جدیدترین روش حرارتی برای کنترل آفات در کارخانجات آرد سازی

تاریخ : 1393/12/16 11:59

به دنبال ممنوع شدن کاربرد سم متیل بروماید در سال 2005 میلادی، صنعت آرد ایالات متحده با چالشی بزرگ در خصوص پیدا کردن روشهای جایگزین روشهای تدخینی جهت "مدیریت آفات انباری" مواجه گردیده است. با اینکه جایگزین های شیمیایی مناسبی شامل سولفوریل فلوراید (ProFume®) و آئروسل ها (ترکیب مایع و گاز یا پودر و گاز) برای متیل بروماید وجود دارد اما تاکید بر شیمیایی نبودن جایگزین جدید، روش حرارتی را به عنوان یک گزینه مناسب مطرح می کند.

جدید ترین روش حرارتی برای کنترل آفات در کارخانجات آرد سازی
در این روش برنامه های نرم افزاری به بهینه سازی تاثیر استفاده از روش های حرارتی در کنترل آفات کمک می کنند.
به دنبال ممنوع شدن سم متیل بروماید در سال 2005 میلادی، صنعت آرد ایالات متحده با چالشی بزرگ در خصوص پیدا کردن روشهای جایگزین روشهای تدخینی جهت "مدیریت آفات انباری" مواجه گردیده است. با اینکه جایگزین های شیمیایی مناسبی نظیر سولفوریل فلوراید(ProFume®)  و آئروسل ها (ترکیب مایع و گاز یا پودر و گاز) برای متیل بروماید وجود دارد اما تاکید بر شیمیایی نبودن جایگزین جدید، روش حرارتی را به عنوان یک گزینه مناسب مطرح می کند.
متیل بروماید یکی از مهمترین ترکیبات شیمیایی است که روی لایه ازن تاثیر نامطلوبی دارد بر اساس پروتکل مونترال در کشورهایی مثل ایران تا سال 2015 مصرف متیل بروماید مجاز می باشد (حبیبی و همکاران، 1388).

روش حرارتی
حرارت می تواند به عنوان یک جایگزین موثر برای متیل بروماید مورد استفاده قرار گیرد. طی دو دهه اخیر، تحقیقات بسیاری در خصوص "مدیریت آفات انباری" با استفاده از حرارت در سیلوهای خالی، سیلوهای بتنی و سیلوهای فلزی غلات انجام شده است. در این مقاله، جدید ترین روش حرارتی مورد استفاده در "مدیریت آفات انباری" مورد بررسی قرار گرفته و همچنین روش حرارتی با روشهای شیمیایی (استفاده از سموم تدخینی) از حیث هزینه و میزان اثر گذاری مقایسه شده است.
بیشتر اطلاعات موجود در این مقاله، برگرفته از استفاده عملی روش حرارتی در سیلوهای فلزی کارخانه آرد هال راس (Hal Ross Flour Mill) - متعلق به دانشگاه کانزاس واقع در شهر منهتن ایالت کانزاس – می باشد.
"مدیریت آفات انباری" در سیلوهای فلزی توسط سموم تدخینی (مانند گاز فسفین، متیل بروماید و سولفوریل فلوراید)، حشره کش ها، مه پاش و اسپری ها و در صورت امکان حرارت، سالهاست که مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین روش حرارتی، روش جدیدی نیست. روش حرارتی متدی ایمن، موثر و سازگار با محیط زیست برای مدیریت آفات در سیلوهای فلزی به حساب می آید.

نحوه عملکرد تیمار حرارتی
در تیمارهای حرارتی، دمای کل یا بخشی از سیلو را تا 60-50 درجه سلسیوس (140-122 درجه فارینهایت) افزایش داده و تا 24 ساعت – زمان هدف – این دما ثابت نگه داشته می شود.
تیمار حرارتی را می توان در کمتر از 24 ساعت نیز انجام داد به شرط اینکه زمان بحرانی و پارامترهای دمایی مناسب باشند. به عنوان مثال در سیلوهای استیل، تیمار حرارتی قابلیت از بین بردن موثر حشرات را در 8 ساعت دارد، هرچند زمان 24 ساعت همچنان به عنوان یک پیشنهاد خوب مطرح می گردد به این دلیل که نفوذ حرارت به خلل و فرج و بخشهایی از تجهیزات که ممکن است حشرات در آنجا مخفی شده باشند زمان بر است.
 

