Maatalouden tutkimuskeskuksen julkaisuja S A RJ A Arvo Kinnunen Raija Ahvenainen Porkkanan, kaalien ja sipulin CA- ja MA-varastointi Maatalouden tutkimuskeskus Arvo Kinnunen Raija Ahvenainen Porkkanan, kaalien ja sipulin CA- ja MA-varastointi CA- and MA storage of carrot, cabbages and onion Maatalouden tutkimuskeskus ISBN 951-729-473-5 ISSN 1238-9935 Copyright Maatalouden tutkimuskeskus (MTT) 1996 Julkaisija Maatalouden tutkimuskeskus (MTT), 31600 Jokioinen Jakelu ja myynti MTT, tietopalveluyksikkö, 31600 Jokioinen Puh. (03) 41881, telekopio (03) 418 8339 Sisäsivujen painopaperille on myönnetty pohjoismainen joutsenmerkki. Kansimateriaali on 75-prosenttisesti uusiokuitua. Kinnunen, Arvo* & Ahvenainen, Raija*. Porkkanan, kaalien ja sipulin CA- ja MA- varastointi. Maatalouden tutkimuskeskus, 1996. 29 s. * VTT Bio- ja elintarviketekniikka, PL 1500, 02044 VTT Tiivistelmä Avainsanat: CA-varastointi, MA-varastointi, alipainevarastointi, kaali, sipuli, porkkana Kasvisten varastoinnin aikana tärkeimpiä laatua alentavia tekijöitä on soluhengitys. Soluhengityksen hidastaminen yleensä parantaa kasvisten säilyvyyttä. Oikean va- rastointilämpötilan ohella kasvista ympä- röivän kaasutilan muuntelu normaalista ilmasta poikkeavaksi on keino, jolla solu- hengitystä voidaan hidastaa. Tästä syystä säätöilma- eli CA-varastointi, muunnetun ilmakehän varastointi eli MA-varastointi ja alipainevarastointi ovat mielenkiintoisia vaihtoehtoja normaalille kylmävarastoin- nille. Katsaukseen on koottu tietoa näistä varastointitekniikoista, niiden teknisistä ratkaisuista ja varastoinnin kustannuksista. Yksinkertaisimmillaan MA-varastointi tarkoittaa sitä, että tuote pakataan kaasuja valikoivasti läpäisevään materiaaliin. Eni- ten kustannuksia aiheutuu pakkauskonees- ta ja -materiaaleista sekä työvoimakuluista pakattaessa. CA-varastoinnissa suurimmat kustannukset aiheutuvat varaston tiivistä- misestä ja kaasutus- ja mittalaitteista. CA- ja MA-varastoinnin kustannusten vertailu keskenään on vaikeaa, koska ei ole riit- tävästi tietoa MA-varastoinnista eri kasvik- silla. Käytön kannalta MA-varastointi pakkauksissa on joustavampi kuin CA-va- rastointi ja mahdollistaa suojaavan kaasu- kehän säilyttämisen tuotteen ympärillä myös varaston ulkopuolella. Katsauksen lopussa tarkastellaan CA- ja MA-varastoinnin tuomia mahdollisuuksia lähinnä porkkanan, kaalien ja sipulin laa- dun säilyttämisessä. CA- ja MA-varastoin- timenetelmät näyttävät lupaavimmilta kaaleille ja sipulille. Ennen kuin Suomessa kannattaa lähteä suuremmassa mitassa to- teuttamaan joko CA- tai MA-varastointia, tarvitaan kokeellista tutkimusta menetel- mien antamista hyödyistä laadun ja jakelun kannalta. 3 Abstract Key words: CA-storage, MA-storage, cabbage, onion, carrot Respiration is one of the most important factors affecting the quality reduction of vegetables during storage. Retardation of respiration generally improves shelf-life. Proper storage temperature and the modification of atmosphere around produce are means to retard respiration. For this reason, controlled atmosphere (CA) storage and modified atmosphere storage (MA) are interesting options to normal cold storage. Information about these storage techniques, their technical solutions and storage costs have been compiled in this review. At its simplest, modified atmosphere storage can be implemented by packing produce in a material with proper gas permeability properties. Most costs derive from apackaging machine, packaging materials and labour. With regard to CA-storage, most costs come from the sealing up of a storage room, and gasification and measurement systems. Comparison of costs between CA and MA storage is difficult, because there is not adequate information available regarding the MA storage of vegetables. From a use point of view, MA storage in packages is more flexible than CA storage, and makes possible a protective atmosphere around the produce after taking it from a storage room. At the end of the review, the possibilities offered by CA and MA storage regarding the quality retention of carrots, cabbages and onions are considered. CA and MA storage appear to be more promising techniques for cabbages and onion than for carrots. Before these technigues are deemed worth implementing in the storage of vegetables in Finland, experimental research about the benefits from a quality and distribution point of view is needed. 4 Alkusanat Vuonna 1994 käynnistettiin Maa- ja metsäta- lousministeriön rahoittamana 4-vuotinen projekti `Varastovihannesten laadun kehittä- minen ja hävikin minimointi'. Projektia vetää MTT:n puutarhatuotannon tutkimuslaitos, ja projektin vastuullinen johtaja on vanhempi tutkija Raili Pessala. Projektin päätavoitteet ovat: tuottaa tietoa vihelytoimenpiteiden vai- kutuksesta vihannesten varastointikestävyy- teen ja varastoitavan sadon laatuun sekä kehittää yksinkertaiset laatuindikaattorit ja mittausmenetelmät, joilla viljelijät voivat sel- vittää optimaalisen sadonkorjuu-ajankohdan ja määrittää taloudellisesti kannattavimman ja tuotteen laadun kannalta optimaalisen va- rastointiajan. Projektin sivutavoitteena on alustavasti tutkia kirjallisuudesta säätöilmava- rastoinnin (CA-varastointi), muunnetun il- makehän varastoinnin (MA-varastointi) ja alipainevarastoinnin soveltuvuutta tärkeim- mille kotimaisille kasviksille: porkkanalle, kaaleille ja sipulille. Tähän katsaukseen on kerätty sekä kir- jallisuudesta että laite- ja kaasuntoimittajilta tietoa CA- ja MA-varastoinnista. Kirjalli- suuden haussa käytettiin seuraavia tietokan- toja: Agricola (1979-), AGRIS Interna- tional (1975-), BioBusiness, BIOSIS, Books in print, CABA, Caplus, FSTA, LifeSci ja World Patent Index. Tiedonhausta esitäm- me lämpimät kiitokset erikoistutkija Irma Salovaaralle, VTT Tietopalvelu. Kaikkiin löytyneisiin kirjallisuuslähteisiin ei kat- sauksessa viitata, vaan vain parhaiten tä- män katsauksen tavoitteita ja Suomen intressejä palveleviin. Esitämme myös par- haat kiitokset MTT:n puutarhatuotannon tutkimuslaitoksen johtaja Risto Tahvoselle, projektin johtaja Raili Pessalalle ja projek- titutkija Terhi Suojalalle saamastamme hyödyllisestä palautteesta. Toivomme katsauksen olevan riittävän käytännönläheinen ja palvelevan kotimai- sia viljelijöitä ja kauppapuutarhoja uusista vihannesten varastointitavoista ja inves- toinneista päätettäessä. Tosin katsaus osoit- taa, että lisätutkimusta vielä tarvitaan ennen kuin CA- ja MA-varastointitekniikoita kan- nattaa lähteä Suomessa laajemmin sovelta- maan. 5 Sisällys Tiivistelmä 3 Abstract 4 Alkusanat 5 1 Johdanto 9 2 CA- ja MA- varastoinnin yleiset periaatteet 10 3 CA-varastoinnin tekniset ratkaisut 12 3.1 Huuhteluun perustuvat menetelmät 12 3.2 Varastoilman kierrätykseen perustuva menetelmä 13 3.3 Tuotteen soluhengityksen kautta muodostuva varastointi-ilma 13 3.4 Hiilidioksidin poistomenetelmät 13 3.5 CA-varastoinnin kaasutekninen mitoitus 14 3.6 CA-varastointiin liittyvät mittaukset ja rajoitukset 15 4 MA-varastoinnin tekniset ratkaisut 15 5 Alipainevarastointi 17 6 CA- ja MA- varastoinnin kustannukset 18 7 Porkkanan varastointi 19 8 Kaalien varastointi 21 9 Sipulin varastointi 23 10 Johtopäätökset ja suositukset 24 Kirjallisuus 25 7 1 Johdanto Soluhengitys jatkuu kasviksissa korjuun jäl- keenkin ja vaikuttaa merkittävästi niiden säilyvyyteen. Sitä tapahtuu jakeluketjun jo- kaisessa vaiheessa, joista tärkeimpiä ovat kuljetukset ja varastoinnit. Soluhengitys on monimutkainen biologinen prosessi. Solu- hengityksessä hiilihydraatit, polysakkaridit ja orgaaniset hapot hajoavat pienemmiksi molekyyleiksi tuottaen hengityksen ylläpi- tämiseen tarvittavaa energiaa, josta osa va- pautuu lämpönä. Kaikki biologiset reaktiot tapahtuvat liuoksessa. Oksidaasientsyymit nopeuttavat soluhengitystä. Muunnetun varastoilman ominaisuuksien tarkastelussa soluhengitystä voidaan kuvata glukoosin hapettumisen käänteisellä reaktiolla (1), jos- sa syntyy hiilidioksidia ja vettä sekä lämpöä (Bartsch 1992). entsyymit c6H1206 + 602 > 6CO2 + 6H20 + 673 kcal (1) Soluhengityksen nopeuteen vaikuttavat monet sisäiset ja ulkoiset tekijät kuten tuo- te, lajike, kasvin osa, tuleentumisvaihe, vau- riot, vuodenaika, varastointilämpötila ja ympäröivän kaasufaasin koostumus (Kader et al. 1989). Varastoinnissa voidaan vaikut- taa lämpötilaan ja kaasukoostumukseen: kosteus-, happi-, hiilidioksidi-, eteeni- ym. haihtuvien kaasujen pitoisuuteen. Kaikki tekijät on otettava huomioon parhaan mah- dollisen säilyvyyden takaamiseksi. Ensisijainen ja tehokkain tapa soluhen- gityksen hidastamiseen on lämpötilan las- keminen. Lämpötila voidaan laskea vain tiettyyn pisteeseen, jota alemmat lämpötilat aiheuttavat tuotteille paleltumisvaurioita. Vihannesten tavanomaisessa kylmävaras- toinnissa lämpötila on yleensä 0 °C, poik- keuksena kuitenkin tomaatti ja kurkku, joille optimilämpötila on 12-14 °C (Rau- tavaara et al. 1967). Ilman kosteus vaikuttaa varastoinnin ai- kaiseen painohäviöön. Kuivumisen mini- moimiseksi kosteus on usein säädettävänä suureena varastoinnissa. Toimittaessa kor- keissa suhteellisissa kosteuksissa ja lähellä 0 °C olevissa lämpötiloissa saattaa pienikin lämpötilan muutos aiheuttaa kondenssive- den syntymistä. Soluhengityksen no- peuteen kosteus ei tiettävästi vaikuta. Kun optimilämpötila on saavutettu, voidaan soluhengitystä edelleen alentaa pie- nentämällä tuotteita ympäröivän ilman happipitoisuutta ja nostamalla hiilidioksi- dipitoisuutta. Happipitoisuuden alentami- nen pienentää soluhengitystä vähentämällä oksidaasientsyymien aktiivisuutta (Saray 1994). Happea on kuitenkin oltava 1-5 % tuotteesta riippuen, jotta hengitys ei muutu anaerobiseksi. Anaerobisessa hengityksessä muodostuvat asetaldehydi, etanoli ja ke- tonit aiheuttavat virhehajuja ja -makuja (Lee et al. 1995) Hiilidioksidin lisääminen hidastaa solu- hengitystä siirtämällä käänteisen reaktion painopistettä lähtötuotteiden suuntaan. Oi- kea hiilidioksidipitoisuuden taso vaihtelee tuotekohtaisesti (Kader 1986, Lee et al. 1995) . Vihanneksille sopiva hiilidioksidi- taso on 3-10 %. Korotetun hiilidioksidi- pitoisuuden oletetaan hidastavan solu- hengitystä kolmen mekanismin kautta: rajoittamalla kasvisolujen hengityk- seen tarvitseman energian (ATP) määrää pienentämällä sukkinaattidehydro- genaasientsyymin aktiivisuutta, jos- ta on seurauksena meripihkahapon kerääntymistä kasvisolukkoihin laskemalla kasvisolukon pH:ta, jol- loin fysiologiset toiminnot hidastu- vat (Kader 1986). Varastointi-ilman happi- ja hiilidioksidipi- toisuuden keskinäinen suhde vaikuttaa myös soluhengityksen määrään. Parhaa- seen