Ethylenentfernung in Lagerräumen für Obst und Gemüse

Obst und Gemüse atmen auch nach der Ernte weiter. Bei der Atmung produzieren sie nicht nur Kohlendioxid und Wasser, sondern auch Ethylen (CEthylen ist ein Pflanzenhormon in gasförmiger Form. Seine Aufgabe ist es, die Alterungs- und Reifungsprozesse zu regulieren. Wenn sich dieses Gas ansammelt, reifen Obst und Gemüse schnell, was letztlich zu einer verminderten Qualität und Haltbarkeit führt und sich auf ihren Geschmack, ihre Textur und ihr Aussehen auswirkt.

Mit unserer Ausrüstung empfehlen wir, je nach den Bedingungen, zwei Methoden zur Ethylenentfernung aus Obst- und Gemüselagern: Ethylenentfernung durch photokatalytische Oxidation und durch die VUV-Photolyse-Technik. Die photokatalytische Oxidation (PCO) eignet sich für die Zerstörung von flüchtigen organischen Verbindungen, einschließlich Ethylen:

UVT

In unseren deckenhängenden UVT-Geräten, die für den industriellen Einsatz entwickelt wurden, verwenden wir eine mit dem Photokatalysator Titandioxid beschichtete Oberfläche. Wir nutzen die synergetische Wirkung von UV-C-Licht und TiO2-Photokatalysator. Es sind Ventilatoren integriert, um die Luft aus dem Lager durch das Gerät zu führen. Die Luft wird zunächst dem desinfizierenden UV-C-Licht ausgesetzt und strömt dann über die katalytische Platte, die durch die ultraviolette Strahlung aktiviert wird.

Die oben erwähnte Titandioxidschicht ist ein Halbleiter, der bei der Beleuchtung mit Licht einer bestimmten Wellenlänge Elektronen freisetzt (e¯) auf der Fahrspur, wobei Lücken (h⁺) an deren Stelle. Lücken haben eine stark oxidierende Wirkung und Elektronen eine stark reduzierende Wirkung. Hochreaktive Hydroxylradikale (-OH) und reaktive Superoxidradikale (-O₂–Dadurch zersetzen sich die flüchtigen organischen Verbindungen und die Mikroorganismen werden durch Schädigung der DNA-Struktur zerstört. Mikroben und organische Stoffe mineralisieren unter Bildung von Kohlendioxid und Wasser.

Die VUV-Photolyse-Technik eignet sich auch für die Zerstörung flüchtiger organischer Verbindungen, einschließlich Ethylen:

In der Reaktorkammer erzeugen VUV-Lampen mit breitem Spektrum große Mengen an Ozon im Bereich von 185 nm aus dem Sauerstoff der Luft. Die Ozonmoleküle, die die R-FILTER-Anlage verlassen und in den Obst- und Gemüselagerraum gelangen, oxidieren das als flüchtige organische Substanz vorhandene Ethylen sowie Bakterien, Pilze und Schimmel.

Durch die Ozonbehandlung wird das Ethylen zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert:

C₂H₄ + 6O₃ → 2CO₂ + 2H₂O + 6O₂

Ausrüstung UVS und UVS-M Ozon im Lüftungskanalsystem des Lagers zu erzeugen. Ausrüstung UVO-C Ozon in den Lüftungskanal des Lagers oder direkt in den Lagerraum und die mobile Ausrüstung einleiten UVO direkt in das Lager. Wenn das Gerät aus dem Luftsauerstoff im Lager Ozon erzeugt, wird auch die bakterizide, fungizide und antifungale Wirkung des UV-Lichts von 254 nm sichtbar. Ozon hat einen starken, stechenden, chlorähnlichen Geruch. Seine oxidierende Wirkung reizt die Atemwege stark. Die international anerkannten Grenzwerte für die berufliche Exposition gegenüber Ozon sind:

• 0,1 ppm (0,2 mg/m³) für einen 8-Stunden-Arbeitstag
• 0,2 ppm (0,4 mg/m³) für max. 15 Minuten

Die Ozonkonzentration, die für den Abbau von Ethylen erforderlich ist, hängt von der Größe des Lagers, dem Verwendungszweck und der Art des Obstes und Gemüses ab; Literaturangaben zufolge kann sie bereits bei 0,1-0,3 ppm wirksam sein. Lagerhäuser sind in der Regel Bereiche mit hoher Luftfeuchtigkeit. In Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit zersetzt sich Ozon schnell, daher muss es schnell im gesamten Bereich verteilt werden. In Bezug auf die Entfernung von Ethylen gibt es folgende Unterschiede zwischen den beiden vorgestellten Methoden:

• Die Ethylenentfernung durch VUV-Photolyse-Behandlung ist viel schneller als durch PCO. Der Grund dafür ist, dass die Photokatalyse hauptsächlich an der Oberfläche des Katalysators stattfindet, während die Photolyse in der Gasphase stattfindet. Infolgedessen ermöglicht die VUV-Photolyse eine schnellere und effizientere Ethylenentfernung.
• Eine hohe relative Luftfeuchtigkeit fördert die Oxidation von Ethylen bei der Photolyse-Technik, im Gegensatz zu PCO. Ozon übt selbst in sehr geringen Konzentrationen, aber unter hohen Luftfeuchtigkeitsbedingungen, eine signifikante keimtötende Wirkung auf Mikroorganismen in der Luft aus. Die Ozonsterilisation ist nur bei ausreichend hydratisierten Zellen wirksam.
• Die niedrigere Temperatur verhindert die Oxidation des Ethylens nur im Falle der Photolyse-Technik.
• Die Durchführung einer Photolysebehandlung erfordert ein sehr sorgfältiges Vorgehen. Während der Behandlung müssen die zulässigen Grenzwerte für die berufliche Exposition gegenüber Ozon eingehalten werden. Nach der Behandlung muss der Lagerraum gelüftet werden. Sicherheitshinweise finden Sie in der Betriebsanleitung des Geräts.

Referenz:
[1Wirksamkeit von Photokatalyse- und Photolysesystemen zur Entfernung von Ethylen unter verschiedenen Lagerungsbedingungen
Biologie und Technologie der Nachernte, Band 147, 2019
Namrata Pathak, ......, Promod V. Mahajan