S P R E N G E R I N S T I T U U T

Haagsteeg 6, 6708 PM Wageningen

Te l . : 08370-19013

(Publikatie uitsluitend met

toestemming van de directeur)

RAPPORT NO. 2253

E.J. Woltering, H. Harkema en

E.P. Sterling

PROEFOPSTELLING VOOR DE BEGASSING VAN

TUINBOUWPRODUKTEN MET ETHYLEEN

Uitgebracht aan de directeur van het Sprenger Instituut

Project no. UU 1 (september 1983)

INHOUD

Samenvatting/Summary

"blz.

1. Inleiding 1

2. Beschrijving installatie 1

3. Toegepaste onderdelen en materialen 6

U. Temperatuurvèrdeling 7

5. Oploshaarheid van ethyleen in vater 10

6. Lektest 12

7. Controle activiteit KOH-oplossing 12

8. Controle luchtsamenstelling 13

9. Discussie 13

Literatuur 1 h

SAMENVATTING

In dit rapport wordt een installatie beschreven voor de bestudering van het effect

van begassing van tuinbouwprodukten met ethyleen.

De installatie bestaat uit 60 gesloten begassingseenheden die geplaatst zijn

in k klimaatcellen.

Tijdens de experimenten wordt de luchtsamenstelling (COp/Op/Np) op buitenlucht­

condities gehandhaafd door het onttrekken van de geproduceerde COp met behulp van

een KOH-oplossing en het compenseren van de verademde 0 ? met behulp van een Op-

injectie systeem.

De installatie is ontwikkeld voor de bepaling van de ethyleengevoeligheid van een

aantal tuinbouwprodukten in relatie tot de ethyleenconcentratie, de bewaarduur

en de bewaartemperatuur.

SUMMARY

In this report a system is described for study of fumigation of horticultural

products with ethylene.

The system consists of 60 closed fumigation-units which are situated in k climate-

chambers .

During fumigation experiments air composition (C0?/0 /Np) inside each unit is

maintained at atmosferical conditions by scrubbing respirated Carbon Dioxide

and replenishing of dissimilated oxygen by means of an Dp-injection mechanism.

The system is designed for analysis of ethylene-sensitivity of some products in

relation to ethylene concentration, storage-time and storage-temperature.

-1-

1. Inleiding

Ethyleen (C H. ) is een gasvormig fytohormoon dat een "belangrijke regulerende functie

vervult bij de grqei en de ontwikkeling van planten.

Alle hogere planten en sommige schimmel« en bacteriën produceren ethyleen (1).

Vooral in de nabijheid van fruit en vruchtgroenten kunnen hierdoor hoge ethyleen-

concentraties voorkomen (5, 7, 8).

Ethyleen komt tevens vrij bij onvolledige verbranding.

Uitlaatgassen van diesel-, benzine- en LPG-motoren bevatten naast o.a. CO aanzien­

lijke hoeveelheden ethyleen (6).

Op bloemenveilingen en pakstations waar gemotoriseerd verkeer aanwezig is worden

dan ook regelmatig betrekkelijk hoge concentraties aangetroffen.

Extern ethyleen kan in het plantaardige weefsel diffunderen en een verstoring van

de hormoonbalans bewerkstelligen, hetgeen bij sierteeltprodukten vaak kwaliteits­

achteruitgang ten gevolge heeft.

Met name snijbloemen blijken erg gevoelig voor ethyleen te zijn (10, 20).

Echter ook tulpebollen (1U) en potplanten (11, 21) blijken na blootstelling aan

geringe ethyleenconcentrâties 'schade te vertonen.

De mate waarin bij een bepaald produkt schade optreedt is naast de ethyleenconcen-

tratie en blootstellingsduur sterk afhankelijk van overige klimaatfactoren zoals

temperatuur en C0p-concentratie ( 1', 11, 12, 13, 16).

De relatie tussen de bovengenoemde factoren is alleen voor de anjer uitvoerig

onderzocht (2).

Voor beoordeling van praktijksituaties (opslag/vervoer) is deze" kennis ook voor

andere produkten gewenst.

Voor het vaststellen van deze relaties is een installatie geconstrueerd bestaande

uit 60 begassingseenheden die per 15 stuks geplaatst zijn in'U klimaatcellen

elk met een temperatuurbereik van =5 tot +30 C.

In dit rapport wordt de constructie en werking van deze installatie besproken.

2. Beschrijving installatie

De geconstrueerde installatie bestaat uit 60 begassingseenheden die per 15 stuks

in k klimaatcellen zijn geplaatst.

Centraal in de installatie staan de roestvrijstalen produktcontainers die in

opdracht door de Technisch. Fysische Dienst voor de Landbouw geconstrueerd zijn

(figuur 1).

