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CO2 Surveillance pour la détection précoce de la détérioration dans les grains stockés

Répondre aux besoins alimentaires d'une population mondiale croissante devient de plus en plus difficile. Malgré le besoin de nourriture supplémentaire, on estime que 50-60% de grain est perdu après la récolte, à un coût d'environ $ 1 trillion par an.1

L'une des principales raisons de la perte de grain est la détérioration due à la moisissure ou à l'infestation d'insectes pendant le stockage. 2 Pour fournir un approvisionnement constant de céréales toute l'année, après que les céréales sont récoltées, elles sont souvent conservées dans un stockage à long terme. Le maintien de la qualité du grain stocké est essentiel, tant pour assurer la qualité des produits alimentaires finaux que pour prévenir les pertes économiques pour les agriculteurs.

Les insectes et les moisissures peuvent se développer dans les grains stockés, et leur capacité à s'épanouir dépend de la température et de l'humidité du grain stocké. Les moisissures sont la cause la plus fréquente de détérioration du grain et peuvent entraîner des changements dans l'apparence et la qualité des grains stockés. Certains moules peuvent libérer des produits chimiques toxiques appelés mycotoxines qui peuvent supprimer le système immunitaire, réduire l'absorption des nutriments, provoquer un cancer et même être létales à fortes doses. Il est donc crucial d'empêcher la présence de mycotoxines dans les produits alimentaires. 2

Surveillance des grains stockés

Les agriculteurs sont invités à vérifier chaque semaine leur grain stocké pour des signes de détérioration. 3 Traditionnellement, les grains sont contrôlés visuellement et par odeur. L'échantillonnage des grains peut permettre une détection plus rapide des insectes et des moisissures, mais ces méthodes peuvent être fastidieuses et longues. Des méthodes rapides et simples sont nécessaires pour la détection précoce de la détérioration et pour prévenir les pertes de grain. 2

Lorsque les moisissures et les insectes poussent, et respirent, ils produisent CO2, l'humidité et la chaleur. Les capteurs de température détectent une augmentation de la température causée par la croissance des moisissures ou l'infestation d'insectes, ce qui indique la présence d'une détérioration du grain. Cependant, ils ne sont pas en mesure de détecter les augmentations de température causées par l'infestation, à moins que l'infestation soit à quelques mètres des capteurs. Les capteurs CO2 peuvent détecter le CO2 produit par des moisissures et des insectes pendant la respiration. Au fur et à mesure que le gaz CO2 se déplace avec les courants d'air, les capteurs CO2 peuvent détecter les infestations situées plus loin du capteur que les capteurs de température. Les mesures CO2 constituent donc une partie importante de la trousse nécessaire pour surveiller la qualité du grain stocké. 2

Utilisation des mesures CO2 pour détecter la détérioration

La surveillance de CO2 peut être utilisée pour la détection précoce de la détérioration des grains stockés et pour surveiller la qualité des grains stockés. Un stockage sûr des grains entraîne généralement des concentrations de CO2 inférieures à 600 ppm, tandis que des concentrations de 600-1500 ppm indiquent l'apparition de moisissure. Des concentrations de CO2 supérieures à 1500 ppm indiquent des infestations graves et pourraient indiquer la présence de mycotoxines.4

Les mesures CO2 peuvent être prises facilement, rapidement et peuvent détecter les infestations 3-5 semaines avant la surveillance de la température. Une fois que la détérioration est détectée, le gestionnaire de l'installation de stockage peut résoudre le problème en aérant, en tournant ou en vendant le grain. En outre, les mesures CO2 peuvent aider à décider quelle structure de stockage doit être déchargée en premier. 2

Des recherches publiées par les universités Purdue et Kansas State ont confirmé que les taux élevés de CO2 détectés par des dispositifs fixes et portables étaient associés à des niveaux élevés d'altération et à la présence de mycotoxines.4,5 De plus, ils comparaient la capacité de capteurs de température et de capteurs CO2 dans un stockage. unité remplie de grains pour détecter la présence d'un «point chaud» simulé créé à l'aide d'un goutte-à-goutte favorisant la croissance de moisissures.

La concentration CO2 dans l'espace de tête de l'unité de stockage a montré une forte corrélation avec la température au cœur du point chaud, et les capteurs CO2 étaient donc capables de détecter une activité biologique. Les capteurs de température n'ont pas été en mesure de détecter la croissance des moisissures, bien qu'ils soient placés dans 0.3-1 m du hotspot.6

Pour permettre une surveillance efficace de la détérioration du grain, des détecteurs CO2 fiables et simples à utiliser sont nécessaires. Gascard NG Détecteur de gaz d'Édimbourg Les capteurs fournissent des mesures CO2 précises ainsi que des données atmosphériques, ce qui permet aux gestionnaires de stockage de grains de prendre des décisions en toute confiance.7

Le détecteur de gaz Gascard NG utilise un capteur infrarouge à double longueur d'onde exclusif pour permettre la mesure fiable et à long terme de CO2 sur une large plage de concentrations et à des températures allant de 0-45 ° C. Les mesures ne sont pas affectées par l'humidité (% d'humidité relative 0-95) et les capteurs de pression et de température intégrés fournissent une compensation environnementale en temps réel, donnant les lectures de concentration de CO2 les plus précises.

Conclusion

Une surveillance de la concentration CO2 facile, rapide et précise pendant le stockage du grain peut permettre une détection précoce de la détérioration du grain, ce qui entraîne une réduction des pertes de grain, des grains stockés de meilleure qualité et des niveaux inférieurs de mycotoxines. La surveillance CO2 pourrait économiser des millions de dollars par an dans l'industrie de la production céréalière. 4

Les références

  1. Kumar D, Kalita P, réduisant les pertes post-récolte pendant le stockage des cultures de grains pour renforcer la sécurité alimentaire dans les pays en développement. Aliments 6 (1): 8, 2017.
  2. Www.world-grain.com/Departments/Grain-Operations/2016/7/Monitoring-CO2-in-stored-grain.aspx?cck=1 Accédé à May 25th, 2017.
  3. HGCA Guide de stockage des grains pour céréales et graines oléagineuses, troisième édition, disponible auprès de: Www.cereals.ahdb.org.uk/media/490264/g52-grain-storage-guide-3rd-edition.pdf Accédé à May 25th, 2017.
  4. Maier DE, Channaiah LH, Martinez-Kawas, A, Lawrence JS, Chaves EV, Coradi PC, Fromme GA, Surveillance de la concentration de dioxyde de carbone pour la détection précoce de la détérioration dans les grains stockés. Actes de la 10th Conférence de travail internationale sur la protection des produits stockés, 425, 2010.
  5. Maier DE, Hulasare R, Qian B, Armstrong P, Surveillance des niveaux de dioxyde de carbone pour la détection précoce de la détérioration et des organismes nuisibles dans les grains stockés. Actes de la 9th Conférence de travail internationale sur la protection des produits stockés PS10-6160, 2006.
  6. Ileleji KE, Maier DE, Bhat C, Woloshuk CP, Détection d'un point chaud en mûr stocké avec un capteur CO2. Ingénierie appliquée dans l'agriculture 22 (2): 275-289, 2006.
  7. Www.edinburghsensors.com/products/oem/gascard-ng/ Accédé à May 25th, 2017.

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