TEHNOLOGIE INOVATIVA DE CONDITIONARE A PRODUSELOR HORTICOLE DESTINATE CONSUMULUI IN STARE PROASPATA

 

Denumirea programului NUCLEU/acronim:

Sisteme şi tehnologii de mecanizare, informatizare şi management performant pentru procesele din agricultură şi industria alimentară în scopul dezvoltării rurale corespunzătoare prevederilor şi angajamentelor României faţă de U.E./STIMM

Denumirea obiectivului:

2 - Valorificarea superioara a resurselor naturale autohtone prin dezvoltarea tehnologiilor de procesare a produselor agroalimentare, a plantelor medicinale si aromatice in vederea cresterii valorii adaugate si imbunatatirii calitatii vietii

Contract nr. 15N/27.02.2009

Cod proiect: PN 09-15.03.05

 

REZUMATUL PROIECTULUI

    Fructele si legumele consumate în stare proaspătă pot fi purtatoare ale unor microorganisme facultativ patogene: bacterii, drojdii, mucegaiuri. Putrezirea fructelor şi legumelor este provocată îndeosebi de mucegaiuri care atacă, în primul rând, părţile rănite, în special de insecte. Aceste microorganisme pot provoca fie pierderi de produse horticole la pastrare, datorate procesului de descompunere postrecoltare, fie îmbolnăviri sau toxinfecţii alimentare cu efecte directe asupra sanatatii consumatorului uman.

Pierderile de produse horticole, datorate procesului de descompunere postrecoltare, se situeaza la nivelul a 10-50 % in functie de gradul de dezvoltare al zonei respective si facilitatile de pastrare temporara.

De o importanţă deosebită în vederea obţinerii unei durate acceptabile cât mai mari de păstrare în stare refrigerată a produselor este asigurarea atat la începutul cat si pe parcursul refrigerării a unei încărcături microbiologice cât mai mici. Acest lucru necesită reducerea la maximum a posibilităţilor de contaminare microbiologică a produselor în toate etapele premergătoare aplicării refrigerării propriu-zise cat si in timpul acestui proces.

Ideea proiectului promoveaza utilizarea combinata a doua procedee de tratare post-recoltare a produselor horticole si anume: un procedeu neconventional, bazat pe radioabioză (radiaţii neionizante UV-C) şi un procedeu bazat pe fizioanabioză (refrigerare). Se propune o metoda de tratament preliminar cu radiaţii neionizante UV-C, care va potenta efectul bacteriostatic parţial asigurat prin refrigerare. De asemenea, se prevede suplimentarea cu un alt procedeu de tratare care sa asigure un microclimat optim de pastrare in spatiul de depozitare, respectiv decontaminarea atmosferei cu elemente filtrante de inalta eficienta si radiaţii neionizante UV-C. Se urmăreşte in acest fel, îmbunătăţirea efectului bacteriostatic, cu efecte în creşterea duratei de conservabilitate a produselor horticole si în acelaşi timp menţinerea calităţilor nutritive, a proprietăţilor organoleptice şi a compoziţiei chimice cât mai apropiate de cele ale produselor în stare proaspătă.

Relevanta practica a problemei care s-a dorit a fi rezolvata in cadrul proiectului, este reprezentata de prelungirea duratei acceptabile de pastrare a produselor horticole in vederea consumului in stare proaspata, imbunatatirea calitatii acestor produse si implicit extinderea perioadei de comercializare in extrasezon, ceea ce creeaza conditii favorabile reducerii importurilor si valorificarii produselor autohtone.

Caracterul inovativ al proiectului rezida din identificarea unui domeniu relativ nou (cu posibilitate de dezvoltare) in utilizarea radiaţiei neionizante UV-C si a sistemelor de decontaminare cu elemente filtrante de inalta eficienta, precum si identificarea unor solutii tehnice cu potential de piata, concretizate in dezvoltarea unui model experimental de instalatie de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole, utilizand radiatia neionizanta ultravioleta UV-C si a unui model experimental de instalatie automatizata pentru depozitarea temporara a acestora.