säilyvyyteen päästään säätämällä läm- pötilan lisäksi ilman sekä happi- että hiilidioksidipitoisuus mahdollisimman lä- helle tuotekohtaista optimia. Säätöilmava- rastoinnissa (CA-varastointi) ja muunnetun ilmakehän varastoinnissa (MA-varastointi) alentuneen soluhengityksen lisäksi myös muiden laatua heikentävien tekijöitten vai- 9 kutus pienenee: eteenin tuotanto vähenee, kasviksen herkkyys eteenille vähenee ja kypsyminen hidastuu. Myös vapaitten radi- kaalien tuotanto pienenee, jolloin mm. C- vitamiinin tuhoutuminen hidastuu (Lee et al. 1995). Suomessa on jo pitkään oltu kiinnos- tuneita vihannesten, hedelmien ja marjojen säätöilmavarastoinnista, muunnetun ilma- kehän varastoinnista ja alipainevarastoin- nista. Lumiaho (1987) julkaisi katsauksen tuoretuotteiden, lähinnä mansikan ja tuo- reen kalan, kuljetuksesta ja varastoinnista muunnetussa ilmassa. Katsauksessa on kä- sitelty hyvin vähän säätöilmavarastoinnin teknologiaa ja kustannuksia. Muunnetun ilman käyttöä bulkkipakkauksissa ei ole kä- sitelty ollenkaan. Vuotta myöhemmin Les- kinen (1988) teki kirjallisuusselvityksen marjojen ja vihannesvalmisteiden MA- pakkaamisesta. Leskinenkään ei tarkastel- lut teknologiaa eikä kustannuksia. Lisäksi katsauksessa käsitellään hyvin vähän Suo- men tärkeimpien vihannesten, kaalin, porkkanan ja sipulin, säätöilma- tai muun- netun ilmakehän varastointia. Tästä syystä katsottiin aiheelliseksi tehdä uusi, täyden- tävä katsaus, varsinkin kun edellisisten kat- sausten julkaisemisesta on kulunut jo lähes kymmenen vuotta. Tähän katsaukseen on koottu kirjalli- suudesta sekä laite- ja kaasuntoimittajilta tietoa kaasujen käytöstä kasvisten säilyvyy- den parantamiseksi, CA-, MA- ja ali- painevarastoinnista, teknisistä ratkaisuista ja varastoinnin kustannuksista. Osa tie- doista perustuu VTT Bio- ja elintarvike- tekniikan osaamiseen varastoinnissa ja pakkausteknologiassa. Katsauksen lopussa on esitetty kirjallisuudesta löytyneitä tu- loksia porkkanan, kaalien ja sipulin CA- ja MA-varastoinnista ja säilyvyydestä. Kauppapuutarhoissa viljeltiin porkkanaa vuonna 1994 noin 60 000 tonnia, valko- kaalia noin 23 000 tonnia, kiinankaalia noin 10 000 tonnia ja sipulia noin 15 000 tonnia (Uimonen 1995). 2 CA- ja MA-varastoin- nin yleiset periaatteet Tavanomaisessa varastoinnissa säädetään vain lämpötilaa ja kosteutta. Säätö- kaasuvarastoinnissa säädetään lisäksi aina- kin happipitoisuutta, tavallisimmin myös hiilidioksidipitoisuutta (Saltveit 1992). Sää- tökaasuvarastoinnissa on käytössä kaksi erilaista menetelmää, joista toista kutsu- taan muunnetun ilmakehän varastoinniksi (MA-varastointi) ja toista säätöilmavaras- toinniksi (CA-varastointi) (Dewey 1983). Nimitykset tulevat englanninkielisistä ni- mistä: "modified atmosphere storage" (MA) ja "controlled atmosphere storage" (CA). Näiden nimitysten erottelu toisis- taan ei ole kirjallisuudessa tarkkaa. MA-varastoinnissa tuote pakataan se- lektiivisesti läpäisevään pakkausmateriaa- liin, kun taas CA-varastoinnissa koko varastotilassa on sama kaasukoostumus ja tuote on suoraan kosketuksissa varaston ilman kanssa. Toinen ero on ilman kaa- sukoostumuksen säätötarkkuudessa. CA- varastoinnissa hapen ja hiilidioksidin pitoisuuksia säädetään koko ajan. MA-va- rastoinnissa muunnettu ilma säädetään va- rastoon tai pakkaukseen vain varastoinnin alussa tai pakkaamisen yhteydessä. CA-va- rasto voi sisältää myös useita varastotiloja, joissa voi olla keskenään erilaiset kaasu- koostumukset ja myös lämpötilat. MA-va- rastoinnissa samassa varastotilassa voi olla kaasukoostumukseltaan erilaisia pakkauk- sia. CA- ja MA-varastoinneilla on seuraavia hyötyjä ja haittoja (Wiersma & Schoneveld 1979, Gorini et al. 1988): Hyödyt Vanheneminen ja kypsyminen sekä niihin liittyvät muutokset (solu- hengitys, eteenin muodostuminen, pehmeneminen ja koostumus- muutokset) hidastuvat. Hidastumisvaikutus säilyy vielä jonkin aikaa varastoinnin jälkeen. 10 Rakenne säilyy parempana, sillä hiilidioksidi vähentää solukalvoja rikkovien entsyymien aktiivi- suutta. Herkkyys eteenin vaikutukselle vähenee. Kauppakelpoisuusaika pitenee, usein jopa kaksinkertaistuu. Tuhohyönteisten aiheuttamat haitat vähenevät, koska niiden pääsy varastoon estyy. Työaikaa kauppakunnostuksessa säästyy. Haitat Virhehajuja ja -makuja kehittyy, jos kaasukoostumus ei ole säädetty täsmälleen oikein. Kustannukset ovat korkeammat kuin tavanomaisessa varastoin- nissa. Optimaaliset happi- ja hiilidioksidi- pitoisuudet ovat lähes tuote- kohtaiset. Jotkut lehtivihannekset ja juurek- set ovat herkkiä hiilidioksidille. Juureksista esimerkiksi porkkana ja lehtivihanneksista kiinankaali ja lehtiselleri säilyvät huonosti kor- keissa hiilidioksidipitoisuuksissa. Hiilidioksidi voi aiheuttaa näissä mätänemistä ja fysikaalisia muutoksia. Muunnettua tai säädettyä varastointi-ilmaa käytettäessä on tunnettava myös kaa- suseoksen vaikutus tuotteen mikrobistoon (Powrie & Skura 1991, Brackett 1994). Tär- keimmät kasviksia pilaavat organismit ovat bakteereita ja homeita. Bakteerisuvuista yleisimpiä ovat Pseudomonas ja Erwinia. Pilaantumisreaktioissa on suuri merkitys pektiiniä hajottavilla bakteereilla, joista P. marginalis ja E. carotovora ovat keskeisim- piä. Tavallisimpia pilaajahomeita ovat Peni- cillium-, Sclerotium-, Botryti s- ja Rhizopuz -sukujen homeet (Jay 1992). CA-varastoin- nin vaikutusta kasvisten mikrobistoon on tutkittu vähän. El-Gooranin & Sommerin (1981) mukaan kasvisten herkkyys patogee- neille pienenee CA-varastoinnissa vanhene- misen ja kypsymisen hidastuessa. Reyesin (1990) tutkimus tukee tätä. Kuitenkin hap- pipitoisuuden tulee olla alle 1 % ja/tai hiili- dioksidipitoisuuden yli 10 %, jotta muunnettu varastoilma suoranaisesti pys- tyy hidastamaan mikrobien kasvua (El- Goorani & Sommer 1981). Lund (1983) onkin esittänyt, että muunnetun varastoin- ti-ilman mikrobien kasvua estävä vaikutus perustuu pääasiassa kasviksen hengityksen hidastamiseen. Tätä tukee myös Haon & Brackettin (1993) tutkimus, jossa selvitet- tiin useiden kasvisten pilaantumista aiheut- tavien pektinolyyttisten bakteerien kasvua kaasuseoksissa, joilla on merkitystä kasvis- ten CA-varastoinnissa tai MA-pakkaamises- sa. Yksikään kaasuseoksista ei ratkaisevasti hidastanut bakteerien kasvua. On muistettava, että kaikki korjuun jäl- keiset käsittelyvaiheet lisäävät tuoretuot- teen mikrobimäärää. Korjuuvauriot edistävät omalta osaltaan pilaantumista. Riskikontaminaation mahdollisuus kasvaa kuljetus- ja käsittelyvaiheiden lisääntyessä. Tällä saattaa olla merkitystä varastoitaessa kasviksia normaalin ilman kaasukoostu- muksesta poikkeavassa ilmassa, varsinkin jos jostain syystä varaston kaasukoostumus poikkeaa optimista, esim. happi on kulunut kokonaan pois. Aerobiset mikrobit eivät kasva, kun vapaata happea ei ole, mutta alennetuissa happipitoisuuksissa on jonkin- laista kasvua (Brackett 1994, Gorris 1995). Aerobisia mikrobeja ovat esim. Bacillus-, Micrococcus- ja useimmat Pseudomonas - bakteerit ja useimmat homeet. Anaerobiset mikrobit eivät yleensä kas- va hapen läsnäollessa (Brackett 1994, Gorris 1995). Jotkut mikrobit jopa kuolevat hapen vaikutuksesta. Valitettavasti Clostridium- bakteerit, jotka ovat yleisiä elintarvikkei- den pilaajia, sietävät happea, vaikka eivät lisäännykään hapen läsnäollessa. Anaero- bisten mikrobien takia täysin hapetonta ti- laa ei voida luoda varastoihin. Fakultatiiviset mikrobit kasvavat sekä happea sisältävissä että hapettomissa olo- suhteissa. Ne muuttavat metaboliansa joko 11 aerobiseksi tai anaerobiseksi ympäristöstä riippuen (Brackett 1994, Gorris 1995). Useimmat patogeenit, kuten Salin onella, Staphylococcus aureus, Escherichia coli ja steria monocytogenes, kuuluvat tähän ryh- mään. Näihin kuuluu myös pilaajaor- ganismeja, kuten Lactobacillus spp. ja Enterococcus spp. Hiilidioksidin lisääminen vähentää näiden bakteerien kasvua. Varas- toilman muuntaminen pystyy vain hidas- tamaan mikrobien kasvua, joten parhaiten säilyvät mikrobiologisesti puhtaat tuotteet. Siten kasviksia tulee käsitellä hellävaraisesti kaikissa korjuun ja sen jälkeisissä vaiheissa, jotta CA-varastoinnista tai MA-pakkaami- sesta saadaan haluttu hyöty. Oikea lämpötila on toinen tärkeä seik- ka, jonka merkitys on huomioitava CA- ja MA-varastoinneissa. Ensinnäkään muun- nettu ilmakehä ei poista kylmäsäilytyksen tarvetta. Toiseksi näyttäisi siltä, että muun- nettu ilma lisää joidenkin kasvisten kyl- mäherkkyyttä, jolloin on suositeltavaa säilyttää ne hieman korkeammassa lämpö- tilassa kuin normaalisti (Wang 1989). Tut- kimustietoa tältä alueelta tarvitaan lisää. 3 CA-varastoinnin tekniset ratkaisut CA-varastoinnissa hedelmille ja juureksille tarvitaan varastotilaa 1,5-3 m3/1000 kg tuo- tetta, tyypillisimmillään 2-2,5 m3/1000 kg (Bartsh 1992). CA-varastointi edellyttää ra- kennukselta tavallista parempaa tiiviyttä (Hunter 1982). Vain ehdoton tiiviys takaa tehokkaan ja taloudellisen toiminnan. Jos ilma pääsee vuotamaan varastotilasta, kaa- suseosta tuottava koneisto joutuu käymään enemmän, mikä nostaa kustannuksia. Tiiviy- den aikaansaaminen ei nosta merkittävästi rakennuskustannuksia. Erityistä huomiota on vain kiinnitettävä elementti-, lattia- ja kat- tosaumojen sekä ovien tiivistämiseen. Sanee- rattaessa normaaleja kylmävarastoja CA-varastoiksi joudutaan tiiviyttä yleensä pa- rantamaan. Tavallisimmin tiivistämiseen saneerauskohteissa käytetään PVC-muove- ja. CA-varaston hankintakustannuksia li- säävät oleellisesti halutun kaasu-koostu- muksen tuottavat ilmastointilaitteet säätöjärjestelmineen, koska tasainen varas- toilman huuhtelu koko varastotilassa on tärkeää. CA-varastoinnin ilmastoinnissa käytetään huuhteluun, kierrätykseen ja soluhengitykseen perustuvia menetelmiä. 