De containers bestaan uit een deksel, met hierop de uitwendige aansluitingen (d.m.v.

snelkoppelingèn), venster, septumnippel, gaskraan en bij enkele containers een

thermokoppelaansluiting.

-2-

Het deksel wordt d.m.v. oogbouten op de romp, die liggend in rekken geplaatst is,

bevestigd.

De afsluiting vindt plaats d.m.v. een o-ring.

1. snelkoppelingen, septum-nippel en gaskraan

2. bevestigingsring venster

3. handgreep

h. venster

5. oogbout

6. siliconen o-ring

T. thermokoppel

8. siliconen afdichtings-ring

Figuur 1. R.V.S. container voor ethyleenbegassing van tuinbouwprodukten.

-3-

Indien levend produkt in de container geplaatst wordt, zal in het donker ten

gevolge van dissimilatie de 0 -concentratie afnemen en de CO?-concentratie in

ongeveer gelijke mate toenemen volgens de bruto dissimilatie vergelijking.

C6H12°6 + 6 °2 6 CO + 6 H20 + E

De intensiteit van dit proces is sterk afhankelijk van de temperatuur (figuur 2)

met als gevolg dat er verschillen ontstaan in de samenstelling van de container-

lucht indien hij verschillende temperaturen zou worden bewaard en dientengevolge

de behandelingen onderling niet meer vergelijkbaar zouden worden.

Van speciaal belang is hierbij de oplopende CO?-concentratie omdat deze bij ge­

ringe verhoging (0-1%) reeds de ethyleenproduktie kan beïnvloeden (9) en bij

verdere verhoging (1-5%) de ethyleengevoeligheid sterk kan verlagen (1, h, 12, 18),

zuurstofverbruik

20 30 40 50 temperatuur in °C

Figuur 2. Het verband tussen ademhaling en temperatuur

(Bron: De groene aarde, Dr. Th. Alberda e.a., blz. 71)

Ook kunnen verschillen in luchtsamenstelling optreden tussen containers bij een­

zelfde temperatuur ten gevolge van de geïnjecteerde hoeveelheid ethyleen.

Ethyleen kan in bepaalde gevallen een "druk" op de ademhaling uitoefenen (1U, 17)

waardoor ook deze behandelingen niet meer onderling vergelijkbaar zijn.

Omdat een gewijzigde luchtsamenstelling ongewenst is dient deze geregeld te wor­

den. Hiertoe is per container een COp-scrubber en een 0_-inspuitingsmechanisme

gemonteerd.

Aan de hand van figuur 3 wordt de werking van dit mechanisme besproken.

.14-

Figuur 3. Installatie voor begassing van tuinbouwprodukten met ethyleen

1. R.V.S.-container (inhoud 70 l)

2. Membraanpomp (~U l/min.)

3. CO -scrubber (KOH opl. 20$)

h. Ethyleenscrubber (Ethysorb)

5. Drukverschilschakelaar (Differentie 3 cm Wk)

6. Magneetklep (open/dicht)

7. Signaallamp

8. Impulsteller

9. Zuurstofcilinder

10. Ethyleenscrubber (Ethysorb)

11. Referentievat (inhoud~50 l).

-5-

D.m.v. een membraancompressor (g) wordt de containerlucht (V) door een KOH-op-

lossing (20%) Cßj geleid (alwaar C0? gescrubd wordt) en daarna weer terug de

container in.

Bij enkele eenheden is in deze keten een ethyleenscrabber (h) (Ethysorb geacti­

veerd aluminium oxide + KMnO. ) opgenomen zodat door het produkt zelf geproduceer­

de ethyleen gescrubd kan worden (0 ppm/controle).

De door het scrubben van C0p ontstane onderdruk wordt overgebracht op een druk-.

verschilschakelaar (5) waardoor bij voldoende drukverschil tussen container (j )

en referentievat nj) , aanwezig teneinde te voorkomen dat atmosferische drukver­

anderingen de drukverschilschakelaar doen aanspreken, de mageneetklep (6j , de

signaallamp (j) en het telrelais {&) bekrachtigd worden.

Er zal nu zuurstof (9J via een ethyleenscrubber (JO) in de scrubketen gespoten

worden totdat door een geringe overdruk in de container het elektrisch circuit

weer onderbroken wordt.

De drukverschilschakelaars staan dusdanig afgesteld dat de differentie ca. 3 cm

WK bedraagt.

Het verloop van de druk en de 0 -concentratie in de container staan geschetst in

figuur k.

t, °/o 0 2 cm. WK.

Q2

0,1

0

• 2

0

-O/l h -1 h

-0,2 - - 2

•+• t i jd

Figuur k. Verloop van de druk (cm WK) en de 0_-concentratie {%) in container met produkt indien C0p gescrubd wordt.

