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A través de todo el período que transcurre entre la cosecha y el consumo, el control de la temperatura es el factor más importante para mantener la calidad de los productos. Cuando se separan de la planta madre, las frutas, hortalizas y flores son aún tejidos vivos que respiran. El mantenerlos a la temperatura más baja posible (0 ° C ó 32 ° F para los cultivos de climas templados ó 10 a 12 ° C ó 50 a 54 ° F para los cultivos sensibles al daño por frío) aumentará su vida de almacenamiento por la disminución de la velocidad de respiración, por su sensibilidad más baja al gas etileno y por la menor pérdida de agua que sufren. Reduciendo la tasa de pérdida de agua se disminuye también la velocidad de marchitamiento y resecamiento, que es una causa seria de pérdidas postcosecha.
El mantener los productos demasiado fríos puede también ser un serio problema. Es importante evitar el daño por frío, dado que los síntomas incluyen: incapacidad para madurar (plátanos o bananas y jitomates o tomates), desarrollo de picado y áreas hundidas (naranjas, melones y pepinos), decoloración marrón (aguacates, chirimoyas, berenjenas), aumento de la susceptibilidad a las pudriciones (pepinos y ejotes oprotos o judías verdes) y desarrollo de sabores desagradables (jitomates o tomates) (Shewfelt, 1990).
La refrigeración conlleva la transferencia de calor desde el producto a un medio refrigerante que lo absorbe y es la fuente de refrigeración. Los procesos de transferencia de calor incluyen la conducción, convección, radiación y la evaporación.
Si se dispone de un suministro de energía eléctrica, los sistemas de refrigeración mecánica proporcionan la fuente de frío más segura. Los métodos incluyen la refrigeración en cámara, el enfriamiento por aire forzado y el enfriamiento evaporativo. Una variedad de enfriadores portátiles de aire forzado se han diseñado para el uso de los productores y de los distribuidores a pequeña escala (Talbot y Fletcher, 1993; Rij et al., 1979; Parsons y Kasmire, 1974). Sin embargo, existe una variedad de sistemas simples para enfriar productos en lugares donde no se dispone de electricidad o ésta es demasiado cara. Algunos ejemplos de sistemas alternativos (Thompson en Kader, 1992) incluyen la ventilación con aire nocturno, el enfriamiento radiante, el enfriamiento evaporativo, el uso de hielo y la selección de áreas subterráneas (sótanos, silos, cuevas) o almacenes ubicados por su altitud en lugares fríos. El hielo puede fabricarse con sistemas sencillos de enfriamiento solar, en donde colectores solares de placas planas generan la potencia para hacer hielo, que se usa entonces para enfriar los productos (Umar, 1998). El hielo se puede usar directamente como hielo en los empaques, para enfriar el agua que se usa en el hidro-enfriador o en un banco de hielo para un sistema de aire forzado pequeño o de cámara de enfriamiento.
Varias prácticas simples son útiles para enfriar y aumentar la eficiencia del sistema de almacenamiento dondequiera que se usen y especialmente en países en vías de desarrollo donde la disponibilidad de energía puede ser limitada y cualquier ahorro de energía puede ser crítico. Se debe proveer de sombra a los productos cosechado, a las áreas de empacado, construcciones usadas para el enfriamiento y almacenamiento y a los vehículos de transporte. Use la sombra, siempre que sea posible, reducirá la temperatura de los productos cosechados que entran al almacén y más tarde los costos del enfriamiento. Los árboles son una excelente fuente de sombra, pueden reducir la temperatura ambiente alrededor de la empacadora y de las áreas de almacenamiento. Los colores claros en las construcciones reflejan la luz (y el calor) y reducen la carga de calor. A veces un mayor gasto de dinero al principio conlleva un ahorro a la larga como el comprar equipo de iluminación adecuado. Las luces de sodio de alta presión producen menos calor y utilizan menos energía que las bombillas incandescentes .