Avantajele majore ale tehnologiei propuse în cadrul proiectului sunt:

- evita aparitia intoxicatiilor sau alergiilor produse de substantele chimice cu rol de conservanti de suprafata, in cazul decontaminarii cu substante antiseptice;

- asigură obtinerea unor produse horticole fara adaos de substante fungicide datorita decontaminarii atmosferei pe parcursul depozitarii;

- prelungeste perioada admisibila de pastrare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata, fata de alte instalatii pentru depozitare in atmosfera normala, datorită introducerii procesului de decontaminare prin noua tehnologie;

- extinde perioada de comercializare a acestor produse.

 

OBIECTIVUL PROIECTULUI:

Obiectivul principal al proiectului il constituie dezvoltarea unei tehnologii inovative de conditionare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata, prin realizarea unei instalatii de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole, utilizand radiatia neionizanta ultravioleta UV-C si a unei instalatii automatizate pentru depozitarea temporara a acestora.

 

Fazele de execuţie ale proiectului:

Faza 1/2012: Elaborarea studiului tehnologic si tehnologiei de conditionare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata

Faza 2/2014: Elaborarea documentaţiei de execuţie ME de instalatie de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole si ME de instalatie automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole

Faza 3/2014: Realizarea ME de instalatie de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole si ME de instalatie automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole

Faza 4/2014: Experimentarea tehnologiei si instalatiilor propuse

Faza 5/2014: Demonstrarea privind utilitatea si functionalitatea tehnologiei si ME propuse. Diseminarea pe scara larga a rezultatelor

 

REZULTATELE ESTIMATE:

- studiu tehnologic şi tehnologie de conditionare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata;

- documentaţie de execuţie ME de instalatie de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole si ME de instalatie automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole;

- ME de instalatie de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole si ME de instalatie automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole;

- raport de experimentare a tehnologiei şi instalatiilor propuse;

- raport de demonstrare privind utilitatea si functionalitatea tehnologiei si ME propuse;

- raport de diseminare pe scara larga a rezultatelor cercetarilor intreprinse.

- două articole publicate în reviste de specialitate

- un poster de prezentare a tehnologiei

- o fişă tehnică de prezentare a tehnologiei si doua fise tehnice de produs

- un CD-ROM de prezentare a tehnologiei

- o pagină Web în care sunt prezentate rezultate obţinute în urma realizării proiectului

 

STADIUL DE REALIZARE

Rezultate realizate:

- Studiu tehnologic si tehnologie de conditionare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata;

- Documentatie de executie ME de instalatie de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole si ME de instalatie automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole;

- ME de instalatie de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole si ME de instalatie automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole;

- Raport de experimentare a tehnologiei şi instalatiilor propuse;

- Raport de demonstrare privind utilitatea si functionalitatea tehnologiei si ME propuse;

- Raport de diseminare pe scara larga a rezultatelor cercetarilor intreprinse.

Valoarea alimentară a fructelor consumate în stare proaspătă, se datorează componentelor chimice ale acestora uşor accesibile organismului uman, la care se adaugă şi o serie de excitanţi gustativi, olfactivi şi vizuali, care fac să fie savurate cu plăcere în orice moment din zi sau anotimp.

Producţia de legume şi fructe deţine circa 17% în totalul producţiei agricole a Uniunii Europene. Consumul mediu zilnic de legume recomandat de Organizaţia Mondială a Sănătăţii este de cca. 400 grame. Acest nivel se atinge în majoritatea statelor membre. Realizarea unui consum satisfăcător constituie un obiectiv important în viitor pentru îmbunătăţirea structurii alimentaţiei populaţiilor din statele membre ale UE, ca element al unui model de consum durabil.

Uniunea Europeană este al doilea mare producător mondial şi un mare consumator de legume şi fructe. Oferta de legume pe piaţa UE se asigură, prioritar, din interiorul acestui spaţiu, statele mediteraneene şi Olanda fiind cele mai mari producătoare de legume şi citrice.