Uitgaande van een begindruk van 1 atm en een constante CO.-produktie.

Bij pijlen wordt: 0 geïnjecteerd; het interval is afhankelijk van hoeveelheid produkt en ademhalingsactiviteit.

Door dus elke RVS-container uit te rusten met een COp-scrubber en een Op-in­

spuitingsmechanisme en per klimaatcel één referentievat, "blijft tijdens begas-

singsexperimenten de luchtsamenstelling in alle containers nagenoeg gelijk zodat

de experimenten op een reproduceerbare wijze kunnen worden uitgevoerd.

De verschillende onderdelen zijn door de technische dienst van het Sprenger Insti­

tuut op overzichtelijke wijze op een paneel aangebracht, waar vandaan slangen naar

de containers leiden.

3. Toegepaste onderdelen en materialen

Bassi and Spencer (3) hebben een aantal materialen uitgetest op hun geschiktheid

voor toepassing in installaties voor het meten van ethyleenprodukties.

Zij tonen aan dat roestvri jstaal," koper, glas en rubber op siliconen basis het

meest geschikt zijn in verband met hun geringe adsorbtie en emissie van ethyleen.

Deze gegevens hebben als basis gediend bij de materiaalkeuze.

Achtereenvolgens worden de verschillende onderdelen en de gebruikte materialen

besproken.

Containers :

In opdracht vervaardigd door Technisch Fysische Dienst voor de Landbouw te Wage­

ningen. Inhoud 70 liter. Roestvrijstaal met glazen venster.

Afdichtingen met siliconen o-ring.

COp-scrubbers:

In opdracht vervaardigd door Poulie te Wageningan. Glas met als scrubmedium 20%

KOH-oplossing.

Ethyleenscrubbers:

Pvc-buis gevuld met ethysorb (geactiveerd aluminiumoxide met KMnOi ).

Pompen :

WISA-membraanpompen type 123 met EPDM-membranen (rubber).

Het gebruik van siliconenrubber. .membranen bleek door de geringe mechanische sterkte

niet mogelijk (levensduur ca. 3 uur).

Magneetkleppen:

Lucifer, messing.

Drukverschilschakelaars :

HUBA-control A.G. Bereik 1,5-30 mbar, siliconenrubber membranen.

-7-

Snelkoppelingen:

Serto, messing koppeling met ventiel, insteeknippel zonder ventiel.

Referentievat:

PVC-geiast. Inhoud ca. 50 liter voorzien van snelkoppeling en gaskraan.

Gaskranen: Messing

Septumnippel: Messing met siliconen-rubber septum.

Slangen: REHAU-plastics, p.v.c. diverse maten.

Proefnemingen met dit materiaal (niet in dit rapport opgenomen) hebben aange­

toond dat adsorbtie en/of emissie van ethyleen door dit materiaal geen rol van

betekenis speelt bij ethyleenbegassingsexperimenten.

b. Temperatuurverdeling

Om na te gaan in hoeverre de containers binnen 1 klimaatcel onderling verschillen

in temperatuur zijn zowel bij een hoge (~ 2b C) als bij een lage (~3 C) tempe­

ratuur; metingen verricht.

Hiertoe werd in elke container, in het referentievat en in de cellucht een ther­

mokoppel aangebracht en werd gedurende 1 etmaal de temperatuur elk uur geregi­

streerd.

In tabel 1 en 2 staan deze metingen gerangschikt.

Bij beide temperaturen blijken de temperatuurverschillen tussen de containers on­

derling niet significant te zijn.

Het blijkt dus voldoende slechts enkele containers per klimaatcel met een tempe­

ratuurmeter uit te rusten.

o o - 3 -CM

cö' u

• o •H

CD ö

• H

CÖ

-P Ö O O

>

Ö •H

G CD ^ M

a • H

-p CD

3 - P cö S M

CD

& 0)

En

CD

•s En

2 r-v <X —< Ld

2 <r UJ 3Z

Z <r UJ z:

z < L

LU :c

2 <C Lü s:

2 <X Lü

s:

•o T H

11") •r-H

<r - r H

ro •r-4

CM •r-1

< t TH Lü

2 O <U TH Lü ZZ

2 O-•O Lü S

2 co

Lü

Lü

2 -O •C Lü 7Z

Lü 7C

<Z Lü

2 ro <r Lü

2 f )

2 <E Lü s :

n o m rs_ r-j n N fi M >o c œ « t < ! n r < <r ^ CJ- c

- o r i ü i f T o r-i ui f ) n N - o r « f i n n i / i n >o <r f v n r-i r-i r-J r-j r i r J M r-j CI C-I r i c-i r-J r-i r-i r-i CM CM r-J r-j r-J r j r-j CM