Otro aspecto a considerar cuando se manejan hortalizas y frutas es la humedad relativa del ambiente del almacén. La pérdida de agua del producto se asocia generalmente con una pérdida de calidad, dado que pueden ocurrir cambios visuales como el marchitamiento o arrugado y cambios de textura. Si se usa la refrigeración mecánica para el enfriamiento, cuanto más grande sea el serpentín del frigorífico, más alta permanecerá la humedad relativa en la cámara fría. Vale la pena recordar que la pérdida de agua no siempre es indeseable; por ejemplo, es recomendable si el producto se destina a la deshidratación o al enlatado.
Para los productos destinados al mercado en fresco, cualquier método que aumente la humedad relativa en el ambiente del almacén (o disminuya el déficit de la presión de vapor, DPV entre el producto y su entorno) retrasará la pérdida de agua. El mejor método para incrementar la humedad relativa es reducir la temperatura. Otro método consiste en añadir humedad al aire alrededor de la mercancía utilizando nebulizadores, vaporizadores o como último recurso, mojando el piso del almacén. Otro manera es utilizar barreras de vapor tales como ceras, forros de polietileno en las cajas, cajas revestidas o una variedad de materiales de empaque económicos y reciclables. Cualquier material de empaque añadido incrementará la dificultad para un enfriamiento eficiente, por lo que se recomiendan forros con agujeros de ventilación (cerca del. 5% del área total del forro). Estos agujeros deberán alinerase con las aberturas del empaque para facilitar el enfriamiento de los productos en su interior. Los forros con agujeros de ventilación disminuyen el DPV sin interferir significativamente con el movimiento del oxígeno, dióxido de carbono y etileno.
El enfriamiento en cámara es un método muy lento pero relativamente económico, cuando se dispone de electricidad para la refrigeración mecánica. Cuando usamos el enfriamiento en cámara, el producto es simplemente cargado en el interior de la cámara fría, y el aire frío se deja circular entre las cajas de cartón, sacos, costales, cajas palet (arcones) o la carga a granel. Este método de enfriamiento se adapta mejor a los productos menos perecederos como las papas, cebollas, manzanas, camotes y cítricos, dado que los productos altamente perecederos se deteriorarán mucho antes de ser adecuadamente enfriados. El enfriamiento en cámara puede ser todo lo que usted necesite si maneja productos sensibles a la refrigeración que necesitan ser enfriadas de las temperaturas de cosecha de la mañana a temperaturas de almacenamiento de 10 a 13 ° C (50 - 55 ° F). El diseño y la operación de una cámara fría son bastante sencillos no es necesario un equipo especial
Es importante dejar un espacio adecuado entre las pilas de cajas dentro de la cámara de refrigeración para que el producto se enfríe más rápidamente. Aproximadamente 1 pulgada (2.5 cm) es suficiente para permitir que el aire frío circule por todos lados de las cajas individuales. Los productos en cajas ventiladas se enfriará mucho más rápido que los envasados en empaques sin agujeros de ventilación. En muchos cuartos refrigerados a pequeña escala, el producto se carga tan apretado que el enfriamiento no se lleva a cabo, a pesar del alto costo de tener en marcha el sistema de refrigeración, la temperatura del producto nunca disminuye a los niveles recomendados.
Las pilas del producto dentro de la cámara de refrigeración deben ser estrechas, aproximadamente la anchura de un palet o tarima o paleta en profundidad (dos o tres cajas de cartón). Se deben instalar ventiladores para mover el aire frío a través del cuarto. El aire que circula por el cuarto pasa sobre las superficies y a través de cualquier espacio abierto, de forma que el enfriamiento de la parte externa al centro de las pilas es principalmente por conducción. Usted querrá comprobar la temperatura del producto en los envases en varias localizaciones de la sala para determinar que el producto se esta enfriando como se desea. Rearregle las pilas y mida la velocidad del enfriamiento hasta que encuentre el patrón correcto para su cuarto.