Conform datelor statistice furnizate de Organizatia Natiunilor Unite pentru Alimentatie si Agricultura (FAO), comparativ cu tarile din Europa, din puncte de vedere al suprafetelor cultivate in anul 2010, Romania se situa pe locul:

- 6 la cartofi (cu o pondere de 4 % in totalul european), dupa Federatia Rusa, Ucraina, Polonia, Belarus si Germania;

- 5 la legume si pepeni (cu o pondere de 6,2 % in totalul european), dupa Federatia Rusa, Ucraina, Italia si Spania;

- 7 la fructe (cu o pondere de 4,4 % in totalul european), dupa Spania, Italia, Franta, Federatia Rusa, Polonia si Portugalia.

Din punct de vedere al productiilor, Romania era pozitionata pe locul:

- 10 la cartofi (cu o pondere de 3,1 % in totalul european), dupa Federatia Rusa, Ucraina, Germania, Polonia, Belarus, Olanda, Franta, Marea Britanie si Belgia;

- 8 la legume si pepeni (cu o pondere de 4,2 % in totalul european), dupa Italia, Federatia Rusa, Spania, Ucraina, Polonia, Franta si Olanda;

- 8 la fructe (cu o pondere de 3,2 % in totalul european), dupa Italia, Spania, Franta, Grecia, Polonia, Federatia Rusa si Germania.

Fructele şi legumele, deşi au un conţinut mult mai redus în substanţe energetice decât produsele de origine animală sunt importante pentru aportul lor în vitamine, substanţe minerale, fibre, enzime, substanţe volatile aromatice, etc. contribuind la buna desfăşurare a proceselor metabolice din organismul uman. Ca urmare a rolului pe care îl au în nutriţie, legumele şi fructele intră în raţia alimentară în proporţie de 20-25 % şi constituie unul din indicatorii nivelului de trai într-o ţară.

Cercetările privind rolul fiziologic şi biochimic al fructelor şi legumelor precum şi valoarea lor nutritivă au scos în evidenţă importanţa pe care aceste produse o au în asigurarea unei alimentaţii raţionale şi echilibrate a oamenilor. Prin conţinutul lor mare în apă, acestea participă la hidratarea organismului. Zaharurile din fructe şi legume suferă un proces de oxidare rezultând energia necesară activităţii vitale a organismului. Acizii organici contribuie la creşterea poftei de mâncare, combat starea de oboseală a organismului, au acţiune bactericidă, contribuie la reglarea tranzitului intestinal, etc. Substanţele minerale prin natura lor diferită, ajută la osificarea scheletului, contribuie la refacerea hemoglobinei din sânge, influenţează creşterea, activitatea unor glande cu secreţie internă, etc.

Volumul mare de legume şi fructe necesare pentru a satisface nevoile de consum şi gradul ridicat de perisabilitate al acestora constituie problema de mare importanţă în a se asigura menţinerea calităţii lor pentru alimentaţie pe toată perioada anului.

Perisabilitatea este însuşirea produselor horticole proaspete de a-şi pierde valoarea de utilizare, mai rapid sau mai lent, în condiţiile termohidrice ale mediului ambiant sau din interiorul unui spaţiu de păstrare în care acestea se găsesc la un moment dat.

Fructele si legumele consumate în stare proaspătă pot fi purtatoare ale unor microorganisme facultativ patogene: bacterii, drojdii, mucegaiuri. Putrezirea fructelor şi legumelor este provocată îndeosebi de mucegaiuri care atacă, în primul rând, părţile rănite, în special de insecte. Aceste microorganisme pot provoca fie pierderi de produse horticole la pastrare, datorate procesului de descompunere postrecoltare, fie îmbolnăviri sau toxinfecţii alimentare cu efecte directe asupra sanatatii consumatorului uman.

O durată admisibila de păstrare a produselor horticole va fi cu atât mai mare cu cât încărcarea microbiană iniţială si cea dobandita pe parcursul depozitarii, este mai redusă.

            Pierderile de produse horticole, datorate procesului de descompunere postrecoltare, se situeaza la nivelul a 10-50 % in functie de gradul de dezvoltare al zonei respective si facilitatile de pastrare temporara.