T H O O T H O O O O O O O O O O O O O C S O O - O - O - C O O -

T - r r r - r < - - q - < r T - q - T T < T f l - ^ r » r T ' r n T M n r o K ) r o r i CM CM c J n r-J f i r-J r-i ei r-i c-i CM CM ei r-J r-j CM CM r-i CM CM CM CM

f ro r i CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM TH T I r i ,-< o TH O O

r-i r-i CM r i r-i r J C-J CM r i r i r-j CM c-i r-i r-i r-i r-i r-i r-j C J r i r i r-i r-i

>r T - r t n n n M f ) n r-i n w n M M M r-i r-i r-i r i r-i -r-i r i

r-i r-i r-J r i r-i r i r i r i r-i r-i r-i r-i r-i r-J r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-i r i

n Ü I <r fl- T < r T M < r n n <r i i i<) r-i M M r - i n n c-j r-i r-i CM

v < ï - « r « r « r H r « . - H r < - ^ - f l - " T < - « T < ' « H " « r « r « C " « J ' v ^ " « r T r-i r-i r-i r-i r-i r-J r-i r-J r-i ei r-j r-J r-i r-i r-j r-i r-j r-J r-i r i r-i r-i r-i r-J

T r - i - r i r - i T - T - i o o o o o - ^ o o o o o o o o o o - c o c r i

r-i r-J r-j r-J r-j r-i r i T J r-j r-i r-j r-i r-i r-J r-i r-J r i r-J ei r-J r-j r-J r-j r-i

n r - i T H w o o o f f - o o o o o o o - o - o o - o - C N O D C c i c o c »

r-j r-J r-j r-J r-i r-J r i r J r-i r i r-j r-J r-i r-i r-i r-J r-i r-J r J r-J r-j r-i r-i r-J

ü i n n n r-i CN r-i r-J r-j r-J r-J CM r-J r-i r-j r-J O n r< TH T-l O O

r i r-i r-i r-i r-j r-i r-i r-J r-j r-J r-j r-J r-j r-i r-j r-J r-J r-J r-j r-i r-i r-J r-i r-J

<r <r <r - r -g- ro ro ro ro r-j ro to r-J ro r-j ro r-j r-J r-i ro r-i r-i r-j r-J

V " f v r < r T r T v < r v T T f ç T T » < r ' r T T ' i " f r-i r j r-i r-J r-j r-J r-J r-J r-J r-J r-j r-J r-J r-i r-j r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-i

< r m n - o f i < r i i T r ^ » T < r i < ) f n , r , t M < r < i - M < f n T

r-j r-i r-j r-j r-j ei r-j r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-j r-i r-i r-J r-J r-i r-J r-i r-j r-J

n - < j > o > o > o n n < f < r < - < r , r < r < m < , T , ' ' " r ' f w , r

r i r-J r-j r-i r-i r-J r-j r-J r-j r-i r i CM r-j r-J r-j r-J r-i r-j r-j r-i r-i r j r-j c-J

< r n u T , o w < ' n n < r T i < f M i < ) < s - r < ) > r o n ï r < r M < r w ' '

r-j r-J r-i r-J r-j r-J r-i ei r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-j r-j r-j T J r-j r-i r-j et r-j r-J

i j i < n < i > o i i i i i T ï i i T M T ^ , < r ü i ( < ) < f < r M ' r ' r ' r i i T n ' r

• ^ - • r < T * H - T r < r * r < r - T r - ^ - < r < " < " - ^ ' - < r < " <r T <r « f 9 1 <r c - ^ r r-j r-J r-j r-J r-j r-J r-J r-J r-j r-r r-i r-J n r-i r-j r-J r-i r-i r-j r i r-j r J r-j D J

U T <ri v \r> TJ- ro <r ro M r-i n ro ro to r-i M ro r-i ro ro r-i ro r-j ro

* T T r T j - T j * « T « r - ^ - * r * r - « r « r < - « T « : r * r - r f - « r * j - H r - c i - « r « r * T T / ' r-j r-J r-J r-J r-j r-J r-i C N r-J r-i r-i C M r-j r-i e t r-i r-i C M r-j r-J r-i r-J r-j r-J

<r <r ro «r -er to ro r-J ro r-i r-i c-i r-i r-i H r-i r-i T-C r-i r-i r-i r-i --i r-i

^ • < t < r < f < r T < r , r T T < r T » < r < r < r < r < r T , r ' r » 7 T r-i r j r-i r j r-i r J r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-j r-i r-i r-i r-i r-J r-j r-J r-J ei r-j r i

