Optimalisatie van bewaartech­nologie in versketen

Nieuwbouw en renoveren van koeltechnische installaties biedt gebruikers de kans om de product(kwaliteit)eisen te herformuleren en energieoptimalisatie toe te passen; onder andere door gebruik te maken van de systeemdata die in de nieuwe generatie regelaars beschikbaar komt. Vanuit systeeminformatie naar energiebesparing.  

Een juiste conditionering voor versproducten als groente, fruit en bloemen is essentieel om verspilling te voorkomen. Dat proces begint al gelijk na de oogst en speelt door in álle stappen van de keten. Alles draait om het behoud van de kwaliteit van het verse product en het voorkomen van verlies. 

Uitdagingen zijn er in deze branche volop, vragen van ketenpartners des te meer. Hoe zorg je met de juiste conditionering voor het behoud van de kwaliteit en het voorkomen van productverlies? Kun je met nieuwe technieken besparen op de energiekosten? Valt maximaal kwaliteitsbehoud te combineren met een laag energieverbruik van installaties, of met systemen die eenvoudiger in gebruik zijn? 

Een gesloten keten

Groente, fruit en bloemen produceren CO2 en andere vluchtige stoffen, waaronder ethyleen. Boven een bepaalde grenswaarde is daarom gecontroleerde luchtverversing noodzakelijk. Hoe doe je dat zo energievriendelijk mogelijk? Daarover moet je al vroeg in het bouwontwerp nadenken. Bovendien is niet ieder product gelijk. Welke producten je gaat opslaan en koelen heeft grote consequenties voor je ontwerp. Soms is een razendsnelle handling essentieel, zoals bij zacht fruit of verse sla, terwijl voor andere producten - denk aan appels en peren - juist een lange bewaartermijn wordt gevraagd. 

Over het algemeen vraagt de versketen om een zo gesloten mogelijke en temperatuur-gecontroleerde behandeling. In een energievriendelijk koelhuis wordt álles gedaan om temperatuuruitwisseling tussen de binnen- en buitenruimte te beperken. Maar je ontkomt niet aan het schakelen tussen de verschillende ketenstappen. Dat heeft vrijwel altijd impact op de bewaarcondities, en hierdoor op de kwaliteit van de producten. Soms moet je accepteren dat er ‘gaten’ ontstaan, die je dan zo mogelijk compenseert met een betere behandeling op een ander moment. Sommige verse producten liggen in de winkel in gekoelde vitrines, maar de bulk van het AGF ligt ongekoeld. Alleen met een snelle doorlooptijd blijft de kwaliteit behouden. De wetenschap dat de laatste schakel in de keten ongekoeld is, vraag nóg meer inspanning van de eerdere ketenpartners, bijvoorbeeld door te kiezen voor slimme verpakkingstechnieken.

Toegepast wetenschappelijk onderzoek

Een team van versketen-specialisten van de Business Unit ‘Fresh Food and Chains’ van Wageningen Food & Biobased Research richt zich onder meer op het met advies ondersteunen van bouwkundige investeringen (nationaal en internationaal) in de versketen. In toegepast wetenschappelijk onderzoek binnen de categorieën groente, (tropisch) fruit en bloemen gaat de aandacht van de onderzoekers onder andere uit naar innovatieve verpakkings- en bewaarsystemen, en naar logistieke optimalisatie - met de focus op behoud van productkwaliteit. Door steeds de productkwaliteit in een specifieke keten, of onderdeel daarvan, als uitgangpunt te nemen, bepalen zij de best passende conditioneringstechniek en het gebruik hiervan. De specialisten van WFBR kennen voor praktisch alle producten de gewenste conditionering, én de uitdagingen in de versketen. 

Zo weten ze inmiddels dat het elektraverbruik van een gekoelde kubieke meter lucht in functie van vers-conditionering, tussen bedrijven wel met een factor 3 of meer kan verschillen. Gunstig zijn ontwerpen waarin alle warmtebronnen zijn geminimaliseerd, en er gewerkt wordt met hoog rendement installaties. 

Er worden door toeleveranciers nog wel eens investeringen voorgesteld die in specifieke ketens, naar ons idee, geen meerwaarde hebben. Denk aan luchtzuiveringstechnieken die weliswaar in de lucht aanwezige schimmels en bacteriën kunnen verminderen, maar aan de bron weinig of niets doen. Of een techniek voor een snelle productafkoeling in een keten die zó kort is dat er überhaupt geen koeling nodig is. Vaak triggeren we leveranciers tot een resultaatafspraak, bijvoorbeeld een niveau van energieverbruik, gelijkheid in klimaat of niveau aan vochtonttrekking.