Pentru aprovizionarea continuă cu fructe si legume proaspete, este necesar să se prelungească durata de păstrare a acestor produse, să se elimine cât mai mult caracterul sezonier al consumului, să se apropie zonele producătoare de cele consumatoare şi să se reducă într-o măsură cât mai mare pierderile prin degradarea produselor horticole perisabile. În acest sens, se recurge la utilizarea unor procedee de stabilizare relativă a proprietăţilor fructelor proaspete. Utilizarea unui procedeu sau a altuia de conservare, implică unele operaţii tehnologice suplimentare, în urma cărora produsele suferă modificări fizice, chimice şi chiar biochimice.

Scopul final al conservării printr-un anumit procedeu sau prin aplicarea conjugată a câtorva procedee de conservare, este de a inhiba sau chiar de a distruge enzimele şi microorganismele din produse, astfel încât stabilitatea la păstrare a produselor alimentare să fie cât mai mare.

Cele mai importante metode de conservare sunt: utilizarea temperaturilor scăzute (refrigerarea, congelarea), utilizarea temperaturilor ridicate (pasteurizarea, sterilizarea), uscarea, deshidratarea parţială, utilizarea sării şi a zaharurilor, murarea, marinarea, utilizarea substanţelor antibiotice, sulfitarea, afumarea, adaosul de substanţe antiseptice, fitoncidelor şi utilizarea radiaţiilor (ionizante, ultraviolete).

In cazul produselor horticole destinate consumului in stare proaspata, dintre metodele amintite anterior, refrigerarea este cea mai utilizata, temperatura scazuta avand influenta directa asupra microflorei epifite.

Temperatura scăzută, utilizata in cazul refrigerarii, frânează până la oprirea completă, procesele vitale ale microorganismelor şi reduce aproape complet intensitatea activităţii enzimelor din produs.

In cadrul metodelor de conservare moderne, prezentate in lucrarea in extenso, un potential deosebit il are utilizarea radiatiei neionizante ultraviolete UV-C. Lungimea de unda cuprinsa intre 200 si 280 nm, care este considerata letala pentru majoritatea tipurilor de microorganisme, afecteaza replicarea AND-ului microorganismelor patogene.

Radiaţiile UV neionizante pot produce ruperi de legături chimice moleculare şi pot induce reacţii fotochimice. Studiile de nutritie si toxicologice întreprinse au arătat lipsa oricăror efecte nocive ale ionilor, atomilor excitaţi şi moleculelor generate în timpul iradierii. Deteriorarea prin iradiere a ADN-ul microorganismelor nedorite din alimente duce la inactivarea acestora. Cantitatea de energie poate fi controlată pentru a obţine efectele dorite din punct de vedere al conservării, păstrând în acelaşi timp calitatea, securitatea şi proprietăţile nutritive ale alimentului. Efectele biologice ale iradierii cu ultraviolete depind de lungimea de undă şi de timpul de expunere.

În spectrul radiaţiilor electromagnetice, radiaţiile ultraviolete se află între radiaţiile X şi radiaţiile vizibile, având lungimi de undă cuprinse între 40 şi 400 nm, iar energia cuprinsă între 3 şi 30 eV. Spectrul UV cuprinde cinci regiuni distincte: UV extrem (40...190 nm); UV îndepărtat (190...220 nm); UV-C (220...290 nm); UV-B (290...320 nm) şi UV-A (320...400 nm).

Radiatia neionizanta ultravioleta UV-C este utilizata pentru reducerea populatiilor microbiene din produsele alimentare, ca alternativa la decontaminarea chimica si a fost aprobata pentru folosirea ca dezinfectant in tratarea suprafetelor exterioare ale produselor (US-FDA, 2002). Ca si tratament postrecoltare al produselor horticole, iradierea cu radiatie ultravioleta UV-C s-a dovedit benefica in diminuarea ratei de respiratie, controlul deprecierii produselor si in intarzierea proceselor de maturare si coacere la diferite fructe si legume, intregi sau maruntite, precum mere, citrice, piersici, pepene, boabe de struguri, rosii, salata verde, spanac si ciuperci. De asemenea, radiatia ultravioleta UV-C s-a dovedit a fi declansator al unor raspunsuri biochimice in produsele horticole, pornind de la inducerea unor enzime antifungice si pana la formarea compusilor din categoria fitoalexinelor, elemente care au fost corelate pozitiv cu rezistenta impotriva unor agenti patogeni si reducerea dereglarilor fiziologice aparute in prioada de pastrare la temperaturi scazute. Un alt avantaj al utilizarii radiatiei UV-C il reprezinta capabilitatea de imbunatatire a proprietatilor nutraceutice, datorita cresterii continutului in compusi bioactivi avand capacitati antioxidante.