3.1 Huuhteluun perustuvat menetelmät Kylmähuoneeseen puhalletaan joko ajoit- tain tai jatkuvasti typpeä tai typpeä, jonka seassa on hieman happea. Joskus voidaan puhallettavaan kaasuseokseen lisätä myös hiilidioksidia. Typpi/happiseos voidaan tuottaa monella tavalla. Yksinkertaisin tapa on nestemäisen typen kaasuttaminen ilman sekaan. Ennen varastoon puhaltamista kaasuseos on lämmitettävä. Nestetyppi val- mistetaan teollisesti. Suomessa suurin neste- typen valmistaja on Oy AGA Ab. CA-varastoinnin alkuaikoina 1960-lu- vulla käytettiin runsaasti menetelmää, jossa ilman sisältämä happi poistettiin polttamal- la nestekaasun avulla. Tällaiseen laitteis- toon kuuluu hiilidioksidin poistaja. Tällaisten järjestelmien myynti lopetettiin lähes kokonaan 1980-luvulla (Malcolm & Gerdts 1995). Typen tuottamiseen alettiin 1980-luvul- la käyttää membraanitekniikkaa. Mem- braanitekniikassa ilma paineistetaan kompressorilla 900-1300 kPa:n paineeseen (Petersson 1995). Paineistettu ilma suoda- tetaan ja lämmitetään, minkä jälkeen se joh- detaan membraaniyksikköön, jossa happi ja myös hiilidioksidi erottuvat typestä. Erottuminen perustuu siihen, että eri kaa- sut läpäisevät polymeerimateriaalit eri no- peudella. Membraani koostuu yhteen niputetuista polymeerisäikeistä. Typen puhtaus on 95-99 °/0. Membraanitekniikalla tuotettu typpi kerätään painesäiliöön, josta 12 se viedään CA-varastoon tarpeen mukaan. Laitteistoa ei tarvitse siten käyttää jatku- vasti, vaan jaksottain. Membraanitekniik- kaan perustuvia laitteita käytetään myös ajoneuvoissa ja konteissa, sillä membraanit kestävät tärinää. Typpirikkaan kaasuseoksentuottami- seen kehitettiin 1980-luvulla myös PSA-tek- niikka (Pressure Swing Adsorption), joka perustuu molekyyliseulaan. Molekyy- liseula sisältää aktiivihiiltä, jonka huokos- koko sallii pienten happimolekyylien tunkeutumisen huokosiin, mutta suurem- mat typpimolekyylit ohittavat aktiivihiilen (Domnick Hunter Ltd. 1994). Ilma paineis- tetaan ja kuivataan, minkä jälkeen se joh- detaan toiseen kahdesta vuorotellen toimivasta molelyyliseulasta. Hieman en- nen kuin molekyyliseula tulee kyllästetyk- si, virtaus katkaistaan ja vaihdetaan toiseen molekyyliseulaan. Kyllästetty molekyy- liseula regeneroidaan päästämällä ylipaine pois, jolloin happi vapautuu. Ulostulevan kaasuseoksen jäännöshappipitoisuus mää- räytyy käytettävän paineen ja virtausno- peuden mukaan. Mitä korkeampi paine ja mitä pienempi virtaus ovat, sitä vähemmän happea ulosvirtaava typpi sisältää. Typpi- pitoinen kaasu kerätään painesäiliöön, mis- tä se viedään CA-varastoon tarpeen mukaan. Painesäiliö mahdollistaa PSA-lait- teen jaksottaisen käytön. PSA-tekniikassa käytettävä paine on 6-8 baria, joten nor- maali paineilma soveltuu syöttökaasuksi, jolloin erillistä kompressoria ei tarvita sil- loin, kun paineilmaa on saatavissa. Huuhtelumenetelmää käytetään varas- toissa, joissa on jonkin verran vuotoja. Huuhtelu tulee myös kysymykseen tiiviissä varastossa täytön yhteydessä haluttaessa saavuttaa nopeasti haluttu kaasukoostu- mus. Huuhtelumenetelmän haittana on kaasuseoksen tuhlaava käyttö, mikä aihe- uttaa ylimääräisiä kustannuksia. 3.2 Varastoilman kierrätykseen perustuva menetelmä Tiiviissä CA-varastoissa käytetään varas- toilman kierrätykseen perustuvaa menetel- mää. Varastosta imetään ilmaa il- mastointikojeeseen, jossa happi ja hiilidiok- sidi säädetään halutuksi ja ilma palautetaan takaisin varastoon. Kierrättävillä j ärjestel- millä saavutetaan pienempi happipitoisuus- taso kuin huuhtelevalla järjestelmällä. Haluttu kaasukoostumus voidaan tuottaa samalla tavalla kuin huuhtelevassa menetel- mässä. Kierrättävissä systeemeissä käyte- tään myös perättäisiä absorptiokolonneja oikean kaasukoostumuksen säätämiseen (Fresh Produce Manual 1989). 3.3 Tuotteen soluhengityksen kautta muodostuva varastointi-ilma Tämä menetelmä on kaikkein halvin. Ha- lutun kaasukoostumuksen syntyminen kes- tää 14-20 päivää, joten menetelmä ei ole käyttökelpoinen nopeasti pilaantuville vi- hanneksille (Bartsch 1992, Fresh Produce Manual 1989). On makuasia, kutsutaanko tällaista varastoa CA- vai MA-varastoksi. 3.4 Hiilidioksidin poistomenetelmät Ylimääräisen hiilidioksidin poisto on tar- peen kaikissa CA-varastoissa, riippumatta menetelmästä, jolla haluttu kaasukehä va- rastoon tuotetaan. Hiilidioksiditason sää- tämiseen käytetään absorptioon tai adsorptioon perustuvia menetelmiä. Lait- teita kutsutaan kaasunpesulaitteiksi eli pe- sureiksi. Tavallisimmat hiilidioksidin poisto- menetelmät ovat ( Jameson 1993): 1. Varastoilmaa kierrätetään kalsium- hydroksidin läpi, jolloin hiilidioksi- di absorboituu. Kalsium- hydroksidia ei regeneroida, vaan se heitetään pois, kun se on tullut 13 kylläiseksi hiilidioksidista. Menetel- mä on työläs ja kallis. Varaston hiilidioksidipitoisuus laimennetaan typpihuuhtelulla. Tavallisesti käytettävä typpi sisäl- tää jonkin verran myös happea. Huuhtelu tapahtuu joko jatkuvasti tai jaksottain. Varastoilmaa kierrätetään aktiivi- hiilen läpi. Aktiivihiilen tultua kylläiseksi se regeneroidaan kierrättämällä ilmaa sen läpi. 3.5 CA-varastoinnin kaasutekninen mitoitus Happitason ylläpidossa on kolme erilaista mitoitustilannetta: varaston täytön jälkeinen happi- tason saavuttaminen päivittäisestä käytöstä (ovien avaaminen) johtuva hapen säätötarve. soluhengityksessä kuluvan hapen korvaaminen (Bartsch 1992 ja Jameson 1982). Hiilidioksidin kannalta tilanne on helpom- pi, sillä mitoituksen ratkaisee soluhengityk- sen tuottama hiilidioksidi. Varaston täytön jälkeisessä tilanteessa käyttökelpoisin ratkaisu on varaston ilma- tilan huuhtelu puhtaalla tai hieman happea sisältävällä typpikaasulla. Myös hiilidiok- sidia on lisättävä, jotta haluttu hiilidiok- siditaso saadaan heti varastoinnin alussa, koska soluhengityksen kautta sopivan hii- lidioksiditason muodostuminen veisi liian kauan. Hiilidioksidin lisääminen on ongel- ma siinä mielessä, että varsinaisen varas- toinnin aikana soluhengityksessä muodostunut hiilidioksidi täytyy poistaa, joten CA-varastojen laitteistoihin kuuluu pikemminkin hiilidioksidin poistaja kuin generaattori. Hiilidioksidi voidaan myös li- sätä huuhtelun jälkeen. Vapaata kaasutilaa on massavarastoissa hieman yli puolet. Huuhtelussa ongelman muodostaa varastoitavien tuotteiden väleis- sä oleva kaasutila, joka vaihtuu tuotteista riippuen suhteellisen hitaasti. Vaihtuvuu- teen vaikuttaa myös ilman kierrätysjärjes- telmän toimivuus, varastotilan koko ja pakkaustapa (Bartsch 1992). Mitoituksessa pyritään 5 %:n happipitoi- suuteen vuorokauden kuluessa huuhtelun aloittamisesta. Yleensä tähän pitoisuuteen pääseminen vaatii vähintään kaksinkertaisen huuhtelun vapaata ilmatilaa kohden (Garierr Raghavan 1989). Esimerkiksi 600 m :n varastossa yhtenäinen varastotila on korkein- taan 200 m3. Edelleen 200 m3:n varastotilassa vapaata ilmatilaa on noin 100 m3, joten , vuo- rokaudessa tarvitaan huuhtelukaasua kak- sinkertainen määrä, 200 m3, joka vastaa noin 10 m3 huuhtelukaasuvirtaa tunnissa. Koska varastotilan täyttäminen kasviksilla vie useita päiviä, ei yleensä tarvita kuitenkaan saman- aikaista huuhtelua useammassa kuin yhdessä tilassa. Sisäänmenokammiolla varustetussa va- rastossa ilmaa vaihtuu 6-10 m3 varastossa käyntiä kohden. Vaikka ilma ei juurikaan mene varastoitavien tuotteiden välisiin ti- loihin, on tarvittava kaasuhuuhtelu nytkin noin kaksinkertainen vaihtuvaan ilmatilaan nähden. Näistä tilanteista selvitään kuiten- kin typen tuottolaitteen yhteyteen raken- netulla ylipainesäiliöllä, jolla lyhytaikaiset huiput puskuroidaan (Petersson 1995). On- gelman aiheuttaa myös hiilidioksiditason putoaminen, jolloin syntyy lyhytaikaista tarvetta hiilidioksidin lisäämiseksi. Soluhengityksen kuluttama happi kor- vataan typpihuuhtelulla, joka sisältää hap- pea varaston ihannekoostumusta vastaavan pitoisuuden. Samalla myös soluhengityk- sen tuottama hiilidioksidi huuhtoutuu, kos- ka happea kuluu ja hiilidioksidia syntyy tilavuudeltaan likimain samansuuruiset määrät. Normaalia ilmaa ei yleensä käytetä huuhteluun, jotta syöttöpisteiden läheisyy- teen ei muodostu olosuhteita, jossa on liikaa happea. Soluhengitys on CO2:ksi lasket- tuna kaalilla 4-12 mg/kg x h, porkkanalla 10-26 mg/kg X h ja sipulilla 3-4 mg/kg x h, kun lämpötila on 0-5 °C (Lee et aL 14 1996). Kahden sadan tonnin varastossa teo- reettinen typpikaasun tarve varastoinnin ai- kana on kaalilla 0,84 m3/h (hengitys 6 mg/kg x h), porkkanalla 2,2 m3/h (hengitys 15 mg/kg x h) ja sipulilla 0,6 m3/h (hengitys 4 mg/kg x h). Huuhteluun tarvitaan suu- rissa omenavarastoissakin 25 %:n ylimäärä kaasua (Jameson 1982). Vihanneksilla huuhteluylimäärä on helposti 100 %, eli huuhtelukaasua tarvitaan kaksinkertainen määrä teoreettiseen verrattuna. Käytettäessä varastoa päivittäin tar- vitaan oven avauksista johtuvaa lisä- kapasiteettia noin 1 m3/h, jotta pus- kurivarastona toimiva ylipainesäiliö saa- daan täytettyä kohtuullisessa ajassa. Siten typpikaasun tarve on kaalille noin 3 m3/h, porkkanalle 6 m3/h ja sipulille 2 m3/h. Typpikaasun tuottolaitteistoa ei mitoi- teta pienissä varastoissa (alle 1000 tn) täyt- töhuuhtelun tarpeen mukaisesti, vaan lähinnä soluhengityksen asettaman tarpeen mukaisesti. Jotta päästäisiin riittävän no- peasti haluttuun kaasukoostumukseen, tar- vitaan erillinen kaasun tuottojärjestelmä, jota käytetään varaston täytön yhteydessä. Tavallisimmin lisäkapasiteetti toimitetaan pulloissa tai säiliöissä. Vasta suuriin (yli 1000 tonnin) varastoihin kannattaa hankkia niin suuri typentuottolaite, että ylläpidon lisäksi selvitään yhden varastotilan aloi- tushuuhtelusta. Toisaalta omenavarastoissa sallitaan jopa viikon pituinen täyttöhuuh- telu. Tällöin ei tarvitse käyttää erillistä kaa- sun tuottojärjestelmää täytön yhteydessä. Kierrättävissä järjestelmissä kierrätettävän kaasun määrä on noin kaksinkertainen teo- reettiseen, hengitysnopeuden perusteella laskettuun määrään verrattuna. Vuodot pie- nentävät hapen korvaamiseen tarvittavaa typpimäärää (typpeä ja vähän happea). Kierrättävissä järjestelmissä tarvitaan aina hiilidioksidin poisto, joka on yleensä va- rastohuonekohtainen. 3.6 CA-varastointiin liittyvät mittaukset ja rajoitukset CA-varastoinnin oleellinen osa on hapen ja hiilidioksidin mittaus. Pienissä varastoissa käytetään käsikäyttöistä Orsat-laitteistoa, jolla mitataan molemmat pitoisuudet. Suu- remmissa varastoissa käytetään paramag- neettisia antureita hapen mittaamiseen ja IR-mittareita hiilidioksidin mittaamiseen (Gorini et al. 1988). Näiden antureiden avulla voidaan toteuttaa myös jatkuvatoi- minen, tarkka säätö. CA-varastoon ei voi mennä ilman suo- javälineitä. Samalla kun varastoon viedään tai sieltä noudetaan tuotteita, häiriintyy il- man kaasukoostumus pitkäksi aikaa. Varastoautomaatio on mahdollista to- teuttaa taloudellisesti vain suurissa varas- toissa, joissa varastotila on jaettu vain muutamaa tuotetta sisältäviin kaasukoos- tumukseltaan erilaisiin osiin. Automaatti- sen varaston etuna on se, että ihmiselle riittämätön hapen taso ei estä toimintaa. Tavaranvaihto tapahtuu ilmalukkojen kautta. Jotta muunnetun ilman olosuhteet säi- lyisivät myös kuljetuksen aikana, on kul- jetuskaluston oltava erikoistunut CA- kuljetuksiin. Muunnetun ilman hyödyntä- minen koko ketjussa viljelijältä kuluttajalle vaatii siten erikoistoimenpiteitä. 