Das Design der Bohrung beeinflusst die Effizienz der Abkühlung
Die schlechte Temperatur-Regulierung und die physischen Schäden gelten als die Hauptursache und als der allgemeine Grund für die Verluste nach der Ernte der frischen Obst- und Gemüseprodukte. Verluste, die durch den korrekten Gebrauch der Kühlkette und effizientere Verpackung, die die Regulierung der Temperatur während des Vorkühlens vereinfachen und die das Produkt vor Druckstellen und Abschürfungen schützen, minimiert werden könnten.
Das Ventilation Design der Verpackungen muss demnach so geplant sein, dass diverse Parameter berücksichtigt werden, z.B. Art, Löcherung und äußere und innere Konfiguration der Verpackung, Art, Form und Größe des Produkts usw.
Im Allgemeinen werden die Kartons gestapelt, um die Handhabung zu vereinfachen und die Dichte der Verpackung während der Vorkühlung, den Transport und der Lagerung zu verbessern. Die Verpackungen und die Strukturen der Paletten formen jedoch eine Barriere zwischen Produkt und der gekühlten umliegenden Luft, die nicht nur die Abkühlung, sondern auch die Konservierung der Qualität beieinträchtigen. Sicherlich würden mehr Löcher zur Ventilation der Behälter zur Begünstigung des Luftflusses im Inneren keine Lösung darstellen!
Die Kühlung mit Umluft (FAC, Forced-air cooling) wird benötigt, um schnell die Wärme des Bodens aus den landwirtschaftlichen Produkten zu entfernen, für eine bessere Qualität. Die Kartons sind ventiliert, um eine gleichmäßige Abkühlung der verpackten Produkte zu begünstigen und die gebrauchte Energie der Lüfter auf ein Minimum zu beschränken. Die Effizienz des Abkühlens wird durch die Luft und der Konfiguration der Luftlöcher des Kartons beeinflusst. Allerdings reduziert die Position der Löcher auch die Kraft zur Verdichtung des Kartons, und erfordert eine Verstärkung durch weitere Faserpaneele und somit werden die Kosten zur Herstellung des Kartons erhöht.
Eine Gruppe südafrikanischer, belgischer und schweizer Forscher hat 4 Typologien von Karton bewertet, in Bezug auf den Bereich der Löcher und auf die Typologie der Wellpappe.
Wellpapppe mit unterschiedlichem Löcherdesign
Die Forscher haben das Verhältnis der dynamischen Flüssigkeit (CFD, Computational Fluid Dynamics) errechnet, zur Resistenz des Luftflusses, die Geschwindigkeit der Abkühlung, die Gleichmäßigkeit und den Energieverbrauch. Die Experimente wurden ausgeführt, um die Kraft der Kompression des Kartons zu quantifizieren.
Kalkulation zum Verhaltens der dynamischen Flüssigkeit (CFD, Computational Fluid Dynamics) um den horizontalen Fluss der Kühlungsluft in einem Apfelkarton zu simulieren.
Die Ergebnisse zur Bewertung der mechanischen Resistenz haben eine lineare negative Relation zwischen Resistenz des Kartons und dem Bereich der Abzugslöcher. Der Effekt der Konfiguration des Loches auf die Kraft der Kompression hängt von der Art der Wellpappe ab.
Die Typologie Multivent erlaubt eine Energieersparnis von 58% und hat auch die Gleichmäßigkeit der Abkühlung bedeutend verbessert, in Bezug auf die Standardtypologie, und nutzt dabei eine kleinere Belüftungsoberfläche. Die bedeutende Verbesserung der Energieeffizienz resultiert auch in einer Verbesserung der Resistenz der Kompression des Kartons.
Quelle: Tarl M. Berry, T.S. Fadiji, Thijs Defraeye, Umezuruike Linus Opara, 'The role of horticultural carton vent hole design on cooling efficiency and compression strength: A multi-parameter approach', 2017, Postharvest Biology and Technology, Vol. 124, pag. 62–74.
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925521416304525