Radiatia ultravioleta UV-C este deja utilizata cu succes in diverse domenii precum medicina (decontaminarea aerului si a instrumentarului medical), ecologie (epurarea apelor uzate), industria ambalajelor (decontaminarea ambalajelor pentru diverse produse alimentare) etc. Pe plan mondial exista preocupari in domeniul utilizarii acestui procedeu pentru decontaminarea suprafetelor exterioare ale produselor alimentare. Firme precum Lumalier Corporation (USA), DDK Scientific Corporation (SUA), Trojan UV (Canada), UV Technology (UK), LIT Ultraviolet Technology (Rusia), GLA (Olanda), MIDAS Electronics (Romania) etc., produc echipamente pentru decontaminarea aerului, apei, suprafetelor si produselor.

De o importanţă deosebită în vederea obţinerii unei durate acceptabile cât mai mari de păstrare în stare refrigerată a produselor este asigurarea atat la începutul cat si pe parcursul refrigerării a unei încărcături microbiologice cât mai mici. Acest lucru necesită reducerea la maximum a posibilităţilor de contaminare microbiologică a produselor în toate etapele premergătoare aplicării refrigerării propriu-zise cat si in timpul acestui proces.

Ideea principală a proiectului promoveaza utilizarea combinata a doua procedee de tratare post-recoltare a produselor horticole si anume: decontaminarea suprafetelor exterioare a produselor horticole utilizand radiatia neionizanta ultravioleta UV-C si pastrarea acestora in conditii optime prin refrigerare in incinte frigorifice cu atmosfera normala (nemodificata). De asemenea, se prevede decontaminarea aerului din incinta utilizand sisteme ce inglobeaza medii filtrante de inalta eficienta si generatoare de radiatie neionizanta ultravioleta UV-C.

In cadrul fazei nr. 1 s-a propus o tehnologie de conditionare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata si s-au definit temele de cerinte pentru cele doua ME de instalatii propuse.

 

Fig. 1 Tehnologie de conditionare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata (nota: * echipamente tehnice noi)

 

Instalatia de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole va beneficia de aportul unor solutii tehnice inovative, care vor permite modificarea continua a pozitiei suprafetelor expuse la sursa de radiatie, asigurand o distributie omogena a radiatiei germicide UV-C pe suprafata exterioara a produselor. In vederea optimizarii procesului de lucru, se vor implementa solutii tehnice bazate pe directionarea preferentiala a drumului optic al radiatiei luminoase, care vor permite obtinerea unui flux concentrat de radiatie UV-C asupra planului de dispunere a produselor in timpul procesului de decontaminare. De asemenea, pentru a se evita inducerea de vatamari suplimentare asupra produselor horticole, se vor implementa solutii tehnice privind modul de deplasare al produselor pe banda transportoare si materialele utilizate in acest scop. In vederea aplicarii diferentiate a dozelor de radiatie UV-C in functie de produsul supus decontaminarii, instalatia va permite schimbarea regimului de lucru al benzii transportoare, obtinandu-se viteze de deplasare variate si implicit timpi diferiti de expunere la radiatie.