4 MA-varastoinnin tekniset ratkaisut MA-varastointi toteutetaan joko aktiivises- ti tai passiivisesti. Aktiivisessa menetelmäs- sä pakkaukseen tai varastotilaan luodaan ennen sulkemista sopiva kaasukoostumus huuhtelemalla pakkaus tai tila halutulla kaasuseoksella. Passiivisessa menetelmässä soluhengitys ja kaasujen kulkeutuminen pakkausmateriaalin läpi muuntavat pak- kauksen sisäisen ilmatilan koostumusta vähentämällä happea ja lisäämällä hiilidiok- 15 sidia (Zagory & Kader 1988). Sekä aktii- visen että passiivisen menetelmän pe- ruson- gelma on hengitysnopeuden ennakoinnin vaikeus. MA-varastointia on helpointa so- veltaa niille tuotteille, joiden hengitysno- peus tunnetaan. Pakkaamisessa teknisenä ratkaisuna on tietyllä nopeudella happea ja hiilidioksidia läpäisevä pakkausmateriaali. Tasapainoti- lassa materiaali päästää ympäristöstä happea saman verran kuin sitä soluhengityksessä kuluu. Materiaali valitaan hapenläpäisy- ominaisuudeltaan siten, että pakkauksessa on tasapainon vallitessa optimi happipitoi- suus. Tällöin materiaali myös päästää ym- päristöön yhtä paljon hiilidioksidia, kuin sitä syntyy soluhengityksessä. Näin ollen varastointi on itsestään säätyvä (Zagory Kader 1988, Prince 1989, Powrie & Skura 1991, Day 1993). Pakkauksen kaasukoostumus tasapai- notilassa riippuu monista tekijöistä. Vihan- neksen hengitysnopeus ja tuotemäärä pakkauksessa määräävät hapen tarpeen. Pakkauskalvon kaasunläpäisevyys ja pinta- ala määräävät kaasun läpäisymäärän. Ta- sapainotilassa pakkausmateriaalilta vaadittavalle läpäisykyvylle on useita las- kentakaavoja (Ahvenainen et al. 1991, So- lomos 1994). Yleensä kaavat perustuvat tietyn tuotemäärän oletettuun hengitysno- peuteen, pakkauksen pinta-alaan sekä pak- kauksen sisä- ja ulkotilan väliseen kaasun osapaine-eroon. Yksinkertaistettuna tasa- painotilassa kalvolta tai materiaalilta vaa- dittava hapenläpäisevyys P voidaan laskea kaavasta (McLachlan 1984, Ballantyne 1987): P = Y/(A x (pout — pin)) (2) missä P = vaadittava hapenläpäisevyys (cm3/m2 x vrk, 101,3 kPa) Y = tuotemäärän soluhengityksessä kuluttama happimäärä (cm3/kg x vrk) A = pakkauksen pinta-ala pout = hapen osapaine pakkauksen ul- kopuolella (kPa) pin = hapen osapaine pakkauksen sisällä (kPa). Silloin, kun tuote pakataan spesifisesti läpäisevän pakkausmateriaalin sisään, ei va- rastolle aseteta mitään erityisvaatimuksia normaaliin kylmävarastoon verrattuna. Sen sijaan, jos tuotteet viedään pakkaa- mattomina yhtenäiseen tilaan, on tämän tilan oltava tiivis. Ongelmana MA-pakkaamisessa ovat tuotteet, joilla on suuri hengitysnopeus. Myös suurten pakkausten käyttö aiheuttaa ongelmia. Happea, hiilidioksidia ja vettä läpäisevät muovikalvot eivät ole mekaani- selta kestävyydeltään riittäviä isoille pak- kauksille. Tällöin esim. kuitupohjaiset pakkausmateriaalit saattaisivat toimia pa- remmin. Tosin pakkauskoko on vapaasti valittavissa, mikä onkin MA-pakkaamisen eräs etu CA-varastointiin verrattuna. Pe- riaatteessa jokainen tuoteyksilö, esim. kaalinkerä, voidaan pakata yksittäin muunnettuun ilmaan (Ben-Yehoshua 1989). Tällaista pakkaustapaa sovelletaan menestyksellä mm. sitrushedelmille Kii- nassa (Ben-Yehoshua et al. 1994). Viime vuosina valikoivasti läpäisevien pakkausmateriaalien valmistus on kehitty- nyt huomattavasti, joten läpäisyominai- suuksiltaan erilaisia pakkausmateriaaleja alkaa olla kaupallisesti saatavilla hyvinkin erilaisiin tarkoituksiin. Bulkkipakkaami- seen tai yksittäisen tuotekappaleen pak- kaamiseen mahdollisesti soveltuvia muovimateriaaleja voisivat olla polypro- peeni-eteenivinyyliasetaatti-polyeteeni- monikerrosmateriaali, polyvinyylikloridi- vinyyliasetaatti-kalvo, polybutadieeni, etyyliselluloosa, polysyklinen terpeenifil- mi, K-hartsikopolymeeristyreenikalvo, erittäin pienitiheyksinen eteenioktaaniko- polymeerifilmi (Brody 1991) ja erilaiset mikrohuokoiset ja mikrorei'itetyt kalvot (Ben-Yehoshua etal. 1994, Yam & Lee 1995, Emond et a/. 1995). Mikrorei'itetyt kalvot eivät aiheuta painohäviöitä ja tuotteen na- histumista, jos varaston suhteellinen kos- teus on riittävä (Ben-Yehoshua et al. 1994). On kehitetty myös ns. lavapusseja, joissa on silikonikumiventtiili kaasujen vaihdon varmistamiseksi (Lee et aL 1996). 16 Yleensä MA-pakkauksen kaasutilavuus on niin pieni, että usein pakkauksissa käy- tetään myös hiilidioksidia, eteeniä ja vettä sitovia aineita virhehajujen ja -makujen es- tämiseksi (Kader et al. 1989). Erityisesti kos- teuden poisto saattaa olla tärkeää, jos ei käytetä mikrorei'itettyjä kalvoja, ja jos va- raston lämpötila vaihtelee ja aiheuttaa ve- den kondensoitumista pakkauksen ja tuotteen pinnoille. Vapaa vesi edistää mm. pilaavien mikrobien kasvua. Shirazi & Ca- meron (1992) ovat saaneet hyviä tuloksia poistamalla kosteutta tomaattipakkauksista kalsiumkloridilla, sorbitolilla, ruokasuolal- la, ksylitolilla ja kaliumkloridilla. Edellä mainittuja ns. aktiivisen pakkaamisen me- netelmiä ja niillä saatuja tuloksia on esitelty tarkemmin Järvi-Kääriäisen (1991), Vaarin et al. (1994), Ben-Yehoshuanin et al. (1994) ja Zagoryn (1995) katsauksissa. Eräänä mielenkiintoisena vaihtoehtona synteettisille pakkausmateriaaleille kasvis- ten MA-pakkaamiseen on kehitetty syötä- viä kalvoja ja päällysteitä. Kalvot ja päällysteet voivat sisältää myös säilyvyyttä edistäviä aineita, jotka siirtyvät tuotteen pintaan varastoinnin aikana (Ben-Yehoshua et al. 1994, Chinnan 1994, Gorris 1996 ja Lee et al. 1996). Tällaisessa pakkaustavassa jokainen tuoteyksilö on käsiteltävä erik- seen. Chinnan (1994) pidensi tomaattien säilyvyyttä kuudella päivällä päällystämällä ne maissiproteiinilla. Pakkausmateriaaleja ja pakkaustapaa valittaessa on huomioitava myös ympäris- tötekijät. Pakkausten tulisi olla joko uu- delleen käytettäviä, kierrätettävästä materiaalista valmistettuja tai johonkin jät- teen käsittelymuotoon hyvin soveltuvia. Näin estettäisiin niiden kaatopaikalle jou- tuminen (Lee et al. 1996). Kun tuote on pakattu kalvoon, on sa- massa MA-varastossa mahdollista säilyttää useita tuotteita. Rajoittavana tekijänä on alin sallittu lämpötila. Tosin voimakas- aromisia tuotteita ei kannata säilyttää heik- koaromisten tuotteiden kanssa, eikä myös- kään eteeniä tuottavia kasviksia eteenille herkkien tuotteiden kanssa. Kasvisten ot- taminen varastosta ja niiden varastoon lisääminen on rajoittamatonta MA-varas- toinnissa. Automatisoinnille ei ole esteitä, koska varasto voidaan rakentaa yhtenäisek- si tilaksi. MA-pakattua tuotetta sisältävissä lavois- sa tai pakkauksissa muunnettu ilma säilyy myös kuljetuksen ja kaupan varastoinnin aikana pakkauksen avaamiseen saakka. Useita eri tuotteita voidaan kuljettaa yh- dessä. Kuljetuskalustolle ei aseteta muuta erityisvaatimusta kuin mahdollisesti oikean lämpötilan ylläpito. Muunnettua varastoin- ti-ilmaa voidaan hyödyntää lähes koko ketjussa viljelijältä kuluttajalle, käytännössä yleensä tukkukaupan varastoinnista alkaen. 5 Alipainevarastointi Alipainevarastoinnissa hapen osapaine on suoraan verrannollinen varastotilan koko- naispaineeseen. Hapen osapaineen pie- neneminen normaalipaineiseen ilmaan verrattuna merkitsee soluhengityksen käy- tettävissä olevan hapen vähenemistä (ja- mieson 1980). Tästä syystä soluhengitys pienenee. Alipainevarastoinnissa käytetään vain normaalia ilmaa. Hiilidioksidia ja toi- sinaan myös muita ei-toivottuja kaasuja voi- daan poistaa. Menetelmänä käytetään huuhtelua. Kosteuden säätö on tavallista. Alipainekammiosta imetään ilmaa, jonka tilalle päästetään uutta kosteussäädettyä il- maa. Alipainetta voidaan käyttää sekä va- rastoissa (Jamieson 1980) että konteissa (Gorris et al. 1994). Alipainevaraston on oltava ehdottoman tiivis. Tiivistämisessä on ollut teknisiä on- gelmia suuren paine-eron vuoksi. Vuotava rakennus lisää kompressointikustannuksia. Normaaliin kylmävarastoon verrattuna kustannuksia lisää kompressorilaitteisto. Alipainevarastoinnin suurimpana esteenä ovatkin tekniset ongelmat. Alipainetta voidaan soveltaa myös jous- tavissa pakkauksissa (Heimdal et al. 1995). Tutkimustuloksia on kuitenkin vähän. Alipainetekniikassa voi olla vaarana an- aerobisen toiminnan käynnistyminen, 17 mikä pilaa hyvin nopeasti tuotteen hajun ja maun. Tuote saattaa olla kuitenkin ul- konäöltään hyvä. 6 CA- ja MA- varastoin- nin kustannukset CA- ja MA-varastoissa käytetään samoja rakenneratkaisuja kuin normaaleissa kyl- mävarastoissa. Lisäkustannuksia tulee tii- vistämisestä. Tiivistämisen kustannuksia on vaikea arvioida, sillä tiivistämisen tarve riippuu käytettävistä rakenneratkaisuista. Jäähdytykseen ja kosteudensäätöön tarvi- taan samat ratkaisut kuin normaalissa kyl- mävarastoinnissa. CA-varastoinnissa ja aktiivisessa MA-varastoinnissa tarvitaan lai- te typen tuottamiseen tai nestemäisen typen käsittelyyn. CA-varastoinnissa tarvitaan li- säksi laite hiilidioksidin poistamiseen. Au- tomaattisista kaasukehän tuottolaitteista ei aiheudu sanottavasti työvoimakustannuk- sia. Taulukossa 1 on laskettu, miten suuria lisäinvestoinnit saavat olla kolmessa eriko- koisessa kaali- ja sipulivarastossa, jotta CA-varastointi on vielä kannattavaa. Las- kentaperusteina ovat 10 %:n säästö hävi- kissä ja keskimääräinen myyntihinnan nousu 10 p/kg, minkä ajatellaan kattavan Taulukko 1. Taloudellisesti kannattavan lisäinves- toinnin suuruus muutettaessa normaali kylmä- varasto CA-varastoksi. Varastokoko Lisäinvestoinnin suuruus ( x 1000 mk) tonnia m3 Kaali Sipuli 200 600 150 200 400 1000 300 400 800 2000 500 800 käyttökustannukset. Sipulin markkinahin- tana on käytetty 2 mk/kg ja kaalin mark- kinahintana 1,5 mk/kg. Investoinneille oletetaan viiden vuoden takaisinmaksuvaa- timus. Esimerkiksi pelkät typpikustannukset 200 tonnin CA-varastoinnissa kuuden kuu- kauden aikana ovat vuokrattavilla systee- meillä noin 21 000 mk sipulille (kulutus 1,2 m3/h, hinta 4 mk/m3) ja noin 28 000 mk kaalille (kulutus 1,6 m3 /h, hinta 4 mk/m3). Tähän on vielä lisättävä täyttö- vaiheessa tarvittavan typen kustannukset. Muita kustannuksia tulee hiilidioksidista (lisäys ja poisto) sekä CA-varastoinnin ra- kennusteknisistä pääomakustannuksista. Vuotuisia kokonaiskustannuksia on vaikea arvioida. Kuitenkin lienee vaikeaa päästä alle 50 000 markan vuotuisiin käyttökus- tannuksiin. Vaikka typpikustannukset ovat varas- toon pysyvästi hankitulla typentuotto- laitteistolla pitkällä aikavälillä hieman pienemmät kuin vuokrattavilla järjestel- millä, ei liene mahdollista järjestää CA- tai MA-varastointia 200 tonnin varastoissa edellisten tuottolaskelmien mukaisilla in- vestoinneilla. Vielä 400 tonnin kaaliva- raston kannattavuus on kyseenalainen. Sipulivarasto saattaa olla kannattava jo 400 tonnin varastokoolla. Kun MA-varastointi toteutetaan pak- kauksissa, ei varaston tiivistämistä tarvita, jolloin