•<r ui <r -o m «r -r ro -q- ro ro ro ro <r r-j ro ro r-i ro to ro ro r-i ro

r-j r-i r-i r-i r-i r-i r i r-i r-j r-J r-j r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-i r-j r-i r i r-i r-j CM

ro «r ro iii T t o <r r-i ro r-i r-i r v r-i ro r-i r-i r-i r-i r-j r-j r-j r-i r-j ro

•rr r r T P - T r - T r - T j - T T T T T T r • « r < r < i - - ^ ' ' , T ^ r <r <r ^ - v <r «î- T J - T J -r i r-i r-j r-j r J r J r-i r-J r-J r-i r-i r-i r-J r-J r-j r-i r-i ei r-J r-i r-i r-i r-J r-i

H M f ! fl- i l <o N CO O- O H M M T liT -O N O I N O T ; C l |<) < r ,_, ^ i T H TH w TH T-I TH ^i ~< r-j r-i ei r-i c-i

co LO

T r-i

co o

LT Cl

^

< l O O

<f r-i

•T Cl

r-J r^ o- f TH o r-j

r-J

r-i r s co «r ei o r-J

< • o r i

ro r-i es T ro o r-J

T O r-j

co r-J r-j T o TH r-i

T O C4

rs r-i «r O TH C-I

ro o Cl

o CO TH T •r-< ri C i

•o- o r-i

co co rv T r-i o r-i

r - o r-i

co o r% -<r <r o r-J

1- o r-J

co T C O T «r o r-J

f o r-i

r-j co o *r ro TH r-J

T o r-J

r-i T O. ' T < - O CM

r-J

r-i r i o~ «r ro o CM

r-i

Cl T O- T r-i o r-J

<r o r-j

rx «f O T ro o r-J

T o r-j

co o co T r-i o r-J

«r o r-J

2 Z> <r o Lü h-31 cn z

rH Cl) G

• H cd -P Ö O o

-p cö !> d)

• H -P • Ö

D U <1)

t u 0) U

U 2 0 -P cd U Q)

R< Fi a;

-p H a; o

I vo t—

u u Ö

-9-

1 Z N 1 i <r r-i i 1 UI 1 1 XL 1

1 z i <r 1 UI 1 3Z

1 z 1 *£ 1 UI

I z i <r 1 UI i x:

1 z 1 <L 1 UI 1 •£.

1 2 1 <I 1 Ui 1 £

1 Z 1 C". 1 UI 1 X.

1 Z 1 <x 1 UI i 3 :

i z 1 <c 1 UI i r

1 z i < : 1 UI i x:

1 z 1 <L 1 UI i a:

1 z 1 <t 1 UI • ^

1 z 1 c 1 UI i z :

1 z i <: 1 UI 1 XL

1 z i <r 1 UI i XL

1 z 1 <t 1 UI 1 x

1 z i <r 1 UI i x

1 co 1 CQ 1 o

«0 1 n i

n i

•q- i r l 1

M 1 iH |

PI 1 r i 1

r l 1 r l 1

O 1 r t 1

0» 1

00 1

| s . 1

-0 1

tol 1

T 1

ro i

Cl 1

i - i i

rs fs co œ -o o T o o b? CD m -< <r n O- CD «T n in <i r-J CM O -O O CM

ro ri CM r.' ro in M CM r*i *r ci CM T T ro i-i CM «r «r CM n ro M «r T «r ro

co in ii? -o -o in w -o ïii T m -o m T ui -o >o -o V) -o >o rs co rs rs ix œ

co es -o w f) in m in «r f <r <r <r <r UT m in t *r in *r «O CO rs rs rs rs

es T n ro M ri ro n ri PJ CM M CM CM n M n CM CM r*) m in O < -O -O ^O

< r N < r i , ) ' < r n r ) i i M n n i , ) n M M M W M M M n - O N > 0 ' 0 > o - o

s o r o r s - o ^ s O s o s o u T i n - o i n i n t n i n i n i n i n i n i n i n - o r s r s r s r s r s

^ M w r o r o M r o r o t o M r o M r o r o r o r o r o t o r o M r o M r o w n f O M

« ts <T CO M M to M M CM M rO CM M M CM CM CM CM CM M <• m m UT IO T

T n n n r t n M M n n n i ' i M M n i ' i M i i n i o n N n n n M i o

© - O ^ " 0 i n i n i n i n i n i n i n ' < r i n « r i n i n « r « r < r < - f l - s 0 i r s s 0 s o . o « o v M n N r i M r i M i O M n M n N M M n f i M M n N n n n i i i 1 )

n M n n n r i M n n N r t w n N M i i c J OJ CM w CM «O -O V) «O -O -O

to to to t o t o t o r o r o t o t o r o r o r o r o r o t o t o r o r o t o t o r o r o t o t o i o i o