Instalatia automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole va permite selectarea si mentinerea unui microclimat aseptic, optim pentru pastrarea acestor produse. Incinta de pastrare va fi modulata, avand structura de rezistenta realizata din cadre metalice si peretii din panouri termoizolante de tip “sandwich”. In vederea sporirii eficientei procesului de lucru, se vor implementa solutii tehnice care vor permite obtinerea unui flux optim de radiatie UV-C asupra curentului de aer in timpul procesului de decontaminare. De asemenea, pentru a spori gradul de decontaminare a atmosferei, se vor implementa solutii tehnice privind utilizarea unor elemente filtrante de inalta eficienta. In vederea pastrarii temporare a diferitelor specii de produse horticole, instalatia va permite schimbarea parametrilor de lucru ai agregatului frigorific si umidificatorului din dotare, obtinandu-se regimuri de temperatura si umiditate relativa recomandate pentru fiecare specie considerata. De asemenea, in vederea cresterii eficientei si independentei energetice, se va studia si implementa, in cazul fezabilitatii, solutia de alimentare din surse alternative de energie, respectiv panouri fotovoltaice. Aceasta solutie poate fi fezabila cu atat mai mult cu cat perioada optima de disponibilitate a energiei solare coincide cu varful de sarcina necesara pentru racire in perioada cea mai calduroasa a zilei.

 

INSTALATIA DE DECONTAMINARE A SUPRAFETELOR EXTERIOARE ALE PRODUSELOR HORTICOLE

Descriere. Componenta

Instalatia de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole, IDPH, este utilizata in cadrul tehnologiei inovative de conditionare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata si are drept scop decontaminarea suprafetelor exterioare ale produselor horticole ca operatie premergatoare depozitarii temporare propriu-zise.

Instalatia de decontaminare (fig. 1) are in componenta urmatoarele subansambluri principale:

- Cadru;

- Sistem de transport;

- Carcasa superioara;

- Carcasa inferioara;

- Modul UV-C;

- Masa de colectare;

- Cuva de alimentare;

- Motoreductor.

 

IMG_2213               IMG_2215

Fig. 1 Instalatie de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole, IDPH

 

 

Cadrul (fig. 2), este un subansamblu sudat format din profile L cu aripi egale, profile U si tevi de sectiune patrata. Acesta reprezinta elementul de sustinere a majoritatii subansamblurilor principale ale instalatiei, conferind rigiditate si stabilitate intregii constructii.

 

IMG_2155

Fig. 2 Cadru

 

Sistemul de transport (fig. 3), este un mecanism cinematic avand in componenta elemente de transmisie cu lant care asigura produselor, atat o miscare de avans catre masa de colectare, cat si o miscare de rotatie in jurul axei proprii, perpendiculare pe directia de inaintare a acestora. In acest mod, cele doua miscari compuse permit o distributie uniforma a dozei de radiatie pe suprafetele exterioare ale produselor horticole. Sistemul de transport este actionat de la un motoreductor melcat, de la care miscarea de rotatie se transmite prin intermediul unui arbore principal si doua roti de lant, catre arborele secundar. Elementele de transport sunt reprezentate de o serie de role transportoare montate cu joc pe axe atasate rigid dar demontabil pe atasamentele speciale ale celor doua lanturi cu bucse si role. Sistemul de transport este prevazut cu doua elemente de intindere, independente, care asigura forta de intindere in lant, necesara functionarii corecte a transmisiei, precum si preluarea uzurilor care apar in timp la elementele lantului.

 

20140910_093634IMG_2018

Fig. 3 Sistem de transport

 

Carcasa superioara si Carcasa inferioara (fig. 4), sunt doua subansambluri realizate din tabla de otel, avand rolul de protejare a operatorului fata de elementele de miscare ale transportorului cu lant si de asigurare a unui mediu izolant care impiedica distribuirea in exteriorul instalatiei a radiatiei neionizante ultraviolete UV-C.

 

20140828_123202   IMG_2153

Fig. 4 Carcasa superioara si Carcasa inferioara

 

Modulul UV-C (fig. 5), este subansamblul responsabil cu producerea si distribuirea uniforma a radiatiei UV-C. Generatoarele de radiatie UV-C sunt de tipul lampa cu descarcare in vapori de mercur la joasa presiune. Radiatia emisa se incadreaza in domeniul radiatiei UV cu unda scurta cu punct maxim la 253,7 nm (UV-C), cunoscuta pentru actiunea germicida asupra bacteriilor, virusilor si a altor organisme primitive. In vederea asigurarii unui flux concentrat si omogen de radiatie asupra zonei de transport a produselor horticole in interiorul instalatiei, subansamblul este prevazut cu o suprafata reflectanta ce valorifica in mod superior puterea de emisie a generatoarelor de UV-C. De asemenea, modulul este prevazut cu posibilitatea de ajustare a distantei dintre generatorul de radiatie si transportorul instalatiei.