siitä ei myöskään aiheudu lisäkus- tannuksia. Periaatteessa pakkaamiseen pe- rustuva MA-varastointi voidaan toteuttaa missä tahansa kylmävarastossa. Varastoin- nin aikana ei tarvita kaasujen tuottolaitteita eikä pesureita. Suurimmat lisäkustannukset tulevat pakkauskoneista. Näiden laitteiden hankintakustannus vaihtelee suuresti me- netelmän ja laiteratkaisun mukaan. Jos ha- lutaan tehdä bulkkipakkauksia, paras konetyyppi lienee ns. snorkkelikone, jossa tuote voidaan pakata pussiin tai pussi-laa- tikossa-pakkaukseen. Snorkkelikoneitten hinta liikkuu 200 000 ja 400 000 mk:n välillä kapasiteetin ollessa 1200-2000 kg tunnissa. Snorkkelikoneessa pakkauksen kaasutta- minen tapahtuu siten, että pussi ensin va- 18 Taulukko 2. CA- ja MA-varastoinnin etuja ja haittoja toisiinsa verrattuna. MA-varastointi pakkauksissa. CA-varastointi Ma-varastointi Varastotilalcustannukset Pakkauskonekustannukset Pakkausmateriaalikustannukset Työvoimakustannukset Sopii kaikkiin varastoihin Kaasukehän säätö ja ylläpito Säilyvyys varastossa 72 Tuotteiden varastosta ottaminen Tuotteiden säilytys varastosta oton jälkeen + = etu — = haitta Riippuu siitä, pakataanko bulkkiin vai yksittäispakkauksiin. Ei ole riittävästi tutkimustuloksia, joita voisi soveltaa suomalaisille tuotteille. kumoidaan ja sen jälkeen pussiin puhal- letaan kaasuseos. Pussi suljetaan pystyasen- nossa. Jos tuotteet pakataan yksittäin kalvoon, voidaan pakkaaminen periaatteessa tehdä vaikka käsin, jos pakkausta ei kaasuteta. Tällöin tarvitaan ainoastaan pakkauksen saumauslaite, joka maksaa muutamia tu- hansia markkoja. Tällainen pakkaustapa on luonnollisesti hidas. Haluttaessa suuria pak- kausnopeuksia parhaimpia konetyyppejä ovat flow-pak-koneet, joissa pakattava tuo- te menee liukuhihnalla eteenpäin ja pak- kauskalvo kääriytyy tuotteen ympärille. Koneita on saatavissa ilman kaasutuslait- teistoa ja kaasutuslaitteistolla varustettuna. Hinnat vaihtelevat 500 000 mk:sta ylöspäin riippuen varustetasosta. Pakkaaminen lisää myös työvoimakus- tannuksia. Pakkausmateriaaleista tulee myös kustannuksia, jotka ovat hyvin pit- källe tuotekohtaisia. Pakkaamisessa saate- taan tarvita kaasuja, kaasunerittäjiä tai absorboijia muunnetun ilman muodosta- miseen, jos tuotteen hengitys ja materiaalin läpäisevyys eivät muuta riittävän nopeasti pakkauksen kaasutilan happi- ja hiilidiok- sidipitoisuutta optimitasolle tai eteenipi- toisuus nousee liian korkealle. Koska MA-varastoinnin toteuttamisesta pakkauk- sissa eri vihanneksilla ei juuri ole teknistä tietoa saatavissa, on lopullisia kustannusar- vioita vaikea tehdä. Säästöt CA- ja MA-varastoinnissa tulevat pidentyneestä varastointiajasta, pienenty- neestä hävikistä, ajansäästöstä kauppakun- nostuksessa, sekä paremmasta laadusta saatavasta korkeammasta hinnasta. Kotimais- ten vihannesten viljelyalaa on mahdollista li- sätä pidentyvän tarjontakauden ansiosta. Toisaalta ulkomailta voidaan ostaa suuria eriä silloin, kun niitä on saatavissa halvalla. CA-varastointi soveltuu parhaiten runsaasti tuotettaville ja pitkään varastoitaville tuot- teille, kuten omenille ja kiinankaalille. MA- varastointi pakkauksissa puolestaan soveltuu parhaiten tuotteille, joita tuotetaan pieniä määriä ja jotka eivät säily kovin pitkään (Lee et al. 1995). CA- ja MA-varastoinnilla on sekä hyviä että huonoja puolia toisiinsa verrattuna. Taulukkoon 2 on kerätty tärkeimpiä etuja ja haittoja. 7 Porkkanan varastointi Porkkanan varastoinnissa suurimmat on- gelmat ovat mätäneminen sekä juuren ja verson kasvu. Tulokset varaston optimi- kaasupitoisuuksista näiden ongelmien rat- 19 kaisemisessa ovat ristiriitaisia. Ilmasto-olo- suhteet kasvukautena, lajike (biologinen rytmi, solukkorakenne yms.), tuleentu- misaste ja satokausi vaikuttavat tuloksiin. Säilyvyystutkimuksissa vertailuna on taval- lisesti ollut normaali kylmävarasto samassa lämpötilassa ja ilman kosteudessa. Normaa- lissa kylmävarastoinnissa lämpötila on lä- hellä 0 °C ja suhteellinen kosteus yli 95 %. MA-varastoinnin vaikutusta erityisesti mätänemiseen on tutkittu paljon. Pork- kanassa on solunsisäistä ilmatilaa 1-2 % (Isenberg 1979). Kun happipitoisuutta las- ketaan porkkanaa ympäröivässä ilmatilassa, laskee happipitoisuus myös solun sisäisessä ilmatilassa diffuusion vaikutuksesta, kun- nes tullaan tasapainotilaan. Solut, jotka ovat solujen välisen ilmatilan tai ulkoilman välittömässä kosketuksessa, säilyttävät ae- robisen hengityksen pienilläkin happipitoi- suuksilla. Solut, jotka eivät ole kaasutilan välittömässä läheisyydessä, saavat hapen so- lunesteeseen liukenevan hapen diffuusion kautta. Diffuusio vedessä on noin 300 000 kertaa hitaampaa kuin ilmassa. Tästä syystä pienissä happipitoisuuksissa soluhengitys muuttuu anaerobiseksi jo hyvin lähellä tuotteen pintaa. Anaerobisia pilaajaorganis- meja porkkanan pinnassa on maan sisällä tapahtuvan kasvun vuoksi runsaasti. Os- moottisen paineen lasku porkkanan pinnalla edesauttaa pilaajaorganismien tun- keutumista syvemmälle. CA-varastoinnin vaikutuksesta mätäne- miseen on saatu ristiriitaisia tuloksia. Hap- pipitoisuuden laskeminen alle 10 %:n lisää mätänemistä (Apeland & Hoftung 1971). Hiilidioksidipitoisuuden kohoaminen yli 4 %:n lisää mätänemistä (Augustinussen et aL 1975, Weichmann 1975, Gorini et al. 1988). Gorinin et al. (1988) mukaan hii- lidioksidi aiheuttaa porkkanalle myös fysikaalisia vaurioita. Alhainen happipitoi- suus (1-5 %) ja kohonnut hiilidioksidi- pitoisuus (4-10 °/0) yhdessä lisäävät mätänemistä (Van den Berg 8c Lentz 1966, Eaves etaL 1969, Abdel-Rahman & Isenberg 1974). Mätänemisalttiudessa on suuret erot eri satokausien välillä (Ab_del-Rahman Isenberg 1974). Yhteistä näille kaikille tutkimuksille on matala säilytyslämpötila (0-1 °C) ja korkea suhteellinen kosteus (95-100 %). Normaa- lissa kylmävarastoinnissa porkkanat säily- vät parhaiten lähellä 0 C. Mahdollisesti CA-varastoinnin matala happipitoisuus ja kohonnut hiilidioksidipitoisuus aiheutta- vat herkistymistä kylmävaurioille, mikä puolestaan johtaa mätänemisen alkamiseen kylmävauriokohdista. Muunnetun varastointi-ilman myöntei- nen vaikutus porkkanan mätänemisen es- tämisessä on saatu MA-varastoinnissa polyeteenipusseihin, joissa ilma on säätynyt soluhengityksen kautta (Phan 1974). Ta- sapainossa hiilidioksidipitoisuus oli 3 % ja happipitoisuus 17 %. Happipitoisuus oli siis suhteellisen korkea ja hiilidioksidipitoisuus matala. Säilytyslämpötila oli 0-1 °C. Pork- kanoiden ulkonäkö ja liukoisten aineiden pitoisuus säilyivät lähes muuttumattomina 15 kk:n varastoinnin ajan. Umiecka (1980) puolestaan vertasi porkkanan säilyvyyttä puuvillaverkoissa, perforoimattomassa po- lyeteenipussissa (paksuus 003-0,04 mm) ja perforoidussa polyeteenipussissa (4 reikää, halkaisija 3 mm). Pussien koko oli 20 x 25 cm ja porkkanoiden määrä 0,4-0,5 kg. Umiecka sai parhaimman säilyvyyden (8-9 kk) porkkanalle perforoiduissa poly- eteenipusseissa lämpötilan ollessa 0-1 °C. Porkkanat säilyivät hyvin myös CA- varastoinnissa matalalla happipitoisuudella (2-3 %) ja suhteellisen korkealla hiilidiok- sidipitoisuudella (6 %) noin 1 °C lämpö- tilassa (Rumpf 8c Hansen 1973). Hyvä tulos on saatu myös CA-varastoinnissa hieman korkeammassa lämpötilassa (2 °C), mutta edelleen matalalla happitasolla (5 %) ja suh- teellisen korkealla hiilidioksidipitoisuudel- la (5-10 °/0) (Niedzielki & Kassem 1979). Porkkanan pilaantumista aiheuttavat enemmän maaperän bakteerit kuin hiivat tai homeet (Markholm 1992). Anaerobises- sa hengityksessä maitohappobakteerit tuot- tavat etanolia ja asetaldehydiä, jotka alentavat laatua. Korkea hiilidioksidipitoi- suus vaikuttaa maitohappobakteereille suotuisasti laskemalla pH:ta. Matala hap- pipitoisuus edistää anaerobistä hengitystä. 20 Tätä tukee Baumanin (1972 ja 1974) ha- vainto, että pesulla esikäsittelynä on suu- rempi merkitys mätänemisen ehkäisyssä kuin muunnetulla kaasukehällä. Edellä olevaa tukevat myös lukuisat vihannesten esikäsittelyä käsittelevät tutkimukset, esi- merkiksi Ahvenainen et al. 1991. Juurten ja verson kasvua muunnetussa varasto-ilmassa vähentävät matala happita- so yksinään (Apeland & Hoftun 1971, Ab- del-Rahman & Isenberg 1974) tai matala happitaso ja kohonnut hiilidioksiditaso yhdessä (Van den Berg & Lentz 1966). Varastoimislämpötilan pitää olla lähellä o °C. Lämpötilan nostaminen 2-3 °C lisää verson ja juuren kasvua voimakkaasti (Van den Berg & Lentz 1966). Satokausi, lajike ja tuleentumisaste vaikuttavat tuloksiin huomattavasti (Van den Berg & Lentz 1966, Abdel-Rahman & Isenberg 1974, Au- gustinussen et al. 1975). Normaalissa kyl- mävarastossa 3-4 °C:n lämpötila katkaisee lepotilan, jolloin verson ja juurten kasvu alkaa (Maatalouskeskusten liitto 1987). Le- potilan päätyttyä biologisen rytmin mu- kainen versominen alkaa matalammissakin lämpötiloissa. CA- ja MA-varastoinnin kohonnut hii- lidioksidipitoisuus ja matala happipitoisuus edistävät 13-karoteenin säilymistä ja vähen- tävät sokeripitoisuuden pienenemistä varas- toinnin aikana (Phan 1974). Yleensä CA-varastossa lämpötila, kos- teus ja kaasukoostumus pidetään vakioina koko varastoinnin ajan. Voisi kuitenkin olettaa, että optimiolosuhteet vaihtelisivat porkkanan biologisen vaiheen mukaisesti. Hedelmien säilytyksessä tätä ns. dynaamis- ta CA-varastointia on tutkittu jonkin ver- ran (Gorini et al. 1988). Porkkanan CA-varastoinnista ei kirjallisuudesta löydy vastaavia tutkimuksia. Lajikkeen, tuleentumisasteen ja satokau- den sekä muunnetun varastointi-ilman kaa- supitoisuuksien ja lämpötilan välisistä vuorovaikutuksista ei ole vielä tarpeeksi tie- toa porkkanan varastoimisessa. Mä- tänemisongelma sekä verson ja juurten kasvu näyttävät olevan niin suuressa ristiriidassa kaasupitoisuuksien ja varastoimislämpötilan suhteen, että muunnetun ilman käytöllä va- rastoinnissa ei saavuteta riittävää etua nor- maaliin kylmävarastointiin verrattuna. Kirjallisuudesta ei löytynyt tietoa pork- kanan alipainevarastoinnista. 