Konstrukcja i wyposażenie dojrzewalni ma na celu zapewnienie uzyskania najwyższej jakości dojrzałych bananów przy racjonalnym nakładzie pracy i energii. Komory dojrzewalnicze wyposaża się nie tylko w urządzenie chłodnicze i grzewcze, ale też w instalacje etylenowania i wentylacji. Sterowaniem pracą tych urządzeń i instalacji zajmują się rożnego typu sterowniki.

Opracowany i powszechnie obecnie stosowany schemat dojrzewania był kiedyś realizowany ręcznie przez dojrzewalnika. Codziennie, zgodnie z tym schematem, dojrzewalnik zmieniał nastawę standardowego termostatu chłodniczo – grzewczego. Termostat ten na zasadzie on/off utrzymywał żądaną temperaturę, wykorzystując bądź to instalację chłodniczą bądź grzewczą. W pierwszym dniu procesu zgodnie z wymaganiami technologicznymi dojrzewalnik wpuszczał ręcznie gaz do komory dojrzewalniczej. W kolejne dni procesu dojrzewania zmieniał nastawę termostatu oraz dwa razy dziennie wentylował komorę poprzez jej otwieranie.

Stosunkowo szybko z pomocą dojrzewalnikowi pośpieszyli producenci termostatów, produkując termostat połączony z zegarem. Taki termostat samoistnie zmieniał swoją nastawę zgodnie z jednym z standardowych zaprogramowanych cykli dojrzewalniczych. Przykład takiego termostatu przedstawia rysunek 1.

Rys. 1. Termostat bananowy BA-192. Widok na panel sterowniczy i schemat podłączeń elektrycznych

Termostat ten pozwala:

• zdalnie mierzyć temperaturę bananów w trzech reprezentatywnych kartonach przy pomocy czujek typu PT-100 (rys. 2.),
• wybierać dowolny program dojrzewalniczy (od 4 do 8 dni),
• na bieżąco odczytywać czas przebiegu procesu,
• wybierać czujkę „prowadzącą” zmiany temperatury bananów w komorze,
• korygować proces przez podnoszenie lub opuszczanie temperatury standardowej.

Rys. 2. Sensor do pomiaru temperatury bananów (PT 100 lub PT 1000) i powietrza

Na wyjściu sterownika (output) znajdują się dwa styki on/off oraz wyjście analogowe do rejestracji temperatury banana. Wyjścia te sterują pracą urządzenia chłodniczego i urządzenia grzewczego.

Sterownik nie sterował ani procesem etylenowania ani procesem wentylacji. Czynności te były nadal wykonywane ręcznie, bądź realizował je zespół przekaźników czasowych w szafach zasilająco – sterowniczych. Następna generacja sterownika już uwzględniała te potrzeby (rys. 3.).

Rys. 3. Sterownik pracy komory dojrzewalniczej typu Proba 50. Wyposażony już w wyjście do sterowania procesem etylenowania i wentylacji

Sterowniki Proba 50 przeznaczone są głównie do komór typu Cool Care i Del Monte wyposażonych w jedną chłodnicę powietrza.

Dla komór typu Interko, gdzie występują 3 chłodnice powietrza, opracowano specjalną konstrukcję sterownika Proba 110 (rys. 4.).

Rys. 4. Sterownik Proba 110

Sterownik Proba 110 jest przez wielu użytkowników nazywany komputerem dojrzewalniczym z racji wyposażenia go w wiele dodatkowych funkcji. Scheamat elektryczny wejść i wyjść sterownika przedstawia rysunek 5.

Rys. 5. Schemat podłaczeń elektrycznych do sterownika Proba 110

Do sterownika tego można podłączyć 9 sensorów temperaturowych PT 1000, sensor pomiaru koncentracji etylenu, sensor pomiaru wilgotności. Jest też przewidziane wejście na sensor zapasowy (np. pomiaru CO2) oraz 6 wejść cyfrowych. Zgodnie z wymaganiami komór Interko, posiada osobne sterowanie każdą chłodnicą tak w procesie chłodzenia jak i grzania oraz możliwość ich wyłączania, gdy komora nie jest w pełni załadowana. Dodatkowo Proba 110 ma wyjścia dla dwóch poziomów alarmów, blokadę otwierania drzwi w okresie gazowania, 4 wyjścia analogowe, podłączenie do sieci komputerowej oraz dodatkowe wyjście zapasowe. W przypadku gdy dojrzewalnia jest wyposażona w kilka komór dojrzewalniczych, możliwe jest umieszczenie sterowników w jednym miejscu (rys. 6a), a cały ich zestaw można obsługiwać zdalnie za pośrednictwem interfejsu Proba 120 (rys. 6b) przez zdalny komputer (rys. 7.). Komputer prowadzi rejestrację procesu dojrzewania, którą można w każdej chwili przeglądać i w razie potrzeby wydrukować.