œ i f l ^ v n u M M M N n n r t r - i M M M C H - i N n ^ N ' O ' O ' O ' O

M » M M M M M M M M M M M M M P ) P I M I 1 M M M M M M M M

(O tO P I tO M CM C) CM M CM CM CM CM «-• M CM W w H H n IT ^ l i l K) | f l n

M M M M n M n n w w M M n n n M w M o n M n n n n n n

N n n w M fJ n M n r i n (M M H CM CM CM CM CM CM CM W • o n m i n m

M M M M M M M M M n n n M M M I O n M M M M M n M M M I ' )

rs C M M N M CJ M CM CM M PI r i H N -< H w H rt H <r b l <t V <f «

M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M

T tO CM CM M CM CM CM CM n PI CM PI n CM CM r l n —P-J CM «T V> «• «T V *

M n n M n n n M n n n M M n n M n M n M M M M M i o n n

•o «r to ro 'CM CM M r*> CM »H 04 CM CI - * CM CM CM n H -n r-i T W T T * r «r

M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M

<r « r o > " 3 - ' r r o f O ' > 3 - > T r o t o r o t o r i i o r o r o n r i M r t > O N < 0 ' O - O ' O

n r o n M n n n n M M n n i i M M n n M n M n n n n n n i * )

r i p j t o < - i n > o r s œ o - - © - r - i r 4 t O ' < r i n < i r s C D C s © r i r i f O « r i n - o r s H H r i r l r l H - H H <4 r i PI M N PI CM CM CM CM

O M H N T CD CM

M O

CM CK r i rs UT »H PI

co 00 rs m P I P I

to o

o o co rs n - P i

M O

un ro <• rs «r PI r>i

to o

o» If) PI PI

M O

m CM - • rs ^o CM PI

r*> o

«o P I r~ fi PJ P I

r*> o

- 0 PI tN 111 rH PI

ro o

10 UT rs M r i CI

ro o

o- P-» rs M r l ( M

ro o

IV rs <r PN M *•* c-i

M O

\n CM 10 rs ro ~> CM

ro o

o sO LT r s PI r i p i

œ T r i fS. TJ r i p j

r> o

f ) •c ro rs PI n CM

to o

c~ r i - o r s <T n p j

<E 1= Ul »-s: to z

r i

fl) Ö

• H CCi

• P Ö Ü 0

-p CÖ > eu • H

-P Ö O; r i (U

«H <U r i

^ g s • p cd r i flJ

B1 R <u

•p H <U O

r i Ö

Il II

I MD

U

a U

-10-

5. Oplosbaarheid van-ethyleen in water

Omdat in de "begassingseenheid een CO -scrubber is opgenomen met een KOH-oplos-

sing zal hierin enig ethyleen oplossen.

Met behulp van de gegevens van Perry (15) is de oplosbaarheidsfactor als functie

van de temperatuur uitgezet (figuur 5).

Hieruit blijkt dat bij hoge temperatuur minder ethyleen in water oplost dan

bij lage temperatuur.

Voor het bepalen van de hoeveelheid ethyleen die in het in het systeem aanwezige

water oplost (scrubeffect) kan de navolgende formule gehanteerd worden.

S = C * 0 * G

I * 100

S =

C =

0 =

G =

1 =

Scrubeffect = afname van de C H, -concentratie (in ppm) in een bepaald volume

door de aanwezigheid van een bepaalde h.v.h. water in het systeem

concentratie OH, in gasfase (ppm)

oplosbaarheidsfactor (uit grafiek)

hoeveelheid water (in gram')

inhoud container (gasfase) in 1

In tabel 3 wordt het scrubeffect voor enkele temperaturen gegeven.

Tabel 3. Scrubeffect (in %) in een systeem met een gasfase van 70 liter en een vloeibare fase van 500 gram

temperatuur ( C)

0

6 12

18

2k

30

scrubeffect {%)

0,160

0.13U

. 0,113

0,096

0,085

0,077

Hieruit blijkt dat in de actuele situatie de hoeveelheid ethyleen die in het

water oplost zo gering is dat hiermede geen rekening gehouden behoeft te worden.

Wel dient na elk experiment de scrubketen enige tijd doorgespoeld te worden om

het opgeloste ethyleen weer te verwijderen.

- 1 1 -

OPL .HEIDS FACT. ;;1E - 2

1 OA

2.05

1.90

1.75

1.60

1.45

1.30 •

1.15

1.00 otöo + ïtöö + ÎSÎÔÔ + ïêtôô + 24töÖ + "~3ÖtöÖ ~"+

TEMPERATUUR

Figuur 5. Oplosbaarheid ( in y l ) "bij verschi l lende temperaturen ( C)

van 1 ppm ethyleen in 100 gram water

-12-

6. Lektest

Omdat tijdens ethyleenbegassingsexperimenten de gewenste concentraties doorgaans

dicht bij elkaar liggen kunnen kleine lekkages in het systeem de proeven sterk

verstoren.

