαχανικά επίσης, λόγω του υψηλού ρυθμού αναπνοής τους, κατατάσσονται στα ευαίσθητα προϊόντα.

Η αερόβια αναπνοή των φρούτων και λαχανικών πρέπει να διατηρείται σε χαμηλό ρυθμό για την επιμήκυνση του χρόνου ζωής αυτών (μείωση της συγκέντρωσης του οξυγόνου, αύξηση της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα και μείωση της θερμοκρασίας).

Η ενέργεια που παράγεται κατά τη διαδικασία της αναπνοής, ελευθερώνεται με τη μορφή αισθητής θερμότητας, παράγοντα πολύ σημαντικού για τη μελέτη των ψυκτικών θαλάμων.

Απώλεια υγρασίας

Η απώλεια υγρασίας αποτελεί βασική αιτία υποβάθμισης των συντηρούμενων – σε ψυκτικό θάλαμο – αγροτικών φυτικών προϊόντων γιατί συντελεί στην αφυδάτωση τους η οποία προκαλεί μαρασμό και μείωση της θρεπτικής τους αξίας. Ο πιο σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει το ρυθμό απώλειας υγρασίας από τα αγροτικά προϊόντα είναι η σχέση της επιφάνειας τους προς τον όγκο τους, γι΄αυτό και τα φυλλώδη λαχανικά τα οποία έχουν μεγαλύτερη σχέση επιφάνειας προς όγκο από τα φρούτα παρουσιάζουν και μεγαλύτερους ρυθμούς απώλειας υγρασίας.
Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει το ρυθμό απώλειας υγρασίας είναι η ύπαρξη τραυματισμών.

Η απώλεια υγρασίας λόγω εξάτμισης νερού από τα φυτικά όργανα είναι μια φυσική διαδικασία η οποία μπορεί να περιορισθεί με διάφορες επεμβάσεις, όπως είναι η ρύθμιση της θερμοκρασίας, της σχετικής υγρασίας και του ρυθμού ανακύκλωσης του αέρα του ψυκτικού θαλάμου στον οποίο αποθηκεύονται τα προϊόντα

Ο έλεγχος της σχετικής υγρασίας στους θαλάμους ψύξης είναι απαραίτητος για την επιμήκυνση της διάρκειας ζωής των προιόντων. Σχετική υγρασία μεγαλύτερη από τη βέλτιστη τιμή προκαλεί την ανάπτυξη μικροοργανισμών και μυκήτων αλλοίωσης σε όλα τα τρόφιμα και το σχίσιμο της σάρκας ορισμένων φρούτων. Αντίθετα σχετική υγρασία χαμηλότερη από τη βέλτιστη τιμή προκαλεί αφυδάτωση και συρρίκνωση των φρούτων, άσχημη εμφάνιση των ζωικών ιστών, μεταβολές στην υφή και γενικά απώλεια βάρους λόγω αφυδάτωσης.

Παραγωγή αιθυλενίου

Το αιθυλένιο είναι η απλούστερη οργανική ουσία που επηρεάζει τη φυσιολογία των αγροτικών προϊόντων. Είναι μία φυσική οργανική ένωση η οποία παράγεται κατά το μεταβολισμό κλιμακτηριακών (απότομη αύξηση του αναπνευστικού ρυθμού) αγροτικών προϊόντων, μετά από τραυματισμό των ιστών, αλλά και από κάποιους μικροοργανισμούς.

Το αιθυλένιο παράγεται στους περισσότερους φυτικούς ιστούς και αποτελεί σημαντικό παράγοντα για την ωρίμανση των αγροτικών προϊόντων. Το αιθυλένιο είναι σημαντικό γιατί μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τεχνητή ωρίμανση των κλιμακτηριακών αγροτικών προϊόντων. Αυτό έχει καταστήσει δυνατή τη συλλογή αγροτικών προϊόντων ενώ είναι ακόμη πράσινα και τη μεταφορά τους σε μακρινές αγορές, όπου ωριμάζουν κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες ατμόσφαιρας.

Η παραγωγή αιθυλενίου αυξάνεται όταν τα φρούτα τραυματίζονται ή προσβάλλονται από μύκητες και μικροοργανισμούς. Αυτό μπορεί να ξεκινήσει τη διαδικασία ωρίμανσης και να οδηγήσει στην πρόωρη ωρίμανση κλιμακτηριακών αγροτικών προϊόντων κατά τη διάρκεια της μεταφοράς. Προϊόντα τραυματισμένα λοιπόν, δεν πρέπει να αποθηκεύονται.

Ένα επιπλέον πρόβλημα που προκύπτει από τη παραγωγή αιθυλενίου οφείλεται στην ανάμειξη φρούτων και λαχανικών. Αυτό μπορεί να προκαλέσει την απορρόφηση των αρωμάτων από τα προϊόντα.