Innovaties 

Recente innovaties richten zich op het conditioneren op basis van productsignalen. Sensoren en data maken het mogelijk om steeds efficiënter en energievriendelijker te conditioneren. Standaardcondities maken plaats voor een verfijnde sturing. Getoetste modelberekeningen maken het mogelijk om technische keuzes beter te onderbouwen. Een voorbeeld is het gebruik van CFD (Computational Fluid Dynamics) om vóór de investering te weten welke luchtcirculatie en maatvoering tot een operationeel en economisch meest gunstige resultaat leidt. 

Het is ook relevant om je af te vragen hoe het zit met de stabiliteit van je systemen. Hoe onrustiger de machinekamer, des te hoger ligt namelijk het elektraverbruik. Ook hier speelt data een grote rol. Nog te vaak wordt, op basis van gewoonte of verouderde ervaring, een bepaalde instelling gekozen. En in heel veel koelinstallaties wordt té alert op temperatuurveranderingen gereageerd. Door ze even iets meer tijd te geven, krijgen systemen meer rust. We ervaren regelmatig dat het laagste verbruik de beste kwaliteit oplevert. Het inzetten van juiste meetmethodes kan in veel gevallen helpen om verantwoord en met onderbouwing een energievriendelijker instelling te kiezen.

Vochtigheid 

Veel groente- en fruitproducten verliezen in de keten vocht. Vochtverlies is gewichtsverlies. Eke ketenpartner probeert met conditioneringstechnieken, aangevuld met verpakkingstechnologie, dit verlies te beperken. Voor de juiste vochtbeheersing is een strikte balans nodig tussen product, techniek en operator. Elk versproduct heeft daarbij zijn eigen specifieke eisen en grenzen. Binnen die grenzen is het zoeken naar de juiste technologie. Een te droge omgeving veroorzaakt naast gewichtsverlies vaak ook kwaliteitsverlies. Fruit gaat rimpelen of wordt slap. Een te nat milieu stimuleert schimmels om zich te ontwikkelen of leidt tot fysiologische afwijkingen. Denk maar aan de bruinverkleuring op sperziebonen, grijsverkleuring van bananen of inwendig bruin bij appels. 

Het beheersen van een gelijkmatig vochtverlies in een koelcel vol met product is technisch gezien een uitdaging. Zelfs binnen productcategorieën moet men differentiëren, want niet elke rode bes en elke appel vraagt om eenzelfde behandeling. Met slimme meettechnieken zijn we inmiddels in staat om zelfs specifieke partijen een eigen ‘beste conditie’ te geven. De verwachting is dat steeds vaker op basis van bijvoorbeeld cameratechnologie een keuze gemaakt wordt voor een bepaalde bewaarconditiestrategie.

Vochtverliesmanagement speelt vooral een rol in ketendelen waar meer controle en tijd is voor het realiseren van een uitgebalanceerde conditionering; zoals bij het maandenlang bewaren van appels, peren en zelfs van rode bessen. Met CFD- technieken kan voorafgaand aan de investering de verdeling van temperatuur en vocht in beeld worden gebracht, om vervolgens te toetsen of deze spreiding binnen de normen valt. Zeker bij afwijkende afmetingen van koelcelruimten is dat zeer wenselijk, omdat hier niet meer op ervaring gestoeld kan worden. 

Slim isoleren

Met slim isoleren minimaliseer je buiteninvloeden. In specifieke gevallen, waarbij het uitsluiten van buiteninvloeden zich terugbetaalt in kwaliteit en energie (bijvoorbeeld bij langdurige bewaring van peren) wordt gekozen voor een ‘box-in-box’ isolatiesysteem. Hierbij worden gekoelde cellen in een geconditioneerd pand plaatst. Alle externe warmte-instraling, inclusief de impact van deze warmte op de toegepaste bewaartechnologie, wordt in de buitenste box geneutraliseerd. Uiteraard vraagt dit energie voor de buitenste box, maar het levert een grotere besparing op voor de binnenste; zowel in productkwaliteit als in kWh. 

Natuurlijke koudemiddelen

De laatste jaren is een groot deel van de versketen ingericht met steeds duurzamere koudecentrales. Waar eerder uit kostenoverweging nog werd gekozen voor synthetische koudemiddelen (freonen), worden nu bij nieuwbouw vooral natuurlijke koudemiddelen toegepast. Voor de vervanging van bestaande synthetische koelinstallaties is echter nog een lange weg te gaan; zowel bij productiebedrijven met koeling als serviceproviders, handelshuizen, transporteurs en distributiecentra. 

Kortom: data is key 

Als je jouw koelsysteem gaat vernieuwen of renoveren, kijk dan niet alleen naar de investering nú. Neem bij je keuze ook de verwachte kosten mee voor toekomstig onderhoud en het verwachte energieverbruik, en belangrijker nog: het effect ervan op het proces en op de kwaliteit van je product.  

[email protected]

Beeld: supermarkt: ©Dusan Petkovic/Shutterstock.com, beeld kratten: ©Defotoberg/Shutterstock.com