Tevens zal het Op-injectie mechanisme door lekkage ontregeld worden.

Een accurate methode voor het testen op lekkages is de.volgende procedure:

1. Sluit alle containers en koppel de slangen aan.

2. Breng in het referentie-vat een overdruk van +0,1 atm.

3. Als gevolg van deze overdruk zal in alle containers net zo lang 0_ ingespoten

worden tot de druk ook 0,1 atm is.

h. Zet nu alle impulstellers op nul.

Indien lekkages aanwezig zijn zal na enige tijd de desbetreffende begassings-

eenheid een of meerdere malen ingespoten hebben hetgeen op de impulsteller afge­

lezen kan worden.

Met een zeepoplossing kan nu het lek gezocht worden.

Het werken met freon gas en een freon lekzoeker dient vermeden te worden daar

freon storend werkt op de ethyleenanalyse en het moeilijk is de freon-spoortjes

weer . uit' het systeem te verwijderen.

7. Controle activiteit CO^-scrubbers 2

De activiteit van het COp-scrubmedium (een 20% KOH-oplossing) kan gecontroleerd

worden d.m.v. de volgende test.

De benodigdheden voor deze test zijn:

- een oplossing van 0,1% trinitrotoluol (TNT) in alcohol (95%);

- als referentie-oplossingen: 20% K0H (vers) en een verzadigde oplossing van

Na2C03.

TNT is een indicator die door kleuromslag aan kan geven wanneer de werkzaamheid

van K0H verminderd is (19). v Voegt men aan bv. 10 ml van de referentie-oplossingen enkele druppels van de TNT-

oplossing toe, dan zal de KOH-oplossing oranje-rood kleuren.

Na_C0^ is kleurloos na het toevoegen van TNT.

Door nu aan dezelfde volumi,na van de te toetsen KOH-oplossingen (in dit geval

10 ml) enkele druppels TNT-oplossing toe te voegen zal er een kleuring ontstaan.

Door deze kleur te vergelijken met de referenties kan een globaal oordeel gegeven

worden over de te verwachten activiteit van de KOH-oplossingen.

Het is wel noodzakelijk om de kleurvergelijkingen zo spoedig mogelijk na het toe­

voegen van TNT uit te voeren, daar de kleuren gaan verlopen.

-13-

8. Controle luchtsamenstelling

Nadat het produkt in de containers is geplaatst kan via het verwisselbare septum

met een injectiespuit ethyleen geïnjecteerd worden.

De injectie van ethyleen vindt plaats met polypropyleen injectiespuiten (1-10 ml;

Becton-Dickinson & Co. Ltd) uit infuusflessen waarin verdunningen van ethyleen

in lucht zijn gemaakt met behulp van 100$ ethyleengas (Matheson).

De te injecteren hoeveelheid ethyleen wordt als volgt berekend:

_ Cg * (V-G) d - gr

waarbij :

d = aantal ml C?H. doseren

C = gewenste concentratie (ppm) g

V = volume (in ml')

G = vers gewicht produkt (in g)

Ci= concentratie geïnjecteerde ethyleen (ppm)

Via hetzelfde septum kan met dezelfde soort injectiespuiten een luchtmonster uit

de container worden getrokken ter analyse.

Voor de analyse van ethyleen wordt gebruik gemaakt van een Intersmat gaschromato-

graaf type G.C. 120 met dubbele kolom en vlamionisatie detector (FID).

Determinatie van ethyleen vindt plaats op basis van retentie-tijd, kwantificatie

op basis van piekoppervlakte met behulp van een Hewlett-Packard 3390A-integrator.

De ijking van de gaschromâtograaf geschiedt met behulp van ijkgassen, 0,1-100 ppm

(Matheson).

De koolzuurgasmeting vindt plaats door aan het eind van de proef een A.D.C, (type

SS 1 MK3-^9^M aan de containers te koppelen, de 0_-concentratie wordt gemeten

met een Sybron-Tayler zuurstofmeter (type Servomex 0A 570).

9., Discussie

Alhoewel het hier beschreven systeem geconstrueerd is voor de begassing van

tuinbouwprodukten met ethyleen kunnen uiteraard ook andere gassen gedoseerd wor­

den en desgewenst kan de C0?-scrubber"en het Op-inspuitingsmechanisme uitgescha­

keld of: gemodificeerd worden.

Door het multifunctionele karakter van de RVS-containers is het tevens mogelijk

deze aan te wenden voor ethyleen- of C0?-produktiemetingen of de handhaving van

CA-condities.

