← Terug naar de categorie Meting en instrumentatie verwerken

CO2 Monitoring voor vroegtijdige detectie van spoilage in opgeslagen korrels

Het voldoen aan de voedingsbehoeften van een groeiende wereldwijde bevolking wordt steeds moeilijker. Ondanks de behoefte aan extra voedsel wordt geschat dat 50-60% graan na het oogsten verloren gaat, tegen een kostprijs van ongeveer $ 1 triljoen per jaar.1

Een van de belangrijkste oorzaken van verloren graan is beschadiging door schimmelvorming of insectenbesmetting tijdens opslag. 2 Om het hele jaar door een constante toevoer van korrels te bieden, worden de korrels geoogst, ze worden vaak bewaard op lange termijn. Het behoud van de kwaliteit van opgeslagen korrels is van cruciaal belang, zowel om de kwaliteit van de uiteindelijke voedingsmiddelen te waarborgen en om economische verliezen voor boeren te voorkomen.

Insecten en schimmels kunnen groeien in opgeslagen korrels, en hun vermogen om te bloeien hangt af van de temperatuur en het vocht van de opgeslagen korrel. Moulds zijn de meest voorkomende oorzaak van graanbederf en kunnen veranderingen in het uiterlijk en de kwaliteit van opgeslagen korrels veroorzaken. Sommige vormen kunnen giftige stoffen vrijlaten, genaamd mycotoxinen die het immuunsysteem kunnen onderdrukken, de absorptie van voedingsstoffen verminderen, kanker veroorzaken, en zelfs dodelijk zijn bij hoge doses. Het is daarom van cruciaal belang om de aanwezigheid van mycotoxinen in voedselproducten.2 te voorkomen

Bewaking van opgeslagen graan

Boeren worden geadviseerd om hun opgeslagen graan wekelijks te controleren voor tekenen van beschadiging. 3 Traditioneel worden korrels visueel en door geur gecontroleerd. Graanmonstering kan vroeger detectie van insecten en schimmels toestaan, maar deze methoden kunnen saai en tijdrovend zijn. Snelle, eenvoudige methoden zijn nodig voor vroegtijdig detecteren van spoilage en om graanverliezen te voorkomen.2

Wanneer mallen en insecten groeien en respireren, produceren ze CO2, vocht en warmte. Temperatuur sensoren detecteren temperatuurstijgingen als gevolg van schimmelgroei of insectenbesmetting, waardoor de aanwezigheid van graanbederf wordt aangegeven. Ze kunnen echter geen temperatuurverhogingen veroorzaken als gevolg van besmetting, tenzij de besmetting binnen een paar meter van de sensoren ligt. CO2-sensoren kunnen de CO2, die door mallen en insecten worden geproduceerd tijdens het ademen detecteren. Naarmate het CO2-gas beweegt met luchtstromen, kunnen CO2-sensoren infecties detecteren die zich verder van de sensor bevinden dan temperatuursensoren. CO2 metingen zijn daarom een ​​belangrijk onderdeel van de toolkit die nodig is om de opgeslagen graankwaliteit.2 te bewaken

Gebruik van CO2-metingen om Spoilage te detecteren

CO2-bewaking kan worden gebruikt voor vroegtijdige detectie van bederf in opgeslagen granen en voor het bewaken van de kwaliteit van opgeslagen granen. Veilige korrelopslag resulteert meestal in CO2-concentraties onder 600 ppm, terwijl concentraties van 600-1500 ppm het begin van schimmelgroei aangeven. CO2-concentraties boven 1500 ppm duiden op ernstige infestaties en kunnen de aanwezigheid van mycotoxinen voorstellen.4

CO2 metingen kunnen snel, snel worden ingenomen en kunnen infecties 3-5 weken eerder dan temperatuurmonitoren detecteren. Zodra spoilage is gedetecteerd, kan de beheerder van de opslagfaciliteit het probleem aanpakken door de korrel te beluisteren, draaien of verkopen. Bovendien kunnen CO2 metingen helpen bij het bepalen van welke opslagstructuur eerst.2 moet worden gelost

Research published by Purdue University and Kansas State University have confirmed that high CO2 levels detected by stationary and portable devices are associated with high levels of spoilage and the presence of mycotoxins.4,5 Furthermore, they compared the ability of temperature sensors and CO2 sensors in a storage unit filled with grain to detect the presence of a simulated ‘hot spot’ created using a water drip to encourage mould growth.

De CO2 concentratie in de kopruimte van de opslageenheid vertoonde een sterke correlatie met de temperatuur in de kern van de hot spot en de CO2 sensoren waren derhalve in staat om biologische activiteit te detecteren. De temperatuursensoren konden de matrijsgroei niet detecteren, ondanks dat ze in 0.3-1 m van de hotspot geplaatst werden. 6

Om een ​​efficiënte monitoring van graanbederf mogelijk te maken, zijn nauwkeurige, betrouwbare en eenvoudig te gebruiken CO2-detectors vereist. Gascard NG Gasdetector uit Edinburgh Sensors zorgt voor accurate CO2 metingen samen met atmosferische data, waardoor graanopslagbeheerders met vertrouwen kunnen beslissen.7

The Gascard NG Gas Detector uses a proprietary dual wavelength infrared sensor to enable the long term, reliable measurement of CO2 over a wide range of concentrations and in temperatures ranging from 0-45 °C. Measurements are unaffected by humidity (0-95% relative humidity) and the onboard pressure and temperature sensors provide real-time environmental compensation, resulting in the most accurate CO2 concentration readings.

Conclusie

Eenvoudig, snel en nauwkeurig CO2 concentratiebewaking tijdens graanopslag kan vroegtijdig detecteren van graanbederf, wat resulteert in verminderde graanverliezen, hogere kwaliteit opgeslagen graan en lagere mycotoxine niveaus. CO2 monitoring zou jaarlijks miljoenen dollars kunnen besparen in de graanproductieindustrie. 4

Referenties

  1. Kumar D, Kalita P, vermindering van na-oestverliezen tijdens de opslag van graangewassen om de voedselveiligheid in ontwikkelingslanden te versterken. Voedsel 6 (1): 8, 2017.
  2. www.world-grain.com/Departments/Grain-Operations/2016/7/Monitoring-CO2-in-stored-grain.aspx?cck=1 Toegang tot mei 25th, 2017.
  3. HGCA Graan opslag gids voor granen en oliehoudende zaden, derde editie, beschikbaar vanaf: www.cereals.ahdb.org.uk/media/490264/g52-grain-storage-guide-3rd-edition.pdf Toegang tot mei 25th, 2017.
  4. Maier DE, Channaiah LH, Martinez-Kawas, A, Lawrence JS, Chaves EV, Coradi PC, Fromme GA, Monitoring van kooldioxide concentratie voor vroegtijdig detecteren van beschadiging in opgeslagen graan. Procedures van de 10th International Working Conference over opgeslagen productbescherming, 425, 2010.
  5. Maier DE, Hulasare R, Qian B, Armstrong P, Monitoring kooldioxidegehalte voor vroegtijdige detectie van bederf en plagen in opgeslagen graan. Proceedings van de 9th International Working Conference over opgeslagen productbescherming PS10-6160, 2006.
  6. Ileleji KE, Maier DE, Bhat C, Woloshuk CP, Detectie van een ontwikkelende hot spot in opgeslagen maïs met een CO2 Sensor. Toegepaste Ingenieurswese in Landbouw 22 (2): 275-289, 2006.
  7. www.edinburghsensors.com/products/oem/gascard-ng/ Toegang tot mei 25th, 2017.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.