Rys. 6. a) Zestaw sterowników Proba 110; b) Interfejs Proba 120

Rys. 7. Komputer zdalnie obsługujący zestaw sterowników Proba 110

Najnowsze rozwiązanie sterowników serii Proba, Proba 4 (rys. 8.) rezygnuje z możliwości tradycyjnego wprowadzania danych z klawiatury sterownika. Obsługa jego odbywa się bądź z klawiatury komputera, bądź za pomocą personalnego urządzenia mobilnego.

Rys. 8. Sterownik Proba 4

Komunikacja między komputerem czy personalnym urządzeniem mobilnym jest zorganizowana w bardzo prosty sposób (rys. 9.). Wizualizację procesu dojrzewania realizowanego przez sterownik Proba 4 przedstawia rysunek 10.

Rys. 9. Urządzenie mobilne z programem do obsługi Proba 4

Rys. 10. Wizualizacja procesu dojrzewania realizowanego przez sterownik Proba 4

Wdrożenie rozwiązania Chiquita 2000 w 1996 roku (o czym była mowa w poprzednim artykule) zbiegło się w czasie z upowszechnianiem sterowników swobodnie programowanych z coraz szerszym stosowaniem przemysłowych komputerów do sterowania pracą instalacji dojrzewalni bananów. Rozwiązania te dały możliwość opracowywania indywidualnych programów sterowniczych dla poszczególnych klientów jak również realizacji chłodzenia analogowego w miejsce tradycyjnego on/off poprzez stosowanie bardzo przyjaznej bananom rampy temperaturowej podczas ich dojrzewania. Sterowniki te pozwalają na sterowanie nie tylko procesem dojrzewania ale też pracą całego urządzenia chłodniczo – grzewczego.

Taka technika sterowania pozwala na zdalną obsługę dojrzewalni, zdalny monitoring, ciągłą rejestrację parametrów pracującego urządzenia i procesu dojrzewania jak i realizację praktycznie 24 godzinnego nadzoru.

Przykład wizualizacji pracy dojrzewalni bananów sterowanej przy pomocy komputera przemysłowego przedstawia rysunek 11.

Rys. 11. Monitoring pracy dojrzewalni sterowanej komputerem przemysłowym

Nowoczesne programy sterownicze typu fazzy czy sieci neuronowe pozwalają na realizację nie tylko bardzo indywidualnych programów dojrzewalniczych, ale także robią to przy niskich kosztach eksploatacyjnych.

Utrzymanie właściwiej temperatury bananów w dojrzewalniach jest ważnym, ale nie jedynym parametrem, który wymaga stałej kontroli. Przeprowadzony w sposób prawidłowy proces dojrzewania oraz wentylacji komór dojrzewalniczych jest gwarantem wysokiej jakości dojrzałych bananów.

(...)

Instalacje etylenowania i wentylacji zapewniają realizację cyklu dojrzewania bananów zgodnie z technologicznymi wymaganiami.

W niektórych komorach dojrzewalniczych zwłaszcza wyposażonych w małe chłodnice powietrza stosowany jest układ nawilżania sterowany czujnikiem wilgotności (rys. 18.). 

W artykule opisano najważniejsze wyposażenie komór dojrzewalniczych bananów. Zawarte w nim informacje nie wyczerpują poruszanych tu zagadnień. Autor miał możliwość zapoznać się z wieloma rozwiązaniami technicznymi i technologiami dojrzewania bananów na wielu rynkach europejskich i nie tylko. O ile można spotkać w literaturze fachowej materiały dotyczące biologii banana, o tyle sprawy związane z budową dojrzewalni, wyposażeniem i technologią dojrzewania nie są tematami poruszanymi i opisywanymi szerzej. Wynika to pewnie z faktu, że rynek budowy dojrzewalni jest niezbyt dużym rynkiem i ujawnianie „sekretów” osłabia własną konkurencyjność. W efekcie nie zawsze banany dojrzewają w optymalnych warunkach, co czasami widać w sklepach.

mgr inż. Grzegorz MIZERA
Instytut Maszyn Przepływowych
im. Roberta Szewalskiego PAN