-1U-

Omäat tijdens begassingsexperimenten de relatieve vochtigheid in de container

niet geregeld kan worden zal deze sterk oplopen (95-100$).

Het bewaarde produkt zal dientengevolge niet sterk uitdrogen.

Als deze hoge r.v. een probleem is kan desgewenst een "droger" in de keten worden

opgenomen.

Doordat de begassingseenheden alle nagenoeg een zelfde volume hebben en door de

gebruikmaking van ethyleenverdunnings reeksen kan in een groot concentratiegebied

zeer nauwkeurig gedoseerd worden.

Literatuur

1. Abeles, F.B.

Ethylene in plant biology.

New York, Acad. Press, 1973. 302 blz.

2. Barden, L.E. and J.J. Hanan

Effect of ethylene on carnation keeping life.

J. Amer. Soc. Hort. Sei. 97(6)T85-T88(1972).

3. Bassi, P.K. and M.S. Spencer.

A cuvette design for measurement of ethylene production and carbon dioxide

exchange by intact shoots under controlled environmental conditions.

Plant Physiol 6k, H88-1+90 (1979).

k. Beyer, E.M.

Ik C I , : Its incorporation and oxidation to îh CO by cut carnations.

Plant Physiol. 60, 203-206(1977).

5. Boerrigter, H.A.M.

Het verloop van de ethyleenconcentratie in 2 aan elkaar grenzende koelcellen

tijdens de weekendopslag van tomaten en komkommers op de veiling Bleiswijk.

Wageningen, Sprenger Instituut 1980, Rapport no. 21U0, 18 blz.

6. Byl, R.S.

Effect van uitlaatgassen bij gebruik van heftrucks op bloembollenbedrijven.

Bloembollencultuur 90(26)668-669(1980).

7. Damen, P.M.M., ÏÏ.A.M. Boerrigter en W.H. Molenaar

Ethyleen tijdens het transport van gemengde ladingen.

Wageningen, Sprenger Instituut 1981, Rapport.no. 2190, 10 blz.

-15-

8. Damen, P.M.M, en H.A.M. Boerrigter

Ethyleenconcentraties in de afzetketen.

Groente en Fruit 37(32)18-19(1982).

9. Dhawan, K.R., P.K. Bassi and M.S. Spencer

Effects of carbon dioxide on ethylene production and action in intact

sunflower plants.

Plant Physiology, 68, 831-83M1981).

10. Harkema, H. en E.J. Woltering

Ethyleenscbade "bij snijbloemen en trekheesters.

Vakblad voor de Bloemisterij, 36_(22)U0-U2(1981 ).

11. Marousky, F.B. and B.K. Harbaugh

Deterioration of foliage plants during transit.

NTFSC Proceedings pp. 33-39 (1978).

12. Marousky, F.B. and B.K. Harbaugh

Interactions of ethylene, temperature, light and C0? on leaf and stipule

abscission and chlorosis in Philodendron scandens subsp. oxycardium.

J. Amer. Hort. Sei. 10U(6)876-880(1979).

13. Maxie, E.C., D.S. Farnham, F.G. Mitchel, N.F. Sommer, R.A. Parsons, R.G.

Snijder and H.L. Rae

Temperature and ethylene effects on cut flowers of carnation (Dianthus

carophyllus L.).

J. Amer. Soc. Hort. Sei. 98(6)568-572(1973).

lU. Munk, W.J. de

Afwijkingen in tulpen door ethyleen.

Vakblad voor de Bloemisterij 32(50/51)28-29(1977).

15. Perry, R.H., C.H. Chilton and S.D. Kirkpatrick

Perry's chemical engineers handbook; Uth ed.

New York, enz., McGraw-Hill, 1963, 1910 biz.

-16-

16. Smith, W.H. -and- J.C. Parker

Prevention of ethylene injury to carnations by low concentrations of carbon

dioxide.

Nature 211(gOUU)100-101(1966).

17. Solomos, T.

Cyanide-resistant respiration in higher plants.

Annual Review Plant Physiology 28, 279-297(1977)•

18. Uota, M.

Carbon dioxide suppression of ethylene-induced sleepiness of carnation blooms,

J. Amer. Soc. Hort. Sei. 9^(6)598-601(1969).

19. Weast, R.C.

CRC handbook of Chemistry and Physics

51st edition 1970-1971.

Cleveland, Ohio, CRC press Inc. 1970.

20. Woltering, E.J. en H. Harkema

Ethyleenschade bij snijbloemen.

Vakblad voor de Bloemisterij 36(13)36-38(1981).

21. Woltering, E.J.

Kennis ethyleengevoeligheid onontbeerlijk bij lange bewaartijden.

Vakblad voor de Bloemisterij 37(^2)56-59(1982).

Wageningen, 12 september 1983

EJW/MJ