Jak działa kontener chłodniczy i dlaczego banany nie dojrzewają w drodze

Zaczęło się od telefonu. Córka, która jest technologiem w mleczarni, zadzwoniła w sprawie komory chłodniczej na wyroby i przy okazji rzuciła: „Tato, a wiesz, że banany w sklepie płynęły trzy tygodnie i dalej są zielone?”. Że płyną, wiedziałem, ale jak dokładnie wstrzymuje się ich dojrzewanie, już nie. Spędziłem dwa wieczory nad dokumentacją agregatów i opisami przewozu owoców, a w niedzielę narysowałem na kartce A3 skrzynię, z której wychodzą strzałki we wszystkie strony.

Z zewnątrz kontener chłodniczy wygląda prawie jak zwykły. Ta sama długość, te same zaczepy w narożach, tylko często jest biały, a nie kolorowy. Różnicę widać na jednej ze ścian czołowych: zamiast drzwi albo gładkiej blachy jest tam kratka, wentylator, panel z wyświetlaczem i gruby kabel z wtyczką. Bez tego kabla cała reszta jest tylko izolowaną skrzynią.

Z czego się składa

1. Pudło izolowane - ściany jak kanapka: blacha, gruba warstwa pianki, blacha od środka.
2. Agregat chłodniczy - sprężarka, skraplacz z wentylatorem na zewnątrz i parownik od środka, wszystko w jednym bloku na ścianie czołowej.
3. Podłoga w kształcie litery T - aluminiowe listwy z kanałami, którymi zimne powietrze płynie pod ładunkiem.
4. Zawór świeżego powietrza - regulowana klapka, przez którą do środka wpada powietrze z zewnątrz.
5. Sterownik z czujnikami - mierzy temperaturę powietrza wylotowego i powrotnego, zapisuje przebieg całej podróży.
6. Wtyczka i kabel zasilający - trójfazowe gniazdo, bez którego agregat nie ruszy.

Odkręcamy pokrywę

Agregat działa jak domowa lodówka, tylko jest większy i mocniejszy. Czynnik chłodniczy jest sprężany, oddaje ciepło w skraplaczu na zewnątrz, potem rozpręża się i odparowuje w parowniku w środku, zabierając ciepło z powietrza. Wentylator parownika przepycha to schłodzone powietrze w dół, pod podłogę.

Pierwszej ważnej rzeczy z zewnątrz nie widać: zimne powietrze płynie pod ładunkiem, a nie nad nim. Listwy podłogi tworzą kanały, z których zimne powietrze wychodzi do góry przez szczeliny między kartonami. Przechodzi przez cały ładunek i wraca pod sufitem do agregatu. Dlatego kartony z owocami mają otwory, a ładuje się je tak, żeby nie zostawić dziur, którymi powietrze uciekłoby na skróty. Jak zostanie luka, powietrze pójdzie tamtędy, a środek palety się zagrzeje.

Druga sprawa: sterownik pilnuje temperatury powietrza wychodzącego z agregatu, a nie samego towaru. Agregat nie schłodzi ładunku, który wjechał ciepły, bo jest od utrzymywania temperatury, a nie od jej obniżania. Towar ładuje się już schłodzony.

Banan oddycha i sam przyspiesza dojrzewanie

Zerwany banan dalej żyje. Oddycha, czyli zużywa tlen i wydziela dwutlenek węgla oraz etylen, gaz, który przyspiesza dojrzewanie. Im cieplej, tym banan szybciej oddycha, a im więcej etylenu wokół, tym szybciej żółknie. W zamkniętej skrzyni jedno nakręca drugie.

Są na to dwa sposoby. Pierwszy to temperatura. Według opisów przewozu bananów trzyma się je zwykle w około 13-14°C. Wyżej szybciej dojrzewają, a niżej uszkadza je chłód: skórka ciemnieje, w środku robi się szaro. Uczniów zawsze dziwi, że dla banana lodówka jest gorsza niż upał.

Drugi sposób to powietrze. Zawór świeżego powietrza wpuszcza trochę powietrza z zewnątrz i wypuszcza zużyte, razem z etylenem i nadmiarem dwutlenku węgla. Kontenery z kontrolowaną atmosferą robią więcej: sterownik celowo obniża zawartość tlenu do kilku procent i podnosi dwutlenek węgla, a resztę wypełnia azot. Robi to przez membranę, która przepuszcza gazy w różnym tempie. Owoc w takim powietrzu oddycha wolniej i wolniej dojrzewa. Według materiałów branżowych zielony banan wytrzymuje w zwykłym powietrzu w 14°C około 2-4 tygodni, a w kontrolowanej atmosferze około 4-6 tygodni.

Na końcu podróży banany trafiają do dojrzewalni, gdzie robi się odwrotnie: podnosi się temperaturę i podaje etylen, żeby zżółkły równo, zanim trafią do sklepu.

Co się psuje w podróży

Najwięcej kłopotów jest z prądem, a nie ze sprężarką. Kontener stoi w porcie i czeka na załadunek, ktoś go odłącza, przestawia, podłącza inny. Na naczepie ciężarówki jedzie z przyczepionym agregatem prądotwórczym. Przy każdej przerwie w zasilaniu temperatura rośnie, a sterownik wszystko zapisuje, więc przy odbiorze nie ma dyskusji, czy było ciepło, bo jest wykres.

Drugi kłopot to szron na parowniku. Wilgoć z ładunku osiada na zimnych lamelach i zamarza. Agregat co jakiś czas sam się odszrania, czyli na chwilę grzeje parownik. Jeśli odszranianie nie działa, lód zatyka lamele, powietrze przestaje płynąć i chłodzenie siada, choć sprężarka chodzi pełną parą.

Trzeci to uszczelki drzwi i uszkodzona izolacja. Kontener, który dostał widłami w ścianę, może mieć w środku mokrą piankę, która gorzej izoluje, więc agregat musi pracować dłużej, a z zewnątrz widać tylko wgniecenie.

W zakładzie mieliśmy agregaty wody lodowej przy liniach i znałem ten sam schemat: najpierw zabrudzony skraplacz, potem wysokie ciśnienie, potem zabezpieczenie wyłącza sprężarkę. Kontener na pokładzie ma gorzej, bo stoi w słońcu i w soli morskiej, a do skraplacza nikt z pędzelkiem nie podejdzie przez trzy tygodnie.