Κατά τη μεταφορά φορτίων μικτών προϊόντων, το αέριο του αιθυλενίου που παράγεται από μερικά προϊόντα αρχίζει να επηρεάζει αυτά τα ευαίσθητα φρούτα και λαχανικά και η συγκέντρωση που χρειάζεται είναι συχνά υπερβολικά χαμηλή. Μερικά προϊόντα είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στο αιθυλένιο, όπως τα μαρούλια και τα φυλλώδη λαχανικά, τα οποία είναι ευαίσθητα στην επίδραση του αιθυλενίου, το οποίο προκαλεί εμφάνιση καφέ κηλίδων στα άκρα των φύλλων. Έστω και χαμηλές συγκεντρώσεις αιθυλενίου προκαλούν κιτρίνισμα, αποχρωματισμένα σημάδια και αποκοπή των φύλλων. Οι αλλοιώσεις αυτές οφείλονται σε νέκρωση κυττάρων.

Εάν τα προϊόντα στα μικτά φορτία δεν είναι συμβατά, ενδέχεται να προκληθούν απώλειες σε ποιότητα και επομένως μείωση της τιμής πώλησης.
Το αιθυλένιο λοιπόν, είναι εκείνος ο παράγοντας που συνδέεται με τα φαινόμενα ωρίμανσης αλλά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την τεχνητή επιτάχυνση της ωρίμανσης.

Συντήρηση αγροτικών προϊόντων

Τα αγροτικά προϊόντα, χαρακτηρίζονται από εποχικότητα στην παραγωγή τους. Αυτό σημαίνει ότι είναι διαθέσιμα σε μεγάλες ποσότητες ορισμένους μήνες του χρόνου, ενώ η ζήτηση τους είναι συνεχής.

Για να είναι δυνατή η κατανάλωσή τους στους μήνες που δεν παράγονται πρέπει αυτά να έχουν αποθηκευτεί κατάλληλα. Η κατανάλωση τους εκτός εποχής ανεβάζει την τιμή του προϊόντος, με αποτέλεσμα να είναι οικονομικά συμφέρουσα η αποθήκευσή του. Η συντήρηση σε ψυγεία-θαλάμους είναι η πιο αποτελεσματική και η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος στην αποθήκευση των αγροτικών προϊόντων για την αποφυγή της γήρανσης και της ανάπτυξης μικροοργανισμών που οδηγούν τελικά στην απώλεια της ποιότητας τους.

Σύσταση ατμόσφαιρας θαλάμων συντήρησης βρώσιμων προϊόντων

Για να μεγαλώσουμε τη διάρκεια αποθήκευσης των αγροτικών προϊόντων σε ένα ψυκτικό θάλαμο, αρκετές φορές χρειάζεται να τροποποιήσουμε τα χαρακτηριστικά του ατμοσφαιρικού αέρα του θαλάμου. Ο ατμοσφαιρικός αέρας αποτελείται κατά 21% από οξυγόνο, 78% από άζωτο και 1% από άλλα αέρια (0.03% διοξείδιο του άνθρακα, ευγενή αέρια και υδρογόνο). Η μεταβολή της περιεκτικότητας σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας των θαλάμων ψύξης επηρεάζει την αερόβια αναπνοή των φρούτων και λαχανικών, τη μικροβιακή ανάπτυξη και τις οξειδωτικές δράσεις. Για αυτό το λόγο εφαρμόζονται τεχνικές συντήρησης σε ελεγχόμενη ατμόσφαιρα (controlled atmosphere, CA) ή σε τροποποιημένη ατμόσφαιρα (modified atmosphere, MA).

Ελεγχόμενη Ατμόσφαιρα

Συνθήκες ελεγχόμενης ατμόσφαιρας σε ένα ψυκτικό θάλαμο έχουμε, όταν οι συγκεντρώσεις οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα είναι καθορισμένες και ελεγχόμενες. Οι συνθήκες αυτές, έχουν στόχο τη μείωση του ρυθμού αναπνοής, έτσι ώστε τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά (το χρώμα και η γεύση) των φυτικών προϊόντων διατηρούνται, η αποκοπή φύλλων περιορίζεται και αρκετές ασθένειες επιβραδύνονται.

Αντίδραση στην Τροποποιημένη Ατμόσφαιρα

Συνθήκες τροποποιημένης ατμόσφαιρας έχουμε όταν το προϊόν ανταλλάσσει με την ατμόσφαιρα του θαλάμου συγκεκριμένα αέρια σε συγκεκριμένους ρυθμούς. Συνθήκες τροποποιημένης ατμόσφαιρας χρησιμοποιούνται συχνά στις συσκευασίες των βρωσίμων προϊόντων.
Εκτός της μεταβολής της σύστασης του αέρα σε οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα ορισμένες φορές χρησιμοποιούνται μικρές συγκεντρώσεις άλλων αερίων, όπως χλώριο, διοξείδιο του θείου, όζον, κ.λ.π. για την επιβράδυνση της ανάπτυξης μικροοργανισμών και εντόμων.
Άλλα χημικά που χρησιμοποιούνται για να περιορίσουν φυσιολογικές ανωμαλίες και μεταβολές (π.χ. εμφάνιση κηλίδων, εκβλάστηση), η οξειδώσεις, είτε ψεκάζονται πάνω στα προϊόντα σε μορφή αεροζόλ ή υδατικών διαλυμάτων, είτε προστίθενται στη συσκευασία προϊόντων που διατηρούνται υπό ψύξη.