( Ver también el USDA Porta enfriador en página USDA Porta enfriador)
En el enfriamiento por aire forzado se fuerza (jala, empuja) el aire frío muy rápidamente a través de los envases o empaques de almacenamiento, acelerando grandemente la velocidad de enfriamiento de cualquier tipo de producto. Muchos tipos de enfriadores de aire forzado se diseñan para mover el aire húmedo y frío sobre el producto. El ejemplo que se da a continuación es el de una unidad fija, donde un ventilador se aloja en el interior de la pared de un cuarto frío.
Enfriador de aire forzado alojado en una pared fría:
Fuente: Rij, R. et al. 1979. Handling Precooling and Temperature Management of Cut Flower Crops for Truck Transportation. USDA Science and Education Administration, AAT-W-5, UC Leaflet 21058.
A continuación se ilustra otra vista del enfriador de aire forzado alojado en una pared fría. Las lonas deben estar bien selladas y las aberturas del palet (tarima o paleta) bloqueadas para que el enfriador tipo túnel funcione bien .
Fuente: Gast, K.L.B. and Flores , R. 1991. Precooling produce. Kansas State University Cooperative Extension, Manhattan , Kansas .
Un enfriador portátil de aire forzado se puede construir usando como cubierta una lona o polietileno. La cubierta se extiende por encima de las cajas hacia el piso, sellando la unidad y obligando al aire a pasar a través de los agujeros de ventilación ( el área de éstos debe ser minímo del 5% del de la superficie total del envase) de las cajas de cartón que se apilan a los lados del enfriador. Esta unidad esta diseñada para usarse en el interior de una cámara de refrigeración. El ventilador se muestra por separado para ilustrar cómo el aire debe fluir por el enfriador. Para alcanzar los mejores resultados y el mínimo costo de operación, el aire tibio de salida del ventilador debe ser dirigido hacia el aire de retorno del cuarto frío.
Enfriador portátil de aire forzado :
Fuente: Parsons, R.A. and Kasmire, R.F. 1974. Forced-air unit to rapidly cool small lots of packaged produce. University of California Cooperative Extension, OSA #272.
Las siguientes ilustraciones muestran dos tipos de enfriadores de aire forzado usados para el enfriamiento de flor cortada. Cada uno está equipado con un extractor que al succionar el aire frío del interior del almacén lo fuerza a pasar a través de las cajas del producto empacado.
Fuente: Rij, R. et al. 1979. Handling, Precooling and Temperature Management of Cut Flower Crops for Truck Transportation. USDA Science and Education Administration, UC Leaflet 21058.
La siguiente ilustración muestra el patrón recomendado de distribución de los agujeros de ventilación en las cajas de cartón de los productos que van a ser enfriados por aire forzado. Estos agujeros deben corresponder a un 5% del área total de la superficie del envase y deben estar localizados a una distancia de 5 ó 7 cm (2 a 3 pulgadas) de sus esquinas. Son mejores unos pocos agujeros de ventilación grandes (1.37 cm = 0.5 pulgadas de ancho o más) que muchos pequeños.
Fuentes: Thompson, J.F. 2002. Cooling horticultural commodities. pp.97-112. In: Kader, A.A. (ed). Postharvest Technology of Horticultural Crops. Univ. of California , Div. of Agriculture and Natural ReFuentes, Publication 3311.
Mitchell, F.G. et al. 1972. Commercial cooling of fruits and vegetables. California Agricultural Experiment Station Extension Service, Manual 43.
El hidro-enfriamiento suministra un rápido y uniforme enfriamiento para algunas mercancías. Los productos, así como también los materiales de los envases deben ser tolerantes al remojo, al cloro (usado para el saneamiento del agua del hidroenfirador) y al daño por golpeo del agua (Mitchell en Kader, 1992).
