Fabrication and Control of a Decontamination System with UV-C LED for Garlic (Allium sativum L.) Used in Planting
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Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM)
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The decontamination process is essential to prevent the proliferation of bacteria that can contaminate food causing loss within the supply chain. Therefore, the objective of the proposal was to manufacture and control a decontamination system that integrates a multilevel conveyor belt and UV-C LED light. The methodology consisted of adapting the automation to the mechanism, through programming based on GEMMA and GRAFCET. A Programmable Logic Controller (PLC) and a Human Machine Interface (HMI) were integrated as control elements. Additionally, different routines were configured such as the speed of the band, height of the lamps, exposure time, emergency stop, and emission of UV-C LED light in each radiation zone. A microbiological count was performed to evaluate the garlic (Allium sativum L.) seed disinfection process, using doses reported in the literature. The results gave evidence that the proposal is a semi-industrial scientific technological product. The levels of the conveyor belt allow the garlic seed to rotate during the disinfection process. With a 92.30 % germicidal effect on aerobic mesophiles, the functioning of the transport and emission mechanisms of the UV-C LED light is adequately taken care of. It can be concluded that the system can be adapted to any product of the agroindustrial sector; the automation can also be extended with the inclusion of more parameters. For future work, it remains to determine the best dose, handling of other products and combinations of UV LED radiation, as well as a more exhaustive microbiological count.
El proceso de desinfección es esencial para prevenir proliferación de bacterias que pueden contaminar los alimentos causando pérdida dentro de la cadena de suministro. Por lo tanto, el objetivo de la propuesta tuvo como finalidad la fabricación y control de un sistema de desinfección integrando una banda transportadora multinivel y luz UV-C LED. La metodología consistió en adaptar la automatización al mecanismo, mediante la programación con base en GEMMA y GRAFCET. Se integró un Controlador Lógico Programable (PLC, por sus siglas en inglés) e Interfaz Hombre Máquina (HMI, por sus siglas en inglés) como elementos de control. Adicionalmente, se configuraron diferentes rutinas como la velocidad de la banda, altura de las lámparas, el tiempo de exposición, paro de emergencia y emisión de la luz UV-C LED en cada zona de radiación. Se realizó un conteo microbiológico para evaluar el proceso de desinfección de la semilla de ajo (Allium sativum L.), utilizando dosis reportadas en la literatura. Los resultados demostraron que la propuesta es un producto científico tecnológico semi-industrial. Los niveles de la banda transportadora permiten que la semilla de ajo rote durante el proceso de desinfección. Con un efecto germicida del 92.30 % en mesófilos aerobios, se atiende adecuadamente el funcionamiento de los mecanismos de transporte y emisión de luz UV-C LED. Se puede concluir que el sistema puede adaptarse a cualquier producto del sector agroindustrial, además la automatización se puede extender con la inclusión de mayores parámetros. Para trabajo futuro queda determinar la mejor dosis, manejo de otros productos y combinaciones de radiación UV LED, así como un conteo microbiológico más exhaustivo.
El proceso de desinfección es esencial para prevenir proliferación de bacterias que pueden contaminar los alimentos causando pérdida dentro de la cadena de suministro. Por lo tanto, el objetivo de la propuesta tuvo como finalidad la fabricación y control de un sistema de desinfección integrando una banda transportadora multinivel y luz UV-C LED. La metodología consistió en adaptar la automatización al mecanismo, mediante la programación con base en GEMMA y GRAFCET. Se integró un Controlador Lógico Programable (PLC, por sus siglas en inglés) e Interfaz Hombre Máquina (HMI, por sus siglas en inglés) como elementos de control. Adicionalmente, se configuraron diferentes rutinas como la velocidad de la banda, altura de las lámparas, el tiempo de exposición, paro de emergencia y emisión de la luz UV-C LED en cada zona de radiación. Se realizó un conteo microbiológico para evaluar el proceso de desinfección de la semilla de ajo (Allium sativum L.), utilizando dosis reportadas en la literatura. Los resultados demostraron que la propuesta es un producto científico tecnológico semi-industrial. Los niveles de la banda transportadora permiten que la semilla de ajo rote durante el proceso de desinfección. Con un efecto germicida del 92.30 % en mesófilos aerobios, se atiende adecuadamente el funcionamiento de los mecanismos de transporte y emisión de luz UV-C LED. Se puede concluir que el sistema puede adaptarse a cualquier producto del sector agroindustrial, además la automatización se puede extender con la inclusión de mayores parámetros. Para trabajo futuro queda determinar la mejor dosis, manejo de otros productos y combinaciones de radiación UV LED, así como un conteo microbiológico más exhaustivo.