 

IMG_2160modul UV-C lampi

Fig. 5 Modul UV-C

 

Masa de colectare (fig. 6), este un subansamblu sudat care are in componenta profile L cu aripi egale si tabla de otel, servind la colectarea produselor horticole decontaminate. Suprafetele care vin in contact cu produsele horticole sunt acoperite cu cauciuc spongios pentru a le proteja de posibile vatamari mecanice.

 

IMG_2156

Fig. 6 Masa de colectare

 

 

Cuva de alimentare (fig. 7), asigura alimentarea instalatiei cu produse si se asambleaza demontabil pe cadru.

 

IMG_2113

Fig. 7 Cuva de alimentare

 

INSTALATIA AUTOMATIZATA PENTRU DEPOZITAREA TEMPORARA A PRODUSELOR HORTICOLE

Descriere. Componenta

Instalatia automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole, IDT, este utilizata in cadrul tehnologiei inovative de conditionare a produselor horticole destinate consumului in stare proaspata si are drept scop pastrarea produselor horticole in conditii optime de umiditate si temperatura.

Instalatia pentru pastrarea temporara a produselor horticole (fig. 8) are in componenta urmatoarele subansambluri principale:

- Camera de depozitare;

- Agregat frigorific;

- Umidificator;

- Modul decontaminare aer.

 

IMG_2218  IMG_2217

Fig. 8 Instalatie automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole

 

Camera de depozitare (fig. 9), este o incinta izolata termic, avand structura de rezistenta realizata din cadre metalice iar peretii din panouri termoizolante de tip “sandwich”. Panourile sunt realizate din spuma poliuretanica acoperita cu tabla zincata si au grosimea de 80 mm. Intregul ansamblu al camerei de depozitare este realizat modulat folosind cadre metalice si panouri cu dimensiuni uzuale, existente in comert.

 

IMG_2218

Fig. 9 Camera de depozitare

 

Agregatul frigorific (fig. 10), este un agregat cu compresie mecanica a vaporilor, montat suspendat.Temperatura asigurata se situeaza in intervalul -2ş +8ş C, optima pentru regimul de temperatura necesar produselor horticole in perioada de pastrare temporara.

 

20140714_105108    20140714_104639    20140714_104654

Fig. 10 Agregat frigorific

 

Umidificatorul (fig. 11), este un echipament uzual in cadrul depozitelor de produse horticole, asigurand un regim optim de umiditate relativa a aerului in incinta de depozitare. Este conectat in permanenta la reteaua de apa curenta, asigurand prin intermediul sondei de umiditate si echipamentelor de automatizare prevazute, o umiditate variabila in intervalul 0 – 100 % R.H, in functie de produsele depozitate.

 

20140714_104723

Fig. 11 Umidificator

 

Modulul pentru decontaminarea aerului (fig. 12), este un echipament tehnic modulat care asigura filtrarea grosiera si fina a aerului, urmata de decontaminarea acestuia utilizand generatoare de radiatie neionizanta ultravioleta UV-C.

Are o structura modulara formata din cinci subansambluri componente, la fiecare dintre acestea putandu-se interveni independent:

- compartiment aspiratie si filtrare grosiera;

- compartiment decontaminare cu UV-C;

- compartiment filtrare fina;

- compartiment ventilator;

- compartiment evacuare aer decontaminat.

 

20140911_103536

Fig. 12 Modul decontaminare aer

 

Compartimentul aspiratie si filtrare grosiera (fig. 13), asigura admisia aerului prin intermediul grilei de aspiratie si filtrarea grosiera a acestuia cu ajutorul unui filtru de clasa G4.

 

IMG_2137    IMG_2143

Fig. 13 Compartiment aspiratie si filtrare grosiera

 

Compartimentul de decontaminare cu UV-C (fig. 14), asigura decontaminarea fluxului de aer care parcurge conducta rectangulara, prin intermediul generatoarelor de radiatie neionizanta ultravioleta UV-C. Acesta este prevazut cu fereastra de vizitare si posibilitate de interventie la echipamentele electrice care deservesc generatoarele de ultraviolete.

 

IMG_2144   IMG_2145

Fig. 14 Compartiment de decontaminare cu UV-C

 

Compartimentul de filtrare fina (fig. 15), asigura filtrarea aerului cu ajutorul unui filtru de mare eficienta din clasa H14. De asemenea, exista posibilitatea de urmarire a gradului de colmatare a filtrului, prin intermediul ferestrei de vizitare prevazute.

 

IMG_2140   IMG_2141

Fig. 15 Compartiment de filtrare fina

 

Compartimentul ventilator (fig. 16), asigura vehicularea aerului prin instalatie, fiind dimensionat astfel incat sa compenseze pierderile de presiune aparute la compartimentele de filtrare.

 

IMG_2011

Fig. 16 Compartiment ventilator

Compartimentul de evacuare a aerului decontaminat (fig. 17), este prevazut cu o grila cu simpla deflexie avand lamele reglabile individual.

 

IMG_2138

Fig. 17 Compartiment evacuare aer decontaminat

 

Procesul de lucru al instalatiilor prezentate:

 

Instalatia de decontaminare a suprafetelor exterioare ale produselor horticole, IDPH

Produsele horticole incarcate in cuva de alimentare, ajung pe rolele transportoare unde sunt supuse atat unei miscari de avans cat si unei miscari de rotatie in jurul unei axe perpendiculare pe directia de inaintare. Ca urmare, suprafetele exterioare ale produselor sunt supuse in mod continuu si omogen la actiunea radiatiei UV-C. La evacuarea din instalatie, produsele sunt regasite pe masa de colectare de unde sunt incarcate manual in ladite, urmand a fi conduse spre urmatoarea operatie din cadrul tehnologiei si anume depozitarea temporara.

 

Instalatia automatizata pentru depozitarea temporara a produselor horticole, IDT

In functie de tipul produselor supuse procesului de pastrare temporara, instalatia ofera posibilitatea de alegere a regimurilor optime de temperatura si umiditate. Agregatul frigorific mentine constanta temperatura aleasa in timp ce umidificatorul instalatiei asigura in permanenta umiditatea relativa selectata de operator. Pe durata de pastrare in incinta, instalatia asigura decontaminarea aerului utilizand generatoare de radiatie UV-C.

 

DISEMINAREA REZULTATELOR

Nr.

crt.

Nume autori

Titlul articolului

Revista /volumul/ editura in care a aparut

ARTICOLE

1

Cristian SORICĂ,

Ion PIRNĂ,

Mihai MATACHE,

Dan CUJBESCU,

Eugen MARIN,

Ion GRIGORE

Instalatii pentru decontaminare cu radiatie neionizanta ultravioleta UV-C, utilizate in diferite domenii industriale

Revista TechnoMarket - In curs de aparitie, ISSN 2360-4085

2

Sorică C.,

PIRNĂ I.,

Matache M.,

Marin E.,

Brăcăcescu C.,

Manea D.

Cercetari privind decontaminarea produselor horticole destinate consumului in stare proaspata, utilizand radiatia neionizanta ultravioleta UV-C

Revista  INMATEH Volum 44 / Nr. 3, Acceptat spre publicare   e-ISSN 2068-2239,

p-ISSN 2068-4215

COMUNICARI STIINTIFICE NATIONALE

1

Cercetari privind decontaminarea produselor horticole destinate consumului in stare proaspata, utilizand radiatia neionizanta ultravioleta UV-C, Simpozionul ISB-INMA TEH' 2014: "AGRICULTURAL AND MECHANICAL ENGINEERING", 30-31.10.2014, (lucrarea acceptată pentru comunicare)