8 Kaalien varastointi Kaalin säilytystä muunnetussa varastointil- massa on lisännyt pikaruokaravintoloitten yleistyminen, esim. hampurilaisravinto- loissa käytetään lähinnä kaalia salaattina. Kaalin CA-varastointia on tutkittu paljon. Valko- ja punakaalille suositeltava happipi- toisuus on 2-3 % ja hiilidioksidipitoisuus 3-6 %. Käytännössä suositeltavat pitoisuu- det ovat vain suuntaa antavia, koska hyvä säilyminen on saavutettu erilaisissa hapen ja hiilidioksidin pitoisuuksissa: 1,5 - 10 % CO2 + 3 - 6 % 02 (Van den Berg & Lentz 1966) 5 - 10 % G02+ 11 - 16 % 02 ( Suhonen 1969) 2 - 5 % CO2 + 2 - 5 % 02 ( Isenberg & Sayles 1969) 5% CO2 + 5% 02 (Eaves etal. 1969, Bohlin & Hansen 1977, Henze 1977 ja Lipton 1977) 4 % CO2 + 2,5 % 02 (Wiersma & Schone- veld 1979). Kaupallisissa varastoissa käytetään enim- mäkseen 2-3 % 02 ja 3-5 % CO2, kaa- suseoksen loppuosa on typpeä (Saray 1994). Säilyvyys lisääntyy normaaliin kylmävaras- tointiin verrattuna kuukaudesta muuta- miin kuukausiin (Van den Berg & Lentz 1966, Suhonen 1969, Isenberg & Sayles 1969, Otey & Fedler 1991), kun lämpötila on 0 °C. Yleisimmin varastointikestävyys piteni eri tutkimuksissa noin 30-40 päivää (Saray 1994). Esim. valkokaalin säilyvyys CA-varastoinnissa on 24-26 viikkoa, kun 21 lämpötila on 2-5 °C ja suhteellinen kos- teus 90-95 %. On havaittu myös, että täy- teen pakatuissa ja tiiviissä varastoissa ilma muuntuu soluhengityksen kautta ja kaali säilyy hyvin (Isenberg 1979). CA-varastoinnilla voidaan vähentää klorofyllin hajoamista, painohäviöitä, ra- vintoainetappioita ja estää tai vähentää Botrytis cinerea-homeen, Erwinia-suvun bakteereiden, Alternaria brassicae-homeen ja Phoma linga-mädän aiheuttamia vikoja kaalissa (Wiersma & Schoneveld 1979, Todt & Schulz 1987, Saray 1994). Wiersma Schoneveld (1979) saivat 8 % enemmän myyntikelpoista valkokaalia CA-varastosta kuin normaalista kylmävarastosta. Lisäksi CA-varastoidun kaalin kauppakunnostuk- seen tarvittiin 22 % vähemmän aikaa kuin normaalisti kylmävarastoidun kaalin kun- nostukseen. Wiersma & Schoneveld (1979) laskivat, että hehtaaria kohti tämä merkit- see 48 työtunnin säästöä. Omenoiden CA-varastoinnissa, jota on harjoitettu jo vuosikymmeniä, opti- maalinen lämpötila ja kaasukoostumus vaihtelevat lajikkeen, paikallisten ilmasto- olosuhteiden ja kypsyysasteen mukaan (Gorini 1989). Vaikkakin kaalin CA-varas- tointia on tutkittu paljon, ei siitä ole kui- tenkaan riittävästi kokemuksia, jotta tarkkoja ohjeita voitaisiin antaa. Kuten omenallakin tuloksiin vaikuttaa mitä ilmei- semmin myös lajike. Prange & Lidster (1991) tutkivat talvivarastoitavien Lennox- ja Bartolo-kaalilajikkeiden säilymistä 6 kk:n ajan kolmessa erilaisessa varastointi-ilmas- sa: normaali ilma, 3 % 02 + 5 % G02 ja 2,5 % 02 + 3 % CO2. Varastointiläm- pötilaa tutkijat eivät mainitse, mutta epä- suorasti on ymmärrettävissä, että se oli 0 °C. Suhteellinen kosteus oli varsin al- hainen, 81-87 °/0. Kahdessa jälkimmäisessä kaasukehässä tautien määrä kaalien pinnalla väheni verrattuna normaalissa ilmassa va- rastointiin, mutta varastointitavalla ei ollut juuri merkitystä saantoon kauppakunnos- tuksen jälkeen tai kaalien kauppalaatuun. Vaaleamman kaalilajikkeen, Lennoxin, vih- reä väri säilyi paremmin alennetussa hap- pitoisuudessa kuin normaalissa ilmassa. Prange & Lidster (1991) totesivat, että hy- vin säilyville kaalilajikkeille CA-varastoin- nista ei ole suurta hyötyä, ainakaan 6 kk:n varastoinnin aikana. Toisaalta normaalia käytäntöä (95-100 % RH) alhaisempi suh- teellinen kosteus saattaa olla yhtenä syynä tuloksiin. Prange & Lidster (1991) tutkivat myös valon (valovoimakkuus 16-20 molm- s-1) merkitystä kaalien säilymiselle. Valo vä- hensi fysiologista pilaantumista jopa puo- leen verrattuna pimeässä säilytykseen. Valo vähensi myös painohäviöitä jonkin verran. Sarayn (1994) ja Saltveitin (1992) mu- kaan kiinankaalille suositeltava happipitoi- suus on hieman pienempi, noin 1-2 %, ja hiilidioksidipitoisuus jopa hieman korkeampi, 0-5 %, kuin valkokaalille. Mertensin (1986) tulokset tukevat tätä suositusta. Säilytysaika on 8-12 viikkoa. CA-varastointi parantaa värin ja rakenteen säilymistä ja vähentää paino- ja kauppakun- nostushäviöitä. Toisaalta Sarayn (1994) mu- kaan kiinankaalin C-vitamiinipitoisuus pienenee kaasuvarastoinnissa enemmän kuin normaalissa varastoinnissa. Wang (1983) sai taas lähes kaksinker- taisen säilyvyysajan (noin 5 kk) kiinan- kaalille kaasuseoksessa 1 % 02 + 99 % N2 verrattuna normaalissa ilmassa säilytyk- seen, kun lämpötila oli 0 °C. Myös C-vi- tamiinipitoisuus säilyi selvästi paremmin kaasuseoksessa kuin ilmassa. Edelleen Wang (1983) havaitsi, että 30-40 % CO2 heikensi laatua, kun kiinankaalia varastoi- tiin ensin 5-10 päivää tässä CO2 -pitoisuu- dessa ja sen jälkeen normaalissa ilmassa. Edelleen 10-20 % CO2 ei ollut sinänsä hai- tallinen laadulle, mutta siitä ei myöskään ollut mitään hyötyä. Kuukausien säilytyksessä saattaa tulla kylmävaurioita ja mätänemistä. Kaalin leh- dessä on huomattavasti enemmän solun sisäistä ilmatilaa kuin porkkanassa. Pilaa- jaorganismien aiheuttama saastuminen on huomattavasti vähäisempää kuin pork- kanalla. Näistä syistä mätäneminen on kaa- lilla pienempi ongelma kuin porkkanalla. Kylmävaurion vaara on suuri matalissa läm- pötiloissa (Saray 1994). 22 CA-varastoinnissa painohäviö on pie- nempää kuin normaalissa kylmävarastossa (Van den Berg & Lentz 1974, Stoll 1974, Bohling & Hansen 1977, Henze 1977). Pai- nohäviön pieneneminen johtuu soluhen- gityksen hidastumisesta, mätänemisen vähenemisestä ja kasvitautien vaikutuksen pienenemisestä. Kaalin väri vaalenee CA- varastoinnissa vähemmän kuin kylmäva- rastoinnissa (Van den Berg & Lenz 1966, Isenberg & Sayles 1969, Eaves et aL 1969, Bohlin & Hansen 1977, Lipton 1977). Ku- ten valkokaalilla myös kiinankaalilla lajike, kasvuolosuhteet ja satokausi vaikuttavat säilymiseen CA-varastossa sekä siihen, kuinka paljon CA-varastoinnista saadaan etua normaaliin kylmävarastointiin verrat- tuna (Wiik & Jeurissen 1990). Kaalien varastoinnissa muunnetun il- makehän käytöllä on selvästi etuja. Kaupallisia kaalin CA-varastoja on Yhdys- valloissa ja Keski-Euroopassa. 9 Sipulin varastointi Sipuli säilyy parhaiten, kun se on lepotilas- sa. Lepotilan päätyttyä sipuli aloittaa uu- delleen kasvun, jonka nopeus riippuu ulkoisista tekijöistä. Tässä vaiheessa korkea kosteus aiheuttaa juurten kasvua. Verson kasvua edistävät korkea lämpötila ja kuiva ympäristö, joten varasto-olosuhteilla voi- daan juurten ja verson kasvua pienentää. Ongelmina sipulin varastoimisessa ovat värin kellastuminen ja sisäiset vauriot, sekä verson ja juurten kasvaminen (Isenberg 1979). Sisäiset vauriot johtuvat suurim- maksi osaksi liian lähellä 0 °C olevista lämpötiloista. Versominen ja juurten kas- vaminen vaihtelevat lajikekohtaisesti. Ai- kaisin tuleentuvilla lajikkeilla versominen ja juurten kasvaminen ovat suurempi on- gelma kuin myöhään tuleentuvilla lajikkeil- la. Tämä on vanhastaan tiedetty asia normaalissa kylmävarastoinnissa. Sekä kuivalle että tuoreelle sipulille suo- siteltava varastointilämpötila CA-varas- toinnissa on 0-5 °C. Happitaso on myös sama molemmille, 1-2 %. Hiilidioksiditaso poikkeaa ollen kuivalle 0-1 % ja tuoreelle sipulille 10-20 %. Sopiva suhteellinen kos- teus kuivatulle sipulille on 75 % ja tuoreelle 90-95 %. Lajike- ja tuleentumis- vaihevaihtelua esiintyy. Tutkimustulokset eivät ole täysin yksiselitteisiä (Isenberg 1979, Gorini et al. 1988). Chawan & Pflug (1968) havaitsivat CA-varastoinnin matalassa varastolämpöti- lassa (0-1 °C) yhdessä matalan happitason (3 °/0) ja korkean hiilidioksiditason (5-10 °/0) kanssa aiheuttavan vaurioita si- pulille. Kun lämpötila oli noin 4 °C, vau- rioita ei ilmennyt. Sensijaan Adamicki & Kepka (1974) eivät havainneet sisäisiä vau- rioita suunnilleen samassa kaasukoostu- muksessa, kun lämpötila oli 1 °C. Näiden kokeiden väliset erot ovat lajikkeessa, sa- tokaudessa ja mahdollisesti tuleentumisas- teessa. Mielenkiintoinen tulos lämpötilan vaikutuksesta on Greidanusen & Schou- tenin (1975) koe, jossa lämpötila oli varastoinnin alkupuolella noin 0 °C mar- raskuuhun saakka, jonka jälkeen lämpötila nostettiin välille 1-2 °C. Hiilidioksidipi- toisuus oli 1 tai 5 % ja happipitoisuus 3 %. Sipulit säilyivät paremmin kuin ver- tailuna olleessa kylmävarastoinnissa. Sisäi- siä vaurioita oli noin 8 °/0:ssa sekä verson ja juuren kasvua noin 3 °/0:ssa sipuleista. Vastaavat luvut normaalissa kylmävaras- toinnissa olivat 21 % ja 14 % Matala lämpötila, pieni happipitoisuus ja kohonnut hiilidioksidipitoisuus pienen- tävät verson ja juurten kasvua (Chawan & Pflug 1968, Adamicki & Kepka 1974). Tu- leentumisaste vaikuttaa säilyvyyteen. Ai- kaisin tuleentuvat lajikkeet säilyvät varastoinnissa hieman huonommin kuin myöhään tuleentuvat lajikkeet (Chawan & Pflug 1968). Stoll (1974) testasi Superba- lajikkeen sipuleitten säilyvyyttä ja sai tu- lokseksi, että CA-varastoinnilla ei ollut etua kylmävarastointiin verrattuna. Sekä tuoreen että kuivan sipulin kau- pallisessa varastoinnissa käytetään CA-me- netelmää, etenkin Yhdysvalloissa. Sipulia säilytetään myös MA-varastoissa, mutta sii- tä ei löydy kirjallisuudesta tietoa. CA-va- 23 rastointia on helpompi tutkia, koska tuo- tetta ympäröivän kaasun koostumus tiede- tään koko ajan. MA-varastoinnissa kaasukehän koostumus vaihtelee hie- man. Toisaalta MA-varastoinnissa on käy- tetty pakkausalan yritysten kehittämiä selektiivisesti läpäiseviä materiaaleja, joita ei ole kirjallisesti raportoitu liikesalaisuuk- sien säilyttämisen vuoksi. Sipulin alipainevarastoinnista ei löyty- nyt julkaisuja. Myöskään dynaamisen CA- varastoinnin soveltamisesta sipulille ei löytynyt kirjallisuudesta tietoa. Julkaistujen tulosten perusteella näyte- tään CA-varastoinnilla saavutettavan etu säilyvyydessä kylmävarastointiin verrattu- na. Optimaaliset olosuhteet ovat lajike-, satokausi- ja tuleentumisastekohtaisia. 10 Johtopäätökset ja suositukset Katsaukseen on koottu tietoa kasvisten CA-, MA- ja alipainevarastoin. nista, teknisistä ratkai- suista ja varastoinnin kustannuksista. Yksin- kertaisimmillaan MA-varastointi tarkoittaa sitä, että tuote pakataan kaasuja valikoivasti läpäisevään materiaaliin. Kustannuksia aiheu- tuu pakkauskoneesta, materiaaleista, niiden säilyttämisestä ja työvoimakuluista. CA-varas- toinnissa suurimmat kustannukset aiheutuvat varaston tiivistämisestä, kaasutus- ja mittalait- teista. CA- ja MA-varastoinnin kustannusten vertailu keskenään on vaikeaa, koska MA- varastoinnin oikeasta toteutuksesta eri kas- viksilla ei ole riittävästi tietoa. Käytön kan- nalta MA-varastointi pakkauksissa on helpompi ja joustavampi kuin CA-varas- tointi ja mahdollistaa suojaavan kaasukehän säilyttämisen tuotteen ympärillä myös va- rastosta ottamisen jälkeen. MA-pakkaa- mista voidaan käyttää missä tahansa kylmävarastossa. Varastosta voidaan ottaa minkä kokoisia eriä tahansa muuttamatta tuotteen ympärillä olevaa kaasukehää. Toi- saalta MA-varastoinnissa pakkauksista saat- taa tulla huomattava määrä jätettä, jolle olisi löydettävä hyötykäyttöä. Katsauksessa on tarkasteltu myös CA- ja MA-varastoinnin tuomia mahdollisuuk- sia lähinnä porkkanan, kaalien ja sipulin laadun säilyttämisen kannalta. CA- ja MA- varastointi näyttävät lupaavimmilta kaaleil- le ja sipulille, sen sijaan porkkanalla saadut tulokset ovat ristiriitaisia, ja useissa kirjal- lisuuslähteissä porkkanalle ei suositella va- rastointi-ilman muuntamista. Joustavuutensa takia erityisesti MA-va- rastointia pakkauksissa tulisi tutkia tar- kemmin tärkeimmillä kasviksilla: perunalla, kaaleilla, porkkanalla ja sipulil- la. Tärkeimmät muuttujat tutkimuksessa Olisivat lajike, kasvuolosuhteet ja korjuu- ajankohta, pakkausmateriaalin ominaisuu- det, kaasukoostumus pakkauksessa, pakkauskoko ja lämpötila. Parhaimmil- laan onnistunut MA-varastointi mahdol- listaa kotimaisten vihannesten viljelyalan lisäämisen pidentyneen tarjontakauden an- siosta. Edelleen ulkomailta voidaan ostaa kotimaassa varastoitavaksi suuria eriä sil- loin, kun ne ovat saatavissa halvalla. 