                                    تصویر1. استقرار فن و لوله های سیستم مولد حرارت (جهت اعمال هوا و گاز دستگاه مولد حرارت)
با استفاده از تیمار حرارتی، تخم، لارو، شفیره و شپشک های بالغ که بصورت مستقیم در تماس با حرارت هستند از بین می روند. تحقیقات نشان داد حتی دمای کمتر از حد مطلوب رشد آفات نیز تاثیر منفی بر روند رشد جمعیت آنها دارد. بهینه سازی تیمارهای حرارتی مستلزم رعایت اصول ابتدائی زیر است:
تعیین میزان صحیح انرژی حرارتی و نگه داشتن دما – تا زمان هدف - برای ضد عفونی موثر
پیش بینی زمان واقعی مرگ و میر حشرات طی تیمار حرارتی
بنابراین، جهت بهبود راندمان، می توان اقدام اصلاحی انجام داده و تیمار حرارتی را تا زمان از بین رفتن کلیه آفات ادامه داد (یعنی زمان را افزایش داد).
در تحقیق دانشگاه کانزاس، محاسبه تیمار حرارتی، نرم افزار برنامه ریزی، انرژی حرارتی مورد نیاز و همچنین هزینه های اجرای تیمار با استفاده ازانرژی و منابع سوخت های متفاوت، برآورد گردید.
 

تصویر 2. دو ردیف دستگاه مولد حرارت مجهز به لوله برای فراهم نمودن حرارت خشک مورد نیاز برای زمان 24 ساعت جهت کنترل آفات

تصدیق برنامه حسابگر
درستی برنامه حسابگر در یک پروژه بزرگ سیلوهای پاستا، در حین تیمار حرارتی مورد بررسی قرار گرفت. برآورد گردید میزان انرژی حرارتی محاسبه شده توسط حسابگر، با میزان انرژی حرارتی شرکت بر مبنای میزان مصرف گاز طبیعی برابری می کند. برآورد حسابگر در حدود 4% میزان انرژی واقعی و هزینه آن بود. مدل جدید کینتیک مرگ حرارتی با استفاده از سطوح حرارتی مختلف، بروی لارو مسن شپشک آرد (Tribolium confusum) و لارو جوان شپشک قرمز آرد (Tribolium castaneum) بررسی و تصدیق گردید.
          


تخم، لارو، شفیره و حشره کامل                                    شپشک قرمز آرد
                                                                                                                               شپشک آرد


مدل بر مبنای کاهش لگاریتمی تعداد حشرات، به عنوان تابعی از زمان و درجه حرارت معین بود. صحت این مدل با استفاده از لارو مسن شپشک آرد و لارو جوان شپشک قرمز آرد طی تیمار حرارتی در سیلوهای فلزی مورد بررسی قرار گرفت. این مدل به درستی درصد شپشک زنده مانده را پیش بینی کرد. پیش بینی شپشک زنده مانده توسط مدل 12% کمتر از میزان مشاهدات واقعی بود به استثنای دو مورد از لاروهای جوان شپشک قرمز آرد که آنها 16% و 18% از میزان مشاهده شده بودند. از آنجاییکه درستی مدل بر روی لارو دو گونه از متداول ترین شپشک های آرد در سیلوها مورد بررسی گرفته است دیگر نیازی به اندازه گیری تاثیر تیمار حرارتی بر لاروهای زنده (شفیره) نیست.
مطابق شکل زیر تنها دما و زمان های مختلف جهت پیش بینی درصد شپشک زنده مانده مورد نیاز است(شکل 1).
 

راهنمای شکل 1
Temperature (دما)    Time (زمان)
شپشک قرمز آرد ........    شپشک آرد--------------
Insect Survival (%) (درصد شپشک ها زنده مانده)

منابع:
حبیبی و همکاران (1388). تاثیر تیمارهای حرارتی روی تلفات مراحل مختلف رشدی شپشه آرد. فصلنامه تخصصی تحقیقات حشره شناسی جلد 1 شماره 4 (307-299).
Subramanyam B. Heat Treatment Update. Technical magazine for the milling industry. Fourth quarter 2014; 58-61
گردآوری و ترجمه: فریبا رئیسی – کارشناس ارشد مهندسی علوم و صنایع غذایی

گروه مقالات

پر بیننده ترین ها

سوربیتول یا گلوسیتول یک قند الکلی است که بدن انسان آن را به کندی متابولیزه می کند

روش های زیادی به منظور افزایش جذب مواد ریز مغذی وجوددارد، که اغلب ازطریق استفاده مداوم ازمکمل های غذایی ویا از طریق فعالیت های رژیمی مختلف ، صورت می گیرد. غنی سازی ، فرآیند افزودن ویتامین ها ومواد معدنی به موادغذایی ، به منظورافزایش محتوای موادمغذی موجود درآن ها میباشد.

به دنبال ممنوع شدن کاربرد سم متیل بروماید در سال 2005 میلادی، صنعت آرد ایالات متحده با چالشی بزرگ در خصوص پیدا کردن روشهای جایگزین روشهای تدخینی جهت "مدیریت آفات انباری" مواجه گردیده است. با اینکه جایگزین های شیمیایی مناسبی شامل سولفوریل فلوراید (ProFume®) و آئروسل ها (ترکیب مایع و گاز یا پودر و گاز) برای متیل بروماید وجود دارد اما تاکید بر شیمیایی نبودن جایگزین جدید، روش حرارتی را به عنوان یک گزینه مناسب مطرح می کند.

این روش (روش مرجع AACC شماره 10.14.01).برای تعیین حجم نان با استفاده از توپوگرافی لیزری توسط دستگاه آنالیزور پرتن انجام می شود.