43. Gartenbauwissenschaftliche Tagung - (DGG) und des

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Technik
Modellierung des Kondensations- und Verdunstungsverlaufes bei der
Wiedererwärmung gekühlter Früchte
M. Linke, K. Gottschalk, O. Schlüter und M. Geyer
Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V. Max-Eyth-Allee 100, 14469 Potsdam
mlinke@atb-potsdam.de
Die Haltbarkeit von Obst und Gemüse kann durch eine Verringerung der Produkttemperatur
wesentlich verlängert werden. Das Abkühlen erfordert meist eine Wiedererwärmung z.B.
nach der Lagerung oder am Ende der Nacherntekette (im Einzelhandel), die bei Temperaturen
unterhalb des Taupunkts zu einer Überlagerung von Kondensation und Verdunstung auf der
Oberfläche des Erzeugnisses führt. Die Menge des Kondensats und die Verweilzeit auf der
Produktoberfläche sind Funktionen der Oberflächentemperatur und der Klimabedingungen
(Lufttemperatur, Feuchtigkeit, Luftströmung).
Unter praktischen Bedingungen werden Erwärmung und Kondensation stark durch das benutzte
Verpackungssystem beeinflusst. Die Wärme- und Stoffübertragung zwischen dem Erzeugnis
in der Verpackungseinheit und dem umgebenden Klima ist ein komplizierter Prozess,
in dem ein Temperaturgleichgewicht häufig erst nach mehreren Stunden erreicht wird. Die
nasse Produktoberfläche und die zunehmende Temperatur bieten ideale Wachstumsbedingungen
für unerwünschte Mikroorganismen und beeinflussen daher die Qualität und Haltbarkeit
des Produktes.
Die Zielsetzung der vorliegenden Untersuchung war es, Steuerungsmöglichkeiten zur Verringerung
nachteiliger Kondensationsprozesse an den gekühlten Produktoberflächen zu ermitteln.
Daher wurde zunächst am Beispiel einzelner Früchte ein mathematisches Modell entwickelt,
um die Menge des kondensierten Wassers und dessen Verweilzeit auf der Produktoberfläche
in Abhängigkeit von unterschiedlichen Klimazuständen zu bestimmen. Die Eingangsparameter
des Modells sind Klimabedingungen und thermische Produktzustände.
Um die Resultate der Modellierung zu validieren, wurden beispielhaft Pflaumen als Versuchsmaterial
verwendet. Für einzelne Früchte wurden alle relevanten Wärme- und Stoffübertragungsparameter
unter Laborbedingungen gemessen. Das Modell stellt die Temperaturverhältnisse
und die Überlagerung von Kondensation und Verdunstung auf einer einzelnen
Frucht in einer guten Genauigkeit dar, um Vorhersagen über die Intensität und die Dauer dieser
Prozesse in entsprechenden Nacherntephasen in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen
zu ermöglichen.
Bisher vorliegende Ergebnisse und Anwendungsmöglichkeiten werden diskutiert.
BHGL – Tagungsband 24/2006