24 Kirjallisuus Abdel-Rahman, M & lsenberg, F.M.R. 1974. Ef- fect of growth regulators and controlled atmos- pheres on stored carrots. Journal of Agricultural Science 82: 245 - 249. (Ref. Janick, J. 1979. Hor- ticultural Reviews. Volume 1: 337-394. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3) Adamicki, F. & Kepka, A.K. 1974. Storage of onions in controlled atmospheres. Acta Horticul- turae 38: 53-74. Ahvenainen, R., Hurme, E., Skyttä, E., Mattila, M. & Halla, K. 1991. Kuorittujen kasvisten ja raakasalaattien laadun optimointi. VTT Tiedotteita 1312,93 p. ISSN 0358-5085, ISBN 951-38-4045-X Apeland, J. & Hoftun, 1971. Physiological effects of oxygen on carrots in storage. Acta Horticulturae 20: 108-114. Augustinussen, E., Jorgensen, I. & Huld, T. 1975. Effect of CO2 and 02 in the storage atmos- phere on carrots and fodder beets. Tidskrift for Planteavl 79: 326-336. (Ref. Janick, J. 1979. Hor- ticultural Reviews. Volume 1: 337-394. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3) Ballantyne, A. 1987. Modified atmosphere pack- aging of selected prepared vegetables. Campden Food Preservation Research Association Techni- cal Memorandum No 464. Bartsch, J.A. 1992. Controlled atmosphere stor- age systems for fruit and vegetables. In: Singh, R.P. & Wirakartakusumah, M.A. (ed.). Advances in Food Engineering. CRC, Boca Raton, Florida, USA, p. 275-291. ISBN 0-8493-7902-4 Bauman, H. 1972. The storability and changes in some constituents of late carrots in storage sys- tems with and without controlled atmospheres. Thesis. Rheinsiche Freidrich Wilhelms-Universitat Bonn, Germany. (Ref. Janick, J. 1979. Horticul- tural Reviews, Volume 1: 337-394. The AVI Pub- lishing Company, Inc., Westport, Connecticut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3) Bauman, H. 1974. Preservation of carrot quality under various storage conditions. Acta Horticul- turae Technical Communication. 38: 327-338. Ben-Yehoshua, S. 1989. Individual seal-packag- ing of fruit and vegetables in plastic film. In: Brody, A. L. (ed.). Controlled/Modified Atmosphere/Vac uum Packaging of Foods. Food & Nutrition Press, Inc. Trumbull, Connecticut, p. 67-100. ISBN 0- 917678-24-9 Ben-Yehoshua, S., Fishman, S., Fang, D & Ro- dov, V. 1994. New developments in modified at- mosphere packaging and surface coatings for fruits. ACIAR Proceedings - Australian Centre for International Agricultural Research, No. 50, p. 250 -260. Berg, L. van den & Lentz, C.P. 1966. High humid- ity storage of vegetables and fruits. Horticultural Science 13: 565-569. Berg, L. van den & Lentz, C.P. 1974. High humid- ity storage of some vegetables. Can. lnst. Food Sci. Technol. J. 7: 260-262. (Ref. Janick, J. 1979. Horticultural Reviews. Volume 1: 337-394. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecti- cut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3.) Bohling, H. & Hansen, H. 1977. Storage of white cabbage (Brassica oleraceae var. Capitate ) in controlled atmospheres. Acta Horticulturae 62: 49 -54. Brackett, R.E. 1994. Microbiological spoilage and pathogens in minimally processed refrigerated fruits and vegetables. In : Wiley, R.C. (ed.). Mini- mally Processed Refrigerated Fruits & Vegetables. New York, Chapman & Hall, p. 269-312. ISBN 0-412-05571-6 Brody, A. L. 1991. New developments in modified atmosphere packaging of fruits and vegetables. Proceedings of Fourth Chemical Congress of North America, Abstract 5. (Ref. Ben-Yehoshua, S. , Fishman, S., Fang, D. & Rodov, V. 1994. New developments in modified atmosphere packaging and surface coatings for fruits. ACIAR Proceedings - Australian Centre for International Agricultural Research, No. 50, p. 250-260) Chawan, T. & Pflug, I.J. 1968. Controlled atmos- phere storage of onions. Michigan Agricultural Ex- perimental Station. Quart. Bulletin 50:499457. (Ref. Janick, J. 1979. Horticultural Reviews. Vol- ume 1: 337-394. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3) Chinnan, M.S. 1994. Modified atmosphere pack- aging of fresh produce using plastic films and edible coatings. In: Brody, A.L. (ed.). Modified Atmos- phere Food Packaging, Institute of Packaging Pro- fessionals, Herndon, Virginia, p. 71-84. 25 Day, B.P. F.1993. Fruit and vegetables. In: Parry, R.T. (ed.) Principles and Applications of Modified Atmosphere Packaging of Foods, Blackie Aca- demic & Professional, Glasgow, UK. p. 114-133. ISBN 0-7514-0084-X Dewey, D.H. 1983. Controlled atmosphere storage of fruits and vegetables. In: Developments in Food Preservation. London. p. 1-24. (Ref. Lumiaho, L. Tuoretuotteiden kuljetus ja varastointi muun- netussa ilmakehässä. Maa- ja metsätalousminis- teriö, Elintarviketutkinnusprojekti 4.5.2.3/1. Helsinki 1987,76 p. Domnick Hunter Ltd. 1994. Laite-esite 1994. Eaves, C.A., Forsyth, F.R. & Lockhart, C.L. 1969. Recent developments in storage research at Kentville, Nova Scotia. Canadian Institute of Food Technology Journal 2: 46-51. (Ref. Janick, J. 1979. Horticultural Reviews, Volume 1: 337-394. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Con- necticut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3) EI-Goorani, M.A. & Sommer, N.F. 1981. Effects of modified atmospheres on post-harvest patho- gens of fruits and vegetables. In: Janick, J. (ed.). Horticultural reviews, vol. 33. AVI Publishing Com- pany Inc., Westport, Connecticut. p. 412-461. Emond, J.-P., Boily, S. & Mercier, F. 1995. Re- duction of water loss and condensation using per- forated film packages for fresh fruits and vegetables. In: Kushwaha, L., Serwatowski, R. & Brook, R. (eds). Proceedings of a conference 'Har- vest and post-harvest technologies for fresh fruits and vegetables', ASAE, St. Joseph, p. 339-346. Fresh Produce Manuel 1989. Chapter 5, Control- led Atmosphere (CA) & Modified Atmosphere (MA) 1989. Australian United Fresh Fruit & Vegetable Association Ltd, ss. 75-82. ISBN 0-9593882-1-4. Gariepy, Y. & Raghavan, G. S. V. 1989. A mathe- matical model for a pressure regulated silicone membrane gas permeator for CA storage. Paper No. 894049. ASAE/CSAE International Summer Meeting. Quebec, Canada. June 25-28, 1989. American Society of Agricultural Engineering and Canadian Society of Agricultural Engineering. 16 pp. Gorini, F. 1989. Italian CA technology. Proceed- ings of the 5th International Controlled Atmosphere Research Conference, Wenatchee, Washington, USA, June 14-16, 1989, p. 495 -504. Gorini, F.L., Eccher Zerbini, P. & Testoni, A. 1988. The controlled atmosphere storage of fruit and vegetables. Atti dell'Istituto Sperimentale per la Valorizzazione tecnologica del Prodotti Agricoli 11: 139-164. Gorris, L.G.M., De Witte, Y. & Bennik, M.J.H. 1994. Refrigerated Storage Under Moderate Vac- uum. International Zeitschrift for Lebensmittel- Technologie und -Verfahrenstechnik Focus International 45, No. 6: 63-66. Gorris, L. 1995. Applications of hurdle technology to ensure the safety of chilled perishable foods. In: Proceedings of Modified Atmosphere Packaging (MAP) and Related Technologies Conference, Chipping Campden, September 6-7, 1995 CCFRA. 11 p. Gorris, L. 1996. Edible coatings to improve product quality and shelf-life of ready-to-eat fruits and vege- tables. International Symposium Minimal Process- ing and Ready Made Foods, April 18-19, 1996, SIK, Göteborg, p. 45-58. Greidanus, P. & Schouten, S. P. 1975. Storage of vegetables. Annual Report, Sprenger Instituut, Vageningen, Netherlands. (Ref. Janick, J. 1979. Horticultural Reviews. Volume 1: 337-394. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecti- cut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3) Hao, Y.-Y. & Brackett, R.E. 1993. Influence of modified atmosphere on growth of vegetable spoil- age bacteria in media. Journal of Food Protection 56: 223-228. Heimdal, H., Falk Kuhn, B., Poll, L. & Melchior Larsen, L. 1995. Biochemical changes and sen- sory quality of shredded and MA-packaged Iceberg lettuce. Journal of Food Science 60: 1265-1268, 1276. Henze, J. 1977. Influence of CA-storage on fer- mentation of white cabbage, Brassica oleraceae. Acta Horticulturae 62: 71-78. Hunter, D.L. 1982. CA storage structure. 1982. In: Richardson, D.G. & Meheriuk, M. (eds). Proceed- ings of the Third National Controlled Atmosphere Research Conference on Controlled Atmospheres for Storage and Transport of Perishable Agricul- tural Commodities, Oregon State University, Cor- vallis, Oregon, July 22-24, 1982, p. 19-31. ISBN 0-917304-26-8 lsenberg, F.M.R. 1979. Controlled atmosphere storage of vegetables. In: Janick, J. 1979. Horticul- tural Reviews. Volume 1: 337-394. The AVI Pub- lishing Company, Inc., Westport, Connecticut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3) lsenberg, F.M.R. & Sayles, R.M. 1969. Modified atmosphere storage of Danish cabbage. Journal of American Society of Horticultural Science. 94: 447 -449. 26 lsenberg, F.M.R., Thomas, T.H, Abdel-Rahman, M., Pendergrass, A., Carroll, J.C. & Howell, L. 1974. The role of natural growth regulators in rest, dormancy and regrowth of vegetables during win- ter storage. XIX Intern. Hort. Congr. Warzawa. p. 129-138. (Ref. Janick, J. 1979. Horticultural Re- views. Volume 1: 337-394. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut. ISSN 0163- 7851, ISBN 0-87055-314-3) Jameson, J. 1982. The automated control of con- trolled atmosphere storage conditions. In: Richard- son, D.G. & Meheriuk, M. (eds). Proceedings of the Third National Controlled Atmosphere Research Conference on Controlled Atmospheres for Stor- age and Transport of Perishable Agricultural Com- modities. Oregon State University, Corvallis, Oregon, July 22-24, 1982, p. 43-54. ISBN 0- 917304-26-8 Jameson, J. 1993. CA storage technology - recent developments and future potential. In: Eccher Zer- bini, P., Woolfe, M.L., Bertolini, P., Haffner, K., Hribar, J., Höhn, E. & Somogyi, Z. (eds). Proceed- ings of COST94 Workshop 'Controlled Atmosphere Storage of Fruit and Vegetables', Milan, Italy, April 22-23, 1993. p. 1-12. Jamieson, W. 1980. Use of hypobaric conditions for refrigerated storage of meats, fruits and vege- tables. Food Technology 34: 64-71. Jay, J. 1992. Modern Food Microbiology. (4.edi- tion), New York: Chapman Hall. 701 p. ISBN 0-442- 00733-7 Järvl-Kääriäinen, T. 1991. Hapenpoistajat ja muita tapoja vaikuttaa pakkauksen sisäilmastoon. Espoo, Pakkausteknologiaryhmä r.y. 70 p. ISBN 0-471-80940-3 Kader, A.A., Zagory, D. & Kerbel. E.L. 1989. Modified atmosphere packaging of fruits and vege- tables. CRC Critical Reviews in Food Science and Nutrition 28: 1-30. Kader, A.A. 1986. Biochemical and fysiological basis for effects of controlled and modified atmos- pheres of fruits and vegetables. Food Technology 40: 99-104. Lee, L., Arul, J., Lencki, R. & Castaignet F. 1995. A review on modified atmosphere packaging and preservation of fresh fruits and vegetables: physi- ological basis and practical aspects - part I. Pack- aging Technology & Science 8: 315-331. Lee, L., Arul, J., Lencki, R. & Castaigne, F. 1996. A review on modified atmosphere packaging and preservation of fresh fruits and vegetables: physi- ological basis and practical aspects - part II. Pack- aging Technology & Science 9: 1-17. Leskinen, M. 1988. Muunnetun ilmakehän pak- kaaminen marjoille ja vihannesvalmisteille. Kirjal- I isuusselvitys. Maa- ja metsätalousministeriö. Elintarviketutkimusprojekti 4.5.2.3/3. Helsinki, 64 p. Lipton, W.J. 1977. Recommendations for CA-stor- age of broccoli, Brussel sprouts, cabbage, cauli- flower, asparagus and potatoes. Proceedings of the Second National CA Research Conference, Michigan State University, Michigan, USA. p. 277 - 280. (Ref. Janick, J. 1979. Horticultural Reviews. Volume 1: 337-394. The AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut. ISSN 0163-7851, ISBN 0-87055-314-3) Lumiaho, L. 1987. Tuoretuotteiden kuljetus ja varastointi muunnetussa ilmakehässä. Kirjal- lisuusselvitys. Maa- ja metsätalousministeriö. Elin- tarviketutkimusprojekti 4.5.2.3/1. Helsinki, 76 p. + Hitt. 1 p. Lund, B.M. 1983. Bacterial spoilage. In: Dennis, C. (ed.). Post-harvest pathology of fruits and vegeta- bles. Academic Press, London, p. 219-257. Maatalouskeskusten Liitto 1987. Porkkanan tuo- tanto 1987. Tieto tuottamaan 46: 104. McLachlan, A. 1984. The suitability of fruits and vegetables for marketing in forms other than canned and frozen products. B) Application of pre- packaging to produce a modified atmosphere to increase shelf-life of prepared vegetables. Campden Food and Drink Research Association Technical Memorandum No 388. Malcolm, G.L. & Gerdts, D.R. 1995. Review and prospects for use of controlled atmosphere tech- nology in Mexican agribusiness. In: Kushwaha, L., Serwatowski, R. & Brook, R. (eds). Harvest and postharvest technologies for fresh fruits and vege- tables. ASAE, St Joseph, CA, USA, p. 530-537. ISBN 0-929355-598 Markholm, V. 1992. Hele og let forarbejdede gulerödder - mikroflora og holbarhed. Tidsskrift for Planteavls Specialserie Beretning nr. S 2190- 1992,24 p. Mertens, H. 1986. De invloed van de temperatuur en CA-conditie op nerfbruin en andere bewaarver- liezen bij Chinese kool. (Effect of temperature and CA-condition on brown midribs and other storage losses in Chinese cabbage). Sprenger lnstituut Rapport No. 2320, 20 p. Niedzielski, Z. & Kassem, M. 1979. Progress in refrigeration science and technology. Proceedings of the 15th International Congress of Refrigeration, Venice, Italy, September 23-29, 1979. p. 723-729. 27 aging. In: Wiley, R.C. (ed.). Minimally Processed Refrigerated Fruits & Vegetables. Chapman & Hall, New York, p. 183-225. ISBN 0-412-05571-6 Otey, J. M. & Fedler, C. B. 1991. Controlled at- mosphere storage of fruits and vegetables. A re- view. ASAE Meeting, Chigaco, Illinois, December 17-20,1991. Paper No. 911574. Petersson, T. 1995. Gas supply options for MAP of foods. Proceedings of the Modified Atmosphere Packaging (MAP) and Related Technologies Con- ference, Chipping Campden, September 6 - 7, 1995, CCFRA. 14 p. Phan, C.T. 1974. Use of plastic films for storage of carrots. Acta Horticulturae 38: 345-350. Powrie, W.D. & Skura, B.J. 1991. Modified atmos- phere packaging of fruits and vegetables. 1n: Ooraikul, B. & Stiles, M.E. (eds). Modified Atmos- phere Packaging of Food. Chichester, West Suusex, England, Ellis Horwood. p. 169-245. ISBN 0-7476-0064-3 Pranger, R. K. & Lidster, P.D. 1991. Controlled atmosphere and lighting effects of storage of winter cabbage. Canadian Journal of Plant Science 71: 263-268. Prince, T. A. 1989. Modified atmosphere packag- ing of horticultural commodities. In: Brody, A. L. (ed.) Controlled/Modified Atmosphere/Vacuum Packaging of Foods. Food & Nutrition Press, Inc. Trumbull, Connecticut, p. 67-100. Rautavaara, T., Vartija, R., Lehtinen, L. & Purje, V. 1967. Kasvisten kauppa, käsittely ja käyttö. Kauppiaitten Kustannus Oy, Helsinki 196.185 p. Reyes, A.A. 1990. Pathogenicity, growth and sporulation of Mucor mucedo and Botrytis cinerea in cold and CA storage. HortScience 25: 549-552. Rumpf, G. & Hansen, H. 1973. Gas chroma- tographic determination of the soluble substances in CA-stored carrots. Gartenbauwissenschaft 38: 281-285. Saltveit, M.E. 1992. A summary of requirements and recommendations for the controlled and modi- fied atmosphere storage of harvested vegetables. In: Proceedings of 5th International Controlled At- mosphere Research Conference. Washington State University, Volume 2. p. 329-352. Saray, T. 1994. Controlled atmosphere storage of vegetables: the possibilities. Food Technology In- ternational Europe 1994: 69-73. Shirazi, A. & Cameron, A. C. 1992. Controlling relative humidity in modified atmosphere packages of tomato fruit. HortScience 27: 336-339. Solomos, T. 1994. Sonne biological and physical principles underlying modified atmosphere pack- Stoll, K. 1974. Storage of vegetables in modified atmospheres. Acta Horticulturae 38: 13-22. Suhonen, 1. 1969. On the storage life of white cabbage in refrigerated stores. Acta Agricultural Scandinavica 19: 18-32. Todt, M. & Schulz, F.A. 1987. Lagerhaltung von Chinakohl. Gernöse 23: 414-416. Uimonen, J. 1995. Vihannesala yli 10 000 hehtaaria. Puutarha No 5: 287. Umiecka, L. 1980. The effect of different factors on the suitability of carrots for pre-packing in PE bags and their storage. Acta Horticulturae 116: 121 -132. Vaari, A., Ahvenainen, R. & Hurme, E. 1994. Aktiiviset ja älykkäät pakkaukset elintarvikkeiden laadun varmistajina. Kirjallisuuskatsaus. Espoo, Valtion teknillinen tutkimuskeskus, VTT Tiedotteita 1581.83 p. Wang, C. Y. 1983. Postharvest responses of Chi- nese cabbage to high CO2 treatment or low 02 storage. Journal of American Society of Horticul- tural Science 108: 125-129. Wang, C.Y. 1989. Chilling injury of fruits and vege- tables. Food Reviews International 5: 209-236. Weihmann, J. 1975. Reaction of carrots to control- led atmosphere. Bulletin of Institute of Intern du Froid/International Institute of Refrigeration 55: 800-801. Wiersma, 0. & Schoneveld, J.A. 1979. Control- led atmosphere (CA) storage and cold storage of cabbage: storage, labour and costs. Sprenger In- stituut, Wageningen. Sprenger Instituut Rapport no. 2094,20 p. Wijk, C.V. & Jeurissen, J. 1990. Chinese kool. Bewaren door veel factoren beinvloed (Chinese cabbage. Storage is influenced by many factors). Groenten en Fruit 45: 56-57. Yam, K.L. & Lee, D.S. 1995. Design of modified atmosphere packaging for fresh produce. In: Rooney, M.L. (ed.). Active Food Packaging, Blackie Academic & Professional, Glasgow, UK p. 55-73. ISBN 0-7514-0191-9. Zagory, D. & Kader, A. A. 1988. Modified atmos- phere packaging of fresh produce. Food Technol- ogy 42: 70-77. 28 Zagory, D. 1995. Ethylene-removing packaging. In: Rooney, M.L. (ed.). Active Food Packaging, Blackie Academic & Professional, Glasgow, UK, p. 38-54. ISBN 0-7514-0191-9 29 Julkaisija ,1 „ ', Maatalouden //4 IfL tutkimuskeskus 31600 JOKIOINEN Julkaisun sarja ja numero Maatalouden tutkimuskeskuksen julkaisuja. Sarja A 10 Julkaisuaika (kk ja vuosi) Lokakuu 1996 Tekijä(t) Arvo Kinnunen Raija Ahvenainen Tutkimushankkeen nimi Toimeksiantaja(t) Maatalouden tutkimuskeskus Nimike Porkkanan, kaalien ja sipulin CA- ja MA-varastointi Tiivistelmä Kasvisten varastoinnin aikana tärkeimpiä laatua alentavia tekijöitä on soluhengitys. Solu- hengityksen hidastaminen yleensä parantaa kasvisten säilyvyyttä. Oikean varastointiläm- pötilan ohella kasvista ympäröivän kaasutilan muuntelu normaalista ilmasta poikkeavaksi on keino, jolla soluhengitystä voidaan hidastaa. Tästä syystä säätöilma- eli CA-varastointi, muunnetun ilmakehän varastointi eli MA-varastointi ja alipainevarastointi ovat mielenkiin- toisia vaihtoehtoja normaalille kylmävarastoinnille. Katsaukseen on koottu tietoa näistä varastointitekniikoista, niiden teknisistä ratkaisuista ja varastoinnin kustannuksista. Yksinkertaisimmillaan MA-varastointi tarkoittaa sitä, että tuote pakataan kaasuja vali- koivasti läpäisevään materiaaliin. Eniten kustannuksia aiheutuu pakkauskoneesta ja -mate- riaaleista sekä työvoimakuluista pakattaessa. CA-varastoinnissa suurimmat kustannukset aiheutuvat varaston tiivistämisestä ja kaasutus- ja mittalaitteista. CA- ja MA-varastoinnin kustannusten vertailu keskenään on vaikeaa, koska ei ole riittävästi tietoa MA-varastoinnista eri kasviksilla. Käytön kannalta MA-varastointi pakkauksissa on joustavampi kuin CA-va- rastointi ja mahdollistaa suojaavan kaasukehän säilyttämisen tuotteen ympärillä myös va- raston ulkopuolella. Katsauksen lopussa tarkastellaan CA- ja MA-varastoinnin tuomia mahdollisuuksia lähinnä porkkanan, kaalien ja sipulin laadun säilyttämisessä. CA- ja MA-varastointimenetelmät näyttävät lupaavimmilta kaaleille ja sipulille. Ennen kuin Suomessa kannattaa lähteä suu- remmassa mitassa toteuttamaan joko CA- tai MA-varastointia, tarvitaan kokeellista tutki- musta menetelmien antamista hyödyistä laadun ja jakelun kannalta. Avainsanat CA-varastointi, MA-varastointi, alipainevarastointi, kaali, sipuli, porkkana Toimintayksikkö VTT Bio- ja elintarviketekniikka, PL 1500, 02044 VTT ISSN ISBN 1238-9935 951-729-473-5 IX1Tuloksia voi soveltaa luomuviljelyssä Myynti: MTT tietopalveluyksikkö, 31600 JOKIOINEN Puh. (03) 41 881 Telekopio (03) 4188 339 Sivuja 29 s. Hinta 40 mk + alv Jokioinen 1996 ISBN 951-729-473-5 ISSN 1238-9935