La versión más sencilla de un hidroenfriador consiste en un tanque o depósito de agua fría en el que el producto es sumergido. En el tipo discontinúo o por lotes que se muestra a continuación, un lote de producto se mueve a través de un chorro o lluvia de agua helada por una banda transportadora. Los hidroenfriadores de tipo discontinúo pueden construirse con capacidad para llevar cargas paletizada completas de productos (Thompson en Kader, 2002). Se pueden añadir bandas transportadoras para ayudar a controlar los tiempos en que los productos permanecen en contacto con el agua fría.
Hidroenfriado con chorro o lluvia de agua fria :
Hidroenfriado tipo discontinúo o en lotes :
Estas empacadoras están construidas con materiales naturales que se pueden humedecer con agua. La humectación de las paredes y el techo en las primeras horas de la mañana crea las condiciones adecuadas para el enfriamiento evaporativo de una empacadora que esta hecha de paja.
Empacadora construida con paja :
La empacadora ilustrada a continuación esta hecha con paredes de malla alambrada rellena de carbón vegetal. El mojado del carbón con agua cada mañana hace que la estructura se enfríe por evaporación durante el día .
Empacadora construida con paja:
Fuente: FAO. 1986. Improvement of Post-Harvest Fresh Fruits and Vegetables Handling- A Manual. Bangkok : UNFAO Regional Office for Asia and the Pacific.
Los enfriadores evaporativos puede construirse para enfriar el aire de un almacén completo o solamente de unos pocos envases de producto. Estos enfriadores se adaptan mejor a regiones de baja humedad, dado que el grado de enfriamiento esta limitado a 1-2 ° C (2 a 4 ° F ) por arriba de la temperatura del bulbo húmedo. Una rejilla o panel pequeño de fibra de madera o paja se moja y entonces el aire es empujado a través del panel usando un ventilador pequeño. En el ejemplo ilustrado aquí, 0.5 galones de agua por minuto se dejan caer gota a gota, penetrando en el panel de 8 pies 2 de superficie, proporcionando así aire húmedo suficiente para enfriar 18 cajas de producto en 1 a 2 horas. El agua se recoge en una bandeja en la base de la unidad y se recircula.
Un enfriador evaporativo puede combinarse con un enfriador de aire forzado cuando se utiliza para enfríar cantidades pequeñas de productos. El aire se enfria al pasarlo por la rejilla o panel mojado antes de pasar a través de los envases y alrededor de los productos. El aire puede ser enfriado unos cuantos grados abajo de la temperatura de bulbo húmedo del aire ambiental.
Enfriador Evaporativo de aire-forzado:
Fuente: Thompson, J. F. and Kasmire, R.F. 1981. An evaporative cooler for vegetable crops. California Agriculture , March-April: 20-21.
Fuente: Mitchell in Kader, 1992. Postharvest Technology of Horticultural Crops. University of California , Division of Agriculture and Natural ReFuentes, Publication 3311. 296 pp.
El enfriador evaporativo que se muestra a continuación está equipado con extractor de vórtice o torbellino. Se usó malla de gallinero para construir dos paneles delgados en los lados opuestos del enfriador que contiene pedazos de carbón o paja húmeda. El agua gotea sobre el carbón vegetal o la paja y el viento hace girar la turbina succionando el aire húmedo y frío y haciéndolo pasar a través de la carga de producto localizada dentro del enfriador. Cuando se usa este enfriador la temperatura se reduce de 3 a 5 ° C (6 a 10 ° F) por abajo de la temperatura ambiental, mientras que la humedad relativa está por arriba del 85%.
Fuente: Redulla , C.A. et al. 1984. Temperature and relative humidity in two types of evaporative coolers. Postharvest Research Notes, 1(1): 25-28.
Los enfriadores evaporativos se pueden construir con materiales tan sencillos como una arpillera y bambú. El "enfriador por goteo" que se muestra aquí, opera sólamente por el proceso de evaporación, sin el uso de ventiladores. El enfriamiento puede aumentar si la unidad se protege del sol y se coloca en una zona bien ventilada .
Enfriador por goteo:
Fuente: Redulla , C.A. et al. 1984. Keeping perishables without refrigeration: use of a drip cooler. Appropriate Postharvest Technology 1(2): 13-15.
Dos enfriadores evaporativos simples se desarrollaron y han usado en Filipinas para el enfriamiento y almacenamiento de hortalizas (como jitomates, chile dulce o tipo Bell y hojas de mostaza). El tipo (a), ilustrado abajo, esta en posición vertical con una bandeja de agua de lámina galvanizada en su base y otra en la parte superior. Los lados y la parte de arriba se cubren con sacos de yute que se mantienen húmedos mojando sus extremos superior e inferior en las bandejas de agua. En el tipo (b), las paredes interiores se construyen de láminas lisas con agujeros menudos (espaciados a 5 x 5 cm) mientras que las paredes exteriores se construyen de malla metálica fina (0.32 cm). El espacio de 1.5 cm entre las paredes interiores y exteriores se rellena con cáscara de arroz y el enfriador se mantiene húmedo por contacto con los materiales textiles que se remojan en la bandeja de agua colocada en la parte superior del enfriador.
El producto almacenado en estos enfriadores tiene una vida útil más larga que el que se mantiene en condiciones ambientales. Los jitomates y pimientos pierden menos peso y maduran más lentamente, y podrían mantenerse por tanto tiempo como cuando se almacenan en refrigeración (aproximadamente 3 semanas). La podredumbre puede ser un problema, pero se puede controlar mediante lavado en agua clorada antes del enfriamiento. Las hojas de mostaza pierden mucho menos peso y muestran muy poco marchitamiento hasta por 5 días.
Fuente: Acedo, A.L. 1997. Storage life of vegetables in simple evaporative coolers. Tropical Science 37: 169-175.
Acedo, A. 1997. Ripening and disease control during evaporative cooling storage of tomatoes. Tropical Science 37: 209-213.
Un enfriador evaporativo localizado en el punto más alto de una estructura de almacenamiento puede enfriar un cuarto entero de producto almacenado como camotes o boniatos u otras cosechas sensibles al frío. Las rejillas de ventilación para el aire exterior deben estar localizados en la base de la construcción de forma que el aire frío circule por toda la cámara antes de que salga.
Fuente: Thompson, J.F. and Scheuerman, R.W. 1993. Curing and Storing California Sweetpotatoes. Merced County Cooperative Extension, Merced , California 95340
La cámara de enfriamiento de bajo costo ilustrada abajo se construye de ladrillos. La cavidad entre las paredes se rellena con arena y los ladrillos y la arena se saturan con agua. Las frutas y hortalizas se cargan en el interior de la cámara y a continuación ésta se cubre con una estera de junco, que ayuda a conservar la humedad. Dado que se requiere una cantidad relativamente grande de materiales para construir esta cámara frigorífica, puede ser útil solamente cuando se manejen productos de alto valor.
Durante los calurosos meses de verano en la India, se ha demostrado que esta cámara puede mantener una temperatura interior entre 15 y 18 ° C (59 a 65 ° C) y una humedad relativa del 95%.
Cámara de enfriamiento perfeccionada, sin gasto de energía:
Fuente: Roy S.K. 1989. Postharvest technology of vegetable crops in India . Indian Horticulture. Jan-June: 7678.
Los almacenes pueden enfriarse utilizando el aire de la noche si la diferencia de temperaturas entre la noche y el día es relativamente grande (Thompson en Kader, 2002). El almacén debe estar bien aislado termicamente y las rejillas de ventilación localizarse a raz de tierra. Las rejillas de ventilación se abren durante la noche y los ventiladores se usan para renovar y poner en movimiento el aire frío a través del almacén. Si la estructura está bien aislada y las rejillas de ventilación se cierran muy temprano en la mañana se mantendrá bien las temperaturas frías durante el día .
Ventilación nocturna en un almacén
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