METODO DE DISCRIMINACION DE PIEZAS DE FRUTA SEGUN SU GRADO DE MADUREZ, PROCEDIMIENTO DE CALIBRACION DE DICHO METODO Y DISPOSITIVO QUE LLEVA A CABO DICHA DISCRIMINACION.
Método de discriminación de piezas de fruta según su grado de madurez,
procedimiento de calibración de dicho método y dispositivo que lleva a cabo dicha discriminación.
La presente invención consiste en un método que permite discriminar piezas de fruta según su grado de madurez, por ejemplo para poder llevar a cabo un método de discriminación en procesos continuos de clasificación de frutos recolectados, mediante técnicas de espectroscopia dieléctrica y que no requiere la destrucción del producto. La invención consiste en realizar dos medidas del factor de pérdidas donde cada una de las medidas se lleva a cabo en un rango de frecuencias distinto para establecer en base a ambas medidas el grado de madurez de las piezas de fruta. Es también objeto de la invención el procedimiento de calibración de dicho método.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201000024.
Solicitante: UNIVERSIDAD POLITECNICA DE VALENCIA.
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: FITO MAUPOEY,PEDRO, FITO SUNER,PEDRO JOSE, CASTRO GIRALDEZ,Marta, CHENOLL CUADROS,Maria De La Creu.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01N27/22 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 27/00 Investigación o análisis de materiales mediante el empleo de medios eléctricos, electroquímicos o magnéticos (G01N 3/00 - G01N 25/00 tienen prioridad; medida o ensayo de variables eléctricas o magnéticas o de las propiedades eléctricas o magnéticas de los materiales G01R). › investigando la capacidad.
PDF original: ES-2382268_A1.pdf
Fragmento de la descripción:
Método de discriminación de piezas de fruta según su grado de madurez, procedimiento de calibración de dicho método y dispositivo que lleva a cabo dicha discriminación.
Objeto de la invención
La presente invención consiste en un método que permite discriminar frutas según su grado de madurez, por ejemplo para poder llevar a cabo un método de discriminación en procesos continuos de clasificación de frutos recolectados, mediante técnicas de espectroscopia dieléctrica y que no requiere la destrucción del producto. La invención consiste en realizar dos medidas del factor de pérdidas donde cada una de las medidas se lleva a cabo en un rango de frecuencias distinto para establecer en base a ambas medidas el grado de madurez de la fruta. Es también objeto de la invención el procedimiento de calibración de dicho método.
Antecedentