ES2217839T3 - Procedimiento de termonebulizacion de una composicion liquida de tratamiento de frutas y legumbres, y dispositivo para la aplicacion de este procedimiento. - Google Patents
Procedimiento de termonebulizacion de una composicion liquida de tratamiento de frutas y legumbres, y dispositivo para la aplicacion de este procedimiento.Info
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Abstract
Procedimiento para la termonebulización de una composición líquida de tratamiento de frutas y legumbres, caracterizado por el hecho de que se produce una neblina de termonebulización constituida por gotitas que presentan una temperatura comprendida dentro de unos márgenes situados dentro de unos márgenes que van de 200 a 280ºC, y animados de una velocidad lineal comprendida dentro de unos márgenes situados entre 110 y 140 m/s.
Description
Procedimiento de termonebulización de una
composición líquida de tratamiento de frutas y legumbres, y
dispositivo para la aplicación de este procedimiento.
La presente invención, se refiere a un
procedimiento de termonebulización, particularmente apropiado para
la termonebulización sobre frutas y legumbres, de una composición
líquida de tratamiento.
La termonebulización de líquidos sobre las frutas
y legumbres almacenadas en los recintos cerrados, se encuentra ahora
ampliamente extendida en la técnica.
Un aparato de termonebulización y el
procedimiento de termonebulización, se describen ampliamente en la
patente francesa FR 84 10 372. Este procedimiento, está indicado,
de una forma más específica, para la termonebulización de
composiciones acuosas. Si bien éste conduce a la formación de una
neblina fina (por lo menos un 90% de las pequeñas gotas o gotitas
formadas, tienen un diámetro inferior o igual a 3 \mum), la
estabilidad de esta neblina, no es óptima. De hecho, las gotitas
formadas, tienen tendencia a aglomerarse rápidamente para formar
gotas gruesas, en la salida del aparato de termonebulización, de
tal forma que, la capa de recubrimiento o rebozado resultante en
las frutas y legumbres, no es en modo alguno regular. Además de
ello, según este procedimiento correspondiente al arte anterior de
la técnica especializada, el espesor del recubrimiento o rebozado
formado, es función de la duración de la termonebulización.
Estas dos características, convierten en poco
deseable, la aplicación del procedimiento correspondiente al arte
anterior de esta técnica especializada, en el caso del tratamiento
de las frutas y legumbres.
En efecto, debido al hecho de que, las frutas y
legumbres tratadas, están destinadas al consumo, es indispensable
el que un mínimo de residuos permanezca presente en su superficie,
después del tratamiento.
Debe pues evitarse una capa de recubrimiento o
rebozado espeso, de las frutas o legumbres.
Al asegurar, el procedimiento en concordancia con
la presente invención, un rebozado o capa de recubrimiento fina y
homogénea, de las frutas y legumbres, y una buena estabilidad de la
neblina formada, éste permite el resolver este problema.
De una forma tradicional, la neblina o vapor de
termonebulización, producido en la salida del aparato de
termonebulización, se encuentra constituido por pequeñas gotas o
"gotitas" que presentan un temperatura comprendida dentro de
unos márgenes situados entre 150 y 200ºC, y animadas de una
velocidad lineal de por lo menos 100 m/s. Esta neblina, se obtiene,
de una forma habitual, a partir de una composición líquida
acuosa.
Los inventores, han descubierto, de una forma
sorprendente, el hecho de que, la estabilidad de una neblina de
termonebulización constituida por gotitas que presentaban una
temperatura superior a 200ºC, y que estaban animadas de una
velocidad lineal superior a 110 m/s, se encontraba ampliamente
aumentada.
Sin querer limitarse a ninguna teoría, parece ser
que, en estas condiciones de funcionamiento, cada gotita, se
encuentre dotada de una carga electrostática elevada, la cual
permitiría evitar la aglomeración de las gotitas entre ellas,
asegurando, al mismo tiempo, un recubrimiento o rebozado del tipo
monocapa y, por lo tanto, particularmente fino y homogéneo, de las
legumbres tratadas, y ello, a raíz de los fenómenos de repulsiones
eléctricas.
Así, de esta forma, la presente invención, se
refiere, de una forma más precisa, a un procedimiento para la
termonebulización de una composición líquida de tratamiento de
frutas y legumbres, caracterizado por el hecho de que se produce una
neblina de termonebulización, constituida por gotitas que presentan
una temperatura comprendida dentro de unos márgenes que van de 200 a
280ºC, y animadas de una velocidad lineal comprendida dentro de unos
márgenes situados entre 110 y 140 m/s.
Se tomará debida nota en cuanto al hecho de que,
el estado actual de la técnica, no enseña en absoluto el que se
pueda obtener mejora alguna de las características de recubrimiento
o rebozado, mediante al ajuste de estos dos parámetros, en las zonas
indicadas anteriormente, arriba. Ahora bien, los valores usualmente
atribuidos a estos dos parámetros, no caen en estas zonas
determinadas.
De una forma particularmente ventajosa, la
temperatura de las gotitas del la neblina de termonebulización, se
encuentra comprendida dentro de unos márgenes situados entre 210 y
280ºC, de una forma preferente, dentro de unos márgenes situados
entre 220ºC y 260ºC.
Se prefiere, por lo demás, el hecho de que, la
velocidad lineal de las gotitas, se encuentre comprendida dentro de
unos márgenes situados entre 115 y 135 m/s y, de una forma todavía
mejor, que ésta se encuentre comprendida dentro de unos márgenes
situados entre 120 y 130 m/s.
De una forma habitual, en los dispositivos
clásicos de termonebulización, la neblina de termonebulización, se
produce en la salida de un canal cilíndrico, por inyección, en la
entrada del citado canal, de la composición líquida tratante en un
chorro de aire caliente, proyectado a gran velocidad, en el citado
canal cilíndrico, mediante la citada entrada.
Según una forma de realización preferida de la
presente invención, las características de temperatura y de
velocidad de la neblina de termonebulización, se obtienen de una
forma original, mediante la utilización de una composición líquida
tratante, no acuosa, procediendo a fijar la temperatura del chorro
de aire caliente, antes de la inyección de la citada composición, en
una zona bien determinada, y ajustando la velocidad lineal del
chorro de aire caliente, antes de la inyección, por debajo de 160
m/s.
De una forma más precisa, el procedimiento de
termonebulización aplicado, implica la inyección de una composición
tratante, no acuosa, en el chorro de aire caliente, que presenta una
temperatura comprendida dentro de unos márgenes situados entre 550 y
750ºC y animado de una velocidad lineal comprendida dentro de unos
márgenes que van de 160 a 400 m/s.
Estas condiciones, difieren de las que se
preconizan en el arte anterior de la técnica especializada. Según el
documento de patente francesa FR 84 10 372, el aire caliente, se
calienta a una temperatura muy inferior, generalmente, de un valor
de como mucho 500ºC.
Según este mismo documento, la velocidad de
proyección de aire caliente, en el canal, antes de la inyección de
la composición tratante, se encuentra comprendida, de una forma
general, dentro de unos márgenes situados entre 100 m/s y 300 m/s.
De cualquier modo, las velocidades habitualmente aplicadas, en este
tipo de técnica, no sobrepasan, en absoluto, los 130 m/s.
De una forma preferente, la velocidad lineal de
proyección, antes de la inyección, se encuentra comprendida dentro
de unos márgenes situados entre 200 y 280 m/s y, de una forma
todavía mejor, a una velocidad comprendida dentro de unos márgenes
situados entre 220 y 250 m/s.
Al mismo tiempo, una temperatura del aire
caliente, antes de la inyección, que se encuentre comprendida dentro
de unos márgenes situados entre 600 y 700ºC, es la que se prefiere,
de una forma particular. Son ideales, unas condiciones de
temperatura correspondientes a unos niveles comprendidos dentro de
unos márgenes situados entre 500 y 650ºC.
Según una forma de presentación preferida de la
presente invención, se procede a ajustar el diámetro del canal
cilíndrico en el cual se proyecta el aire caliente, a un valor
comprendido dentro de unos márgenes situados entre 12 y 25 mm, de
una forma preferible, a un valor comprendido dentro de unos márgenes
situados entre 16 y 20 mm, de una forma más particular, situados
entre 15 y 18 mm. Un valor que es particularmente apropiado, es el
correspondiente a 18 mm.
Este parámetro, permite ajustar más fácilmente la
velocidad de proyección de aire caliente, en la zona deseada
comprendida dentro de unos márgenes situados entre 160 y 400
m/s.
La inyección de la composición líquida tratante
en el chorro de aire caliente, conlleva una baja de temperatura.
Debido al hecho de la utilización de una
composición tratante, líquida, no acuosa, esta baja de temperatura,
permite la producción de una neblina de termonebulización que
presenta las características deseadas y, especialmente, una
temperatura elevada, comprendida dentro de unos márgenes situados
entres 200 y 280ºC.
Las composiciones no acuosas preferidas,
comprenden un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van
de un 15 a un 100%, en peso, de una substancia activa, y de un 0 a
un 80%, en peso, (de una forma preferente, de un 0 a un 60%, en
peso), de un disolvente orgánico ligero, que presenta un punto de
ebullición comprendido entre 70 y 130ºC.
La substancia activa, tiene una actividad
protectora y/o prolonga la conservación de las frutas o legumbres.
Esta substancia activa, puede presentar un efecto antioxidante, un
efecto antigerminante y/o un efecto bactericida y/o un efecto
fungicida.
Los ejemplos de antioxidantes, son la
etoxiquinina, la difenilamina, la vitamina E y el
butilhidroxianisol.
Son ejemplos de antigerminantes, el
clorofenil-isopropilcarbamato y ciertos terpenos
tales como la carvona.
Son ejemplos de fungicidas, por ejemplo, el
tiabendazol, la iprodiona, la sec.-butilamina, y los terpenos.
La substancia activa de la composición tratante,
puede comprender una o varias de estas substancias, o bien, una o
varias substancias que presenten, a la vez, propiedades
antigerminantes y/o antioxidantes y/o bactericidas y/o
fungicidas.
Es particularmente ventajoso, el utilizar, a
título de substancia activa, un compuesto elegido de entre el
eugenol, el isoeugenol, una sal de eugenol aceptable desde el punto
de vista alimentario, una sal del isoeugenol aceptable desde el
punto de vista alimentario, y sus mezclas. Las sales particularmente
preferidas, son principalmente la sales de metales alcalinos tales
como las sales de sodio, las sales de litio y las sales de
potasio.
Debe entenderse el hecho de que, la composición
tratante, puede comportar, además del principio activo del tipo
eugenol o isoeugenol, otro principio activo que contrarreste el
desarrollo de las bacterias y de los hongos y/o que inhiba la
germinación de las patatas y de las cebollas, o que incluso presente
propiedades antioxidantes.
De una forma preferible, la substancia activa, es
el eugenol o el isoeugenol, de una forma todavía más preferible, el
eugenol.
Una de las características particularmente
ventajosas de las substancias activas del tipo eugenol e isoeugenol,
es el amplio espectro de actividad que se encuentra asociado con
éstos.
Estos compuestos, son eficaces como bactericidas,
fungicidas e inhibidores de la germinación de los tubérculos (por
ejemplo, tubérculos de patata) y de las bulbos (por ejemplo, bulbos
de cebollas).
La superioridad de estas substancias con respecto
a otros terpenos, se manifiesta, además, en el caso de cepas
bacterianas muy variadas y en el caso de especies muy diversas de
hongos.
Las cepas bacterianas son, por ejemplo,
Erwinia Carotovora o Escherichia Coli.
Como ejemplos de especies de hongos, se pueden
citar, los Fusarium oxysporum, Geotrichum candidum,
Gloeosporium fructigenum, Penecillium digitatum,
Penicillum expansum, Phytophtora parasitica.
De una forma preferible, la composición tratante,
es no acuosa.
Según un modo de realización preferido de la
invención, la composición líquida de tratamiento, está constituida
por la única substancia activa.
De todos modos, la invención, no pretende el
limitarse a esta forma de realización particular.
Así, de esta forma, la substancia activa,
representa, generalmente, un porcentaje comprendido dentro de unos
márgenes que van de un 15 a un 100%, en peso, de la composición
tratante, por ejemplo, un porcentaje comprendido dentro de unos
márgenes que van de un 25 a un 100%, en peso, de una forma más
preferible, de un 50 a un 100%, en peso y, de una forma todavía más
preferible, de un 80 a un 100%, en peso.
Cuando es necesaria o deseable la presencia de un
disolvente, éste es, de una forma preferible, un disolvente no
acuoso, generalmente presente, en la composición, a razón de un
porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van de un 0 a un
60 - 80%, en peso, por ejemplo, de un porcentaje comprendido dentro
de unos márgenes que van de un 1 a un 50%, en peso, de una forma
preferente, de un 3 a un 40%, en peso, y, de una forma todavía
mejor, de un 5 a un 35%, en peso.
Cuando la composición tratante comprende un
porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van de un 15 a un
80%, en peso, de sustancia activa, el disolvente, se encuentra
presente, a razón de un porcentaje comprendido dentro de unos
márgenes que van de un 15 a un 80% en peso, todavía mejor, a razón
de un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van de un
20 a un 40%, en peso y, de una forma muy preferible, de un 30 a un
35%, en peso.
El disolvente, es principalmente un disolvente de
bajo punto de ebullición, elegido entre los alcoholes alifáticos,
los ésteres alquílicos de ácidos carboxílicos y las cetonas
alifáticas. A título de ejemplo, pueden mencionarse los alcoholes
alifáticos en C_{1}-C_{5}, las cetonas
alifáticas en C_{3}-C_{10} y los ésteres
alquílicos en C_{1}-C_{5} de ácidos
carboxílicos alifáticos en C_{1}-C_{5}.
A título de disolvente orgánico, se pueden citar
el alcohol etílico, el alcohol isopropílico, la acetona, la
metiletilcetona, el acetato de etilo, el acetato de propilo, el
acetato de butilo, el propionato de etilo y el butirato de
etilo.
El alcohol etílico y el acetato de butilo, son
los que se prefieren principalmente.
En ciertos casos, puede ser deseable el añadir, a
la composición tratante no acuosa, un porcentaje de hasta un 40%, en
peso, de un tensioactivo no iónico. Cuando las legumbres a tratar,
son particularmente frágiles, tales como las fresas, los melocotones
o las frambuesas, se evitará la utilización de un tensioactivo de
este tipo.
Los tensioactivos utilizables según la invención,
son tensioactivos no iónicos habitualmente indicados para el
tratamiento de frutas y legumbres.
Se pueden mencionar de este modo:
- el producto de condensación de un alcohol
graso, alifático, de una forma preferente, en
C_{8}-C_{22}, con un óxido de alquileno en
C_{2}-C_{3}. El óxido de alquileno en
C_{2}-C_{3}, puede ser el óxido de etileno, el
óxido de propileno, o bien una mezcla de óxido de etileno y de óxido
de propileno, en cualesquiera proporciones. Un ejemplo de tales
tipos de tensioactivos, es el producto de condensación del alcohol
laurílico (o alcohol n-dodecílico), con 30 moles de
óxido de etileno;
- el producto de condensación de un alquilfenol,
en el cual, la cadena de alquilo, es en
C_{8}-C_{22}, con un óxido de alquileno en
C_{2}-C_{3}. Ahí, todavía, los productos de
condensación con el óxido de etileno, el óxido de propileno o bien
una mezcla de óxido de etileno y de óxido de propileno en
cualesquiera proporciones, son igualmente ventajosas. A título de
ejemplo de tales tipos de tensioactivos, se pueden citar el producto
de condensación del n-nonilfenol, con 10 moles de
óxido de etileno;
- el producto de condensación de un ácido graso,
de una forma preferente, en C_{8}-C_{22}, con un
óxido de alquileno en C_{2}-C_{3}, por ejemplo,
el óxido de etileno o el óxido de propileno, o una mezcla de óxido
de etileno y de óxido de propileno, en cualesquiera proporciones.
Estos productos de condensación, presentan una cadena alcoxilada al
nivel de la función hidroxilo del grupo carboxílico. Los
tensioactivos preferidos de este grupo, son los productos de
condensación obtenidos a partir del ácido oleico, del ácido
palmítico y del ácido esteárico;
- el producto de condensación de un glicérido de
ácido graso en C_{8}-C_{22}, con un óxido de
alquileno en C_{2}-C_{3}, tal como el óxido de
etileno y/o el óxido de propileno. De entre éstos, se prefiere el
palmitato de glicerol etoxilado.
- el producto de condensación de un glicérido de
ácido graso en C_{8}-C_{22} del sorbitol, con un
óxido de alquileno en C_{2}-C_{3}, que puede
ser el óxido de etileno y/o el óxido de propileno, o sus mezclas.
Estos compuestos, son polisorbatos. Un ejemplo preferido, se vende
bajo la denominación Twenn 80.
El tensioactivo utilizado según la invención,
puede comprender uno o varios de los tensioactivos enumerados
anteriormente, arriba.
De una forma preferida, el contenido en
tensioactivo no iónico, se encontrará comprendido dentro de unos
márgenes situados entre el 3 y el 15%, en peso.
Así, de una forma general, la composición
tratante, es una composición no acuosa, la cual comprende,
esencialmente:
- de un 15 a un 100%, en peso, de principio
activo;
- de un 0 a un 80%, en peso, de un disolvente
orgánico de bajo punto de ebullición, tal y como se define
anteriormente, arriba;
- de un 0 a un 15%, en peso, de tensioactivo no
iónico;
Todavía de una forma más preferible, la
composición tratante, es una composición no acuosa, la cual
comprende, esencialmente:
- de un 80 a un 100%, en peso, de principio
activo;
- de un 0 a un 10%, en peso, de tensioactivo no
iónico;
- de un 0 a un 10%, en peso, de disolvente.
De una forma sorprendente, los inventores, han
constatado el hecho de que, la utilización de una composición
tratante no acuosa, combinada, a elección, con una temperatura del
chorro de aire caliente, antes de inyección, de un nivel comprendido
dentro de unos márgenes que van desde 500 a 750ºC, y una velocidad
lineal del chorro de aire caliente, antes de la inyección, de un
valor comprendido dentro de unos márgenes que van de 160 a 400 m/s,
en condiciones tales como para que, la neblina de termonebulización
producida, presente las características de temperatura y de
velocidad deseadas, conduce a la formación de gotitas de un diámetro
medio muy reducido, comprendido dentro de unos márgenes situados
entre 0,5 y 1 \mum, de una forma general, entre 0,3 y 0,8
\mum.
Este resultado, confirma el interés del
procedimiento en concordancia con la presente invención, con
relación a los procedimientos clásicos de formación de neblinas de
termonebulización.
En efecto, de una forma clásica, el tamaño de las
gotitas formadas, es por lo menos cinco veces superior.
En una variante, la composición tratante, la cual
puede comprender agua, contiene esencialmente:
- de un 15 a un 80%, en peso (de una forma
preferente, de un 25 a un 60%, en peso), de un principio activo
elegido de entre el eugenol, una sal del eugenol aceptable desde el
punto de vista alimentario, el isoeugenol, una sal del iseougenol
aceptable desde el punto de vista alimentario, y sus mezclas;
- de un 0 a un 10%, en peso, de uno o varios
agentes reductores de la evaporización (de una forma preferente, de
un 1 a un 8%);
- de un 10 a un 85%, en peso, (de una forma
preferible, de un 25 a un 60%), de un tensioactivo no iónico, tal y
como se define anteriormente, arriba;
- de un 0 a un 80%, en peso (de una forma
preferible, de un 0 a un 30%, en peso), de un disolvente elegido de
entre el agua, los alcanos, los glicoles, los ésteres alquílicos de
ácidos alcanóicos y sus mezclas.
Son ejemplos de agentes reductores de la
evaporación, los politerpenos dispersables en el agua; los ésteres
de glicerol de la resina de pino; las gomas lacas; las lecitinas;
los aceites secantes; el alcohol polivinílico; la
polivinilpirrolidona; los poliacrilatos de metales alcalinos; y la
goma arábica.
Los polímeros del isopreno y el caucho natural,
son politerpenos utilizables en el ámbito de la presente
invención.
Los ésteres de glicerol de la resina de pino, son
ésteres del ácido abiético.
Las gomas lacas, son utilizables tal cual, o en
forma purificada, como la resina Shellac.
Las lecitinas, son mezclas de combinaciones de
ésteres de los ácidos oleico, esteárico, palmítico con el ácido
glicerolfosfórico y la colina.
El alcohol polivinílico, la polivinilpirrolidona,
los poliacrilatos de metales alcalinos y la goma arábica, son
resinas hidrosolubles, las cuales funcionan igualmente como agente
reductor de la evaporación del principio activo.
Debe entenderse, mientras tanto, el hecho de que,
la presente invención, no se limita en absoluto a la utilización de
estas resinas hidrosolubles específicas, sino que, podrá también
convenir cualquier otro tipo de resina hidrosoluble, desde el
momento en que, ésta, sea capaz de reducir la evaporación del
principio activo.
Los ejemplos preferidos de aceites secantes, son
el linoleato de glicerol, el ácido linólico y el ácido
linolénico.
Los alcanoles preferidos, son los alcoholes
alifáticos en C_{1}-C_{12}.
Los glicoles, designan, en el ámbito de la
presente invención, los alquilenglicoles y los
polialquilenglicoles.
Por alquilenglicol, se entiende los alcoholes
dihidroxilados derivados de hidrocarburos alifáticos, mediante
reemplazo de dos átomos de hidrógeno con dos grupos hidroxilo. Se
prefieren los alquilenglicoles (C_{2}-C_{6}),
tales como el etilenglicol y propilenglicol.
Por polialquilenglicol, se entienden los
compuestos de fórmula:
HO-(C_{p}H_{2p}O)_{n}-H
en donde, p y n, son enteros comprendidos entre 2
y
6.
A título de ejemplo, se puede citar el
dipropilenglicol.
Según la invención, el grupo C_{p}H_{2p}O, es
lineal o ramificado. El polialquilenglicol preferido, según la
invención, es el dipropilenglicol.
Los ésteres alquílicos de ácidos carboxílicos
preferidos son, de una forma preferente, los ésteres de alquilo en
(C_{1}-C_{6}), de ácido alcanoico
(C_{1}-C_{6}), tal como el acetato de
butilo.
La composición tratante, se prepara de una forma
en sí misma convencional, mediante la simple mezcla de sus
constituyentes.
Cuando la composición tratante comprende una sal
aceptable desde el punto de vista alimentario, ésta puede
introducirse en la composición, en el momento de su preparación, en
forma de sal, o bien en forma neutra; en esta última hipótesis, la
sal, se forma in situ, mediante la adición de una base
apropiada en la composición.
La cantidad de composición tratante que debe
aplicarse a las frutas y legumbres, depende de la naturaleza de las
frutas y legumbres que se encuentren concernidas y del procedimiento
de aplicación seleccionado.
Se aplicará, mediante termonebulización, un total
de aproximadamente 50 a 250 g de principio activo, por tonelada de
frutas o legumbres tratadas, durante un período de tiempo de
aproximadamente seis meses.
\newpage
El tratamiento de frutas y legumbres, se aplica
justo antes de la cosecha, o durante la conservación de las frutas o
legumbres, en el momento de su almacenaje, en cámara fría.
La termonebulización, puede ser continua o
intermitente, durante el transcurso de la duración del
almacenaje.
Cuando la termonebulización, se realiza de una
forma repetida, en el recinto de almacenaje, el tratamiento, se
renueva, de una forma ventajosa, todos los 7 a 40 días, de una forma
preferente, todos los 15 a 30 días.
La invención, se refiere, de una forma más
particular, a un procedimiento de termonebulización, que permite
inhibir la germinación de los bulbos (por ejemplo, los bulbos de
cebollas) y de los tubérculos (por ejemplo, tubérculos de patatas),
utilizando una composición tratante a base de una substancia activa,
elegida de entre el eugenol, una sal del eugenol aceptable desde el
punto de vista alimentario, el isoeugenol, una sal del isoeugenol
aceptable desde el punto de vista alimentario, y sus mezclas.
La invención, se refiere, además, a un
procedimiento de termonebulización de acción bactericida y/o
fungicida, que utiliza una composición tratante a base de una
substancia activa elegida de entre el eugenol, una sal del eugenol
aceptable desde el punto de vista alimentario, el isoeugenol, una
sal del isoeugenol aceptable desde el punto de vista alimentario, y
sus mezclas;
Según otro de sus aspectos, la invención, se
refiere a un dispositivo para la aplicación del procedimiento de la
invención.
Este dispositivo, comprende un ventilador
eléctrico a alta presión, que envía aire, a un primer conducto
equipado interiormente con una resistencia eléctrica, estrechándose,
este conducto, más allá de la resistencia eléctrica, y desembocando
en un canal cilíndrico de un diámetro menor, así como una bomba que
extrae un líquido y que lo inyecta en el citado canal cilíndrico, en
la entrada de éste, permitiendo, el citado dispositivo, la inyección
de dicho líquido de tratamiento, a un caudal comprendido dentro de
unos márgenes situados entre 5 y 30 l/h, y a una temperatura
comprendida dentro de unos márgenes situados entre 10 y 30ºC, y
caracterizado por el hecho de que, la presión del citado ventilador,
se encuentra comprendida dentro de unos márgenes situados entre
0,22\cdot10^{5} Pa y 0,30\cdot10^{5} Pa.
En el conducto cilíndrico de menor diámetro, el
aire calentado, tiene una velocidad lineal comprendida dentro de
unos márgenes situados entre 180 y 400 m/s. De forma que se asegure
una velocidad lineal del aire caliente, comprendida entre 160 y 400
m/s (de una forma preferible, comprendida entre 200 y 280 m/s), en
la entrada del canal cilíndrico, el dispositivo de
termonebulización, se encuentra equipado con un ventilador potente,
cuya presión, varía entre unos valores comprendidos dentro de unos
márgenes situados entre 0,22\cdot10^{5} Pa y 0,30\cdot10^{5}
Pa y en donde, el caudal, varía entre unos valores comprendidos
entre 30 y 80 Nm^{3}/h, de una forma mayormente preferible, entre
unos valores comprendidos entre 55 y 70 Nm^{3}/h.
De forma que se ajuste la velocidad lineal en la
zona deseada, la persona especializada en este arte de la técnica,
podrá también jugar un papel interpretativo sobre el diámetro del
canal cilíndrico. Éste se encuentra comprendido, de una forma
preferible, entre unos valores situados entre 12 y 25 mm y, de una
forma todavía mejor, dentro de uno valore situados entre 16 y 20 mm,
de una forma más particular, entre 15 y 18 mm.
Gracias a la utilización de un ventilador
eléctrico que proporciona un caudal de aire constante en los
conductos del aparato, de una resistencia eléctrica que proporciona
un calor constante, y de una bomba volumétrica que proporciona un
caudal absolutamente constante de líquido, es posible el obtener una
buena regularidad de la termonebulización y, por consiguiente, del
tamaño de las partículas.
La resistencia eléctrica, es capaz de calentar el
aire, a una temperatura comprendida dentro de unos márgenes situados
entre 550ºC y 750ºC, de una forma preferible, comprendida dentro de
unos márgenes situados entre 600 y 700ºC y, de una forma todavía
mejor, comprendida dentro de unos márgenes situados entre 600 y
650ºC.
De una forma preferible, la potencia eléctrica de
la resistencia eléctrica, se encuentra comprendida entre 5 y 20 kW,
de una forma todavía mejor, ésta se encuentra comprendida entre 5 y
8 kW, por ejemplo, a un valor de 10 kW, ó de 7,5 kW.
Según el procedimiento de la invención, la
neblina de termonebulización producida en la salida, se encuentra
constituida por gotitas que presentan una temperatura comprendida
dentro de unos márgenes situado entre 200 y 280ºC, y animadas de una
velocidad lineal comprendida dentro de unos márgenes situados entre
110 y 140 m/s.
De forma que se satisfagan estas condiciones, la
personas especializada en este arte de la técnica, determinarán, de
una forma fácil:
- la longitud del canal cilíndrico,
- el caudal y la temperatura de la composición
tratante, en el momento de su inyección a la entrada del citado
canal cilíndrico,
teniendo en cuenta la temperatura del chorro de
aire y su velocidad lineal, antes de la inyección.
Generalmente, es conveniente una longitud del
canal cilíndrico comprendida dentro de unos márgenes situados entre
300 y 1500 mm.
Además, se fija, de una forma general, el caudal
de inyección de la composición líquida, a un valor comprendido
dentro de unos márgenes situados entre 10 y 30 l/h, de una forma
preferente, a un valor comprendido dentro de unos márgenes situados
entre 10 y 25 l/h, por ejemplo, entre 13 y 20 l/h.
En cuanto a lo referente a la temperatura de la
composición líquida, ésta se encuentra generalmente comprendida
dentro de unos márgenes situados entre 10 y 30ºC, de una forma
preferible, comprendida dentro de unos márgenes situados entre 15 y
25ºC, por ejemplo, situados entre 20 y 25ºC.
Según una variante de la inyección, es posible el
alejar la parte de ventilación con relación a la parte de
calentamiento e inyección líquida, y de crear, de esta forma, una
instalación fija centralizada de ventilación, que puede difundir
varios puntos nebulización.
La invención, se expondrá, a continuación, más en
detalle.
El aparato según el invento comprende un
dispositivo de soplado 1, que proporciona una presión de 25.000 Pa y
un caudal de 60 Nm^{3}/h.
El dispositivo de soplado, envía aire al interior
del conducto 2, en el interior del cual, se encuentra dispuesta una
resistencia eléctrica 3. El conducto, se prolonga más allá de la
resistencia 3, mediante un sistema convergente 4, que desemboca en
un conducto 5, el cual tiene un diámetro de 18 mm, y una longitud de
800 mm.
El árbol 6 del ventilador 1, se encuentra
accionado por un motor eléctrico, no representado en la figura. El
árbol 6, acciona, igualmente, a una bomba volumétrica 7, por
ejemplo, por mediación de una correa 8, ó incluso directamente.
La bomba 7, impulsa, por mediación de una
canalización 9, al líquido 10, contenido en un depósito 11, y lo
inyecta a la entrada del conducto 5, por mediación de una
canalización 12. Una válvula de tres vías 13, montada sobre esta
canalización 12, permite un retorno del líquido hacia el depósito
11, por mediación de una canalización 14, durante una fase de
arranque.
En los ejemplos que se facilitan a continuación,
el aparato de termonebulización utilizado, es el de la figura
anexada y, en el cual:
- el diámetro del canal cilíndrico, es de 18
mm;
- la longitud del canal cilíndrico, es de 800
mm;
- la potencia eléctrica de la resistencia
eléctrica, es de 10 kW;
- la temperatura del aire caliente, en la salida
de la resistencia, es de aproximadamente 625ºC;
- la velocidad lineal de proyección del aire
caliente, antes de la inyección, es de 220 m/s;
- el caudal del aire del ventilador, es de 60
Nm^{3}/h;
- la presión del ventilador, es de 25.000 Pa.
Se prepara, de una forma convencional, la
composición siguiente, que comprende, en porcentaje en peso:
- 60% de materia activa;
- 7% de un polisorbato (Tween 80, comercializado
por la firma ICI);
- 33% de acetato de butilo.
Esta composición, se inyecta en el canal
cilíndrico, mediante la canalización 12 del aparato según el invento
a un caudal de 15 l/h, encontrándose, la temperatura de la
composición, a un nivel de 20 - 25ºC.
Se obtiene, de esta forma, una neblina de
termonebulización, en donde, el diámetro medio de las gotitas, es de
0,4 \mum. La velocidad lineal de las gotitas de neblina, en la
salida del canal cilíndrico, es de 125 m/s y, la temperatura de las
gotitas, es de 240ºC.
La composición inyectada en el aparato de
termonebulización, contiene un 100% de eugenol. Las condiciones de
inyección de la composición, son las mismas que en el ejemplo 1. Las
características de la neblina de termonebulización, son las mismas
que en el ejemplo 1.
Se procede de idéntica forma que en el ejemplo 1,
a partir de una composición líquida que contiene:
- un 90%, en peso, de materia activa;
- un 10%, en peso, de TWEEN 80.
Las características de la neblina de
termonebulización, son las mismas que en el ejemplo 1. Las
condiciones de inyección de la composición, son las mismas que en el
ejemplo 1.
La actividad fungicida del eugenol y del
isoeugenol, se demostró in vitro, y se comparó con la de los
otros terpenos.
El medio cristomalt utilizado para las
evaluaciones de las actividades fungicidas, contenía un 0,1% de
cristomalt (extracto de malta), y un 2% de agar agar.
Después de la esterilización, este medio de
cultivo, se lleva a una temperatura de 55ºC. El compuesto terpénico
sometido a test de ensayo, se introduce, entonces, en forma pura, en
el medio de cultivo, en caliente. Inmediatamente después de la
agitación, el medio abonado mediante el producto terpénico, se
vierte sobre cajas de Petri (de un diámetro de 9 cm, llenadas con 20
ml de medio). El medio gelosado, se solidifica al enfriarse. Las
cajas de Petri, se inoculan, a continuación, con explantes (plugs)
de 6 mm de diámetro, extraídos sobre el borde de un cultivo del
hongo expuesto a test de ensayo, sobre el medio cristomalt.
La inoculación, se realiza a una temperatura de
22ºC.
El crecimiento miceliano, se determinó
periódicamente (de 5 a 15 días, según la especie de hongo).
Los resultados, se expresan en la tabla 3, que se
facilita posteriormente, a continuación, en términos de CMI, que es
el contenido (en \mug/ml) que permite obtener una inhibición total
del crecimiento miceliano.
Se tomará debida nota en cuento al hecho de que,
en la tabla 1, se indican los valores de las zonas de variación de
CMI. De hecho, cada experiencia, se realizó varias veces, de tal
forma que, para cada terpeno y para cada especie de hongo, se
obtuvieron un valor mínimo y un valor máximo.
En todo el texto de la presente descripción, los
significados de las abreviaciones utilizadas, son las
siguientes:
| AA | altenernaria alternata |
| BC | Botrytis cinerea |
| FO | Fusarium oxisporum |
| GC | Geotrichum candidum |
| GR | Gliocadium roseum |
| PD | Penicillium digitatum |
| PE | Penicillum expansum |
| PV | Phlycataena vagabonda ("Gloeospirum") |
| Ph P | Phytophtora parasitica |
El análisis de los resultados obtenidos, se
realiza simplemente utilizando el baremo de apreciación ilustrado en
la tabla 2:
| CMI incluida en la zona delimitada por los | Notas de inhibición |
| dos valores indicados en ppm (\mug/ml) | |
| 10 - 20 | 8 (Fuerte inhibición) |
| 20 - 40 | 7 |
| 40 - 80 | 6 |
| 80 - 160 | 5 |
| 160 - 320 | 4 |
| 320 - 640 | 3 |
| 640 - 1280 | 2 |
| > 1250 | 1 (Débil inhibición) |
En la tabla 3, los resultados obtenidos, se han
expresado utilizando el baremo de la tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Resalta claramente, de la tabla 3, el hecho de
que, el eugenol y el isoeugenol, son claramente más activos que los
otros terpenos.
La actividad del eugenol y del isoeugenol, sobre
la germinación de las esporas, se evaluó in vitro, y se
comparó con la de otros terpenos.
Se utiliza, para este cometido, el protocolo
operativo del ejemplo 4, con la diferencia de que, la concentración
del eugenol y del isoeugenol, se fijó a x \mug/ml en el medio de
cultivo utilizado, y que se depositan 50 \mul de una suspensión de
esporas ajustada a 100.000 esporas / ml, en cada una de las cajas de
Petri.
La misma experiencia, se aplicó, partiendo de un
medio de cultivo desprovisto de terpeno (ensayo testigo).
Los resultados, se evaluaron utilizando los
criterios de apreciación siguientes:
++: germinación de las esporas comparables a la
del testigo
+: reducción considerable de la tasa de esporas
germinadas
0: esporas no germinadas.
Las tablas 4, 5 y 6, reportan los resultados
obtenidos para 3 concentraciones diferentes de terpenos en el medio
de cultivo, a saber, 40 \mug/ml, 80 \mug/ml y 1280
\mug/ml.
\newpage
(X = 40 \mug/ml)
(X = 80 \mug/ml)
(X = 1280 \mug/ml)
\newpage
Resulta claramente, a raíz de estas diferentes
tablas, el hecho de que, el eugenol y el isoeugenol, presentan una
actividad muy superior a la de los otros terpenos. Una concentración
de 40 \mug/ml, es suficiente para inhibir la germinación de las
esporas.
La actividad bactericida del eugenol, se evaluó
in vitro, y se comparó con la de otros terpenos:
El medio de cultivo utilizado, es el medio LB
siguiente:
Bactotriptona: 1% en peso
Extracto de levadura: 0,5%, en peso
NaCl: 0,5%, en peso
Agar Agar: 1,2%, en peso.
Se procedió a realizar una suspensión de
bacterias, a 10^{6} CFU/ml, en agua esterilizada, a partir del
medio LB. Se añadieron 200 \mul de esta suspensión bacteriana, a
20 ml de medio de cultivo LB, previamente esterilizado y llevado a
una temperatura de 55ºC. Se procede, a continuación, a añadir el
terpeno sometido a test de ensayo, al medio de cultivo. Después de
la agitación, el medio, se reparte inmediatamente en cajas de Petri.
El medio, se solidifica al enfriarse.
La incubación, se realiza a una temperatura de
28ºC, cuando la bacteria es Erwinia Carotovora y, a una
temperatura de 37ºC, cuando la bacteria es Escherichia
Coli.
Se observa el desarrollo de la capa bacteriana en
el medio de cultivo. Se procede a realizar la misma experiencia, en
ausencia de terpeno (experiencia testigo).
Los resultados, se evalúan utilizando la escala
de apreciación siguiente:
++: capa bacteriana idéntica al testigo
+: capa bacteriana, presente con una neta
reducción de crecimiento, con relación al testigo
-: ausencia total de desarrollo.
La tabla 7, resume los resultados obtenidos
mediante 3 concentraciones diferentes, a saber, 20, 80, 320
\mug/l, en el caso de la bacteria Erwinia Carotovora.
| Concentración | Carvona | Eucaliptol | Eugenol | Isoeugenol | Terpineol | Safrol |
| en \mug/l | ||||||
| 20 | ++ | ++ | + | + | ++ | ++ |
| 80 | + | ++ | - | - | + | ++ |
| 320 | - | ++ | - | - | - | + |
En otra serie de experiencias, se procedió a
determinar la concentración necesaria de terpeno que inhibe
totalmente el desarrollo de bacterias (CMI). El protocolo utilizado,
es el mismo que el que se ha descrito anteriormente, arriba. Los
resultados obtenidos, se reportan en la tabla 8 que se facilita
abajo, a continuación.
| CMI en \mug/l | Carvona | Eucaliptol | Eugenol | Isoeugenol | Terpineol | Safrol |
| Erwinia sp. | 80-160 | 320-640 | 20-40 | 20-40 | 80-160 | 320-640 |
| Escherchia sp. | 320-640 | >640 | 40-80 | 40-80 | 160-320 | >640 |
La eficacia del eugenol y del isoeugenol en el
tratamiento antigerminante de tubérculos de patatas, se evaluó y se
comparó con la de otros terpenos.
Se utilizaron las composiciones siguientes, en el
caso del eucaliptol, del eugenol, del isoeugenol, del limoneno y del
terpineol:
- 60%, en peso, de terpeno;
- 7%, en peso, de un emulsionante no iónico;
- 33%, en peso, de acetato de etilo.
En el caso de la L-carvona, se
aplicó la composición siguiente:
- 30%, en peso, de L-carvona;
- 10%, en peso, de etanol;
- 5%, en peso, de emulsionante no iónico;
- 20%, en peso, de agua;
- 35%, en peso, de propilenglicol.
El clorofenilcarbamato de isopropileno (CIPC), es
un compuesto utilizado en la técnica, como antigerminante de los
tubérculos de patatas. Su actividad, se comparó a la del eugenol y
del isoeugenol.
La composición a base de clorofenilcarbamato de
isopropilo, tiene la formulación siguiente:
- 20%, en peso, de clorofenilcarbamato de
isopropilo;
- 50%, en peso, de propilenglicol;
- 10%, en peso, de emulsionante no iónico;
- 20%, en peso, de agua.
Cada una de las composiciones sometidas a test de
ensayo, se aplicó mediante termonebulización. La temperatura, en la
salida del aparato de termonebulización, era de un valor 240ºC,
excepto en caso de las composiciones a base de
L-carvona y de CIPC, en donde, ésta, era de un
valor de 180ºC.
La cantidad de composición que debe aplicarse, se
calcula en cada uno de los casos, de forma que se obtenga una
concentración equivalente de materia activa, sobre los tubérculos de
patatas.
Se procedió, en este ejemplo, a realizar
aplicaciones repetidas, siguiendo el protocolo siguiente:
- 45 g/tonelada de tubérculos, en el inicio del
almacenaje;
- 15 g/tonelada de tubérculos, cada 20 días;
de tal forma que, después de un transcurso de
tiempo de 6 meses, se aplicaron 165 g de principio activo, por
tonelada de tubérculos.
Durante el almacenaje, los tubérculos, se
conservaron en cámara fría, a una temperatura comprendida dentro de
unos márgenes que van de 8 a 9ºC.
Los resultados obtenidos, después de un
transcurso de tiempo de 5 meses, se recopilan en la tabla 9.
Se desprende igualmente, a raíz de la tabla 9, el
hecho de que:
- los porcentajes máximos de los tubérculos no
germinados, se obtienen en el caso del eugenol y del isoeugenol;
- el eugenol y el isoeugenol, son los dos
terpenos que han conducido a un porcentaje muy reducido de gérmenes
de un tamaño superior a 2 mm.
La superioridad del eugenol y del isoeugenol, no
podría por lo tanto ponerse en duda.
Claims (20)
1. Procedimiento para la termonebulización de una
composición líquida de tratamiento de frutas y legumbres,
caracterizado por el hecho de que se produce una neblina de
termonebulización constituida por gotitas que presentan una
temperatura comprendida dentro de unos márgenes situados dentro de
unos márgenes que van de 200 a 280ºC, y animados de una velocidad
lineal comprendida dentro de unos márgenes situados entre 110 y 140
m/s.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que, la temperatura de las
gotitas de la neblina de termonebulización, se encuentra comprendida
dentro de unos márgenes situados entre 220 y 280ºC.
3. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que, la velocidad lineal de las gotitas de la neblina de
termonebulización, se encuentra comprendida dentro de unos márgenes
situados entre 115 y 135 m/s, de una forma preferente, comprendida
dentro de unos márgenes situados entre 120 y 130 m/s.
4. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, que comprende la formación de la citada
neblina de termonebulización, en la salida de un canal cilíndrico,
por inyección, en la entrada del citado canal, de la citada
composición, en un chorro de aire caliente, proyectado a una alta
velocidad en el citado canal cilíndrico, mediante la citada entrada,
caracterizado por el hecho de que, el citado chorro de aire
caliente, presenta, antes de la inyección, una temperatura
comprendida dentro de unos márgenes situados entre 550 y 750ºC, y
encontrándose animado, antes de la inyección, de una velocidad
lineal de 160 a 400 m/s.
5. Procedimiento, según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que, la velocidad lineal, antes
de la inyección, se encuentra comprendida dentro de unos márgenes
situados entre 200 y 280 m/s.
6. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 5, caracterizado por el hecho de que, la
temperatura del citado chorro de aire caliente, antes de la
inyección, se encuentra comprendida dentro de unos márgenes situados
entre 600 y 700ºC.
7. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por el hecho de que, el
diámetro del canal, se encuentra comprendido dentro de unos márgenes
situados entre 12 y 25 mm, de una forma preferente, entre 16 y 20
mm.
8. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que, la composición líquida del tratamiento, comprende un porcentaje
comprendido dentro de unos márgenes que van del 15 al 100%, en peso,
de una substancia activa, y un porcentaje comprendido dentro de unos
márgenes que van del 0 al 80%, en peso, de un disolvente orgánico,
que presenta un punto de ebullición comprendido dentro de unos
márgenes situados entre 70 y 130ºC.
9. Procedimiento, según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho de que, el disolvente orgánico, se
elige entre el alcohol alifático, una cetona alifática, y un éster
alquílico de un ácido carboxílico alifático.
10. Procedimiento, según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que, el disolvente, es alcohol
etílico o acetato de butilo.
11. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por el hecho de que,
la composición líquida de tratamiento, comprende, además, hasta un
40%, en peso, de un agente tensioactivo no iónico.
12. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que, la composición líquida de tratamiento, comprende,
esencialmente:
- de un 80 a un 100%, en peso, de principio
activo;
- de un 0 a un 10%, en peso, de un tensioactivo
no iónico; y
- de un 0 a un 10%, en peso, de disolvente.
13. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de
que, el principio activo, se elige entre eugenol, una sal aceptable
desde el punto de vista alimentario del eugenol, el isoeugenol, una
sal aceptable desde el punto de vista alimentario del isoeugenol, y
sus mezclas.
14. Procedimiento, según la reivindicación 13,
caracterizado por el hecho de que, el principio activo, es
eugenol.
15. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, para el tratamiento antigerminante de
los bulbos y de los tubérculos, que utiliza una composición
tratante a base de una substancia activa elegida entre el eugenol,
una sal aceptable desde el punto de vista alimentario del eugenol,
el isoeugenol, una sal aceptable desde el punto de vista alimentario
del isoeugenol, y sus mezclas.
16. Procedimiento, según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, para el tratamiento bactericida y/o
fungicida, que utiliza una composición tratante a base de una
substancia activa elegida entre el eugenol, una sal aceptable desde
el punto de vista alimentario del eugenol, el isoeugenol, una sal
aceptable desde el punto de vista alimentario del isoeugenol, y sus
mezclas.
17. Dispositivo para la aplicación del
procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10,
que comprende un ventilador eléctrico (1) a alta presión, que envía
aire, a un primer conducto (2) equipado interiormente con una
resistencia eléctrica (3), estrechándose, este conducto (2), más
allá de la resistencia eléctrica (3), y desembocando en un canal
cilíndrico (5) de un diámetro menor, así como con una bomba (7) para
la extracción del líquido de tratamiento, y la inyección del citado
líquido a la entrada del citado canal cilíndrico (5), de tal forma
que, la resistencia eléctrica, sea capaz de calentar el aire, a una
temperatura comprendida dentro de unos márgenes que van de 500 a
750ºC; encontrándose comprendido, el caudal del ventilador (1) entre
30 y 80 Nm^{3}/h, y de tal forma que, el citado dispositivo,
comprende medios de inyección del líquido de tratamiento en el canal
cilíndrico (5), a un caudal comprendido entre 5 y 30 l/h, y a una
temperatura comprendida entre 10ºC y 30ºC, caracterizado por
el hecho de que, la presión del citado ventilador (1), se encuentra
comprendida dentro de unos márgenes situados entre
0,22\cdot10^{5} Pa y 0,30\cdot10^{5}Pa.
18. Dispositivo, según la reivindicación 17,
caracterizado por el hecho de que, el ventilador (1), tiene
un caudal comprendido dentro de unos márgenes que van de 55 a 70
m^{3}N/h.
19. Dispositivo, según una cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 18, caracterizado por el hecho de que,
el diámetro del canal (5), varía entre 15 y 18 mm.
20. Dispositivo, según una cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 19, caracterizado por el hecho de que,
el canal (5), tiene una longitud comprendida dentro de unos márgenes
que van de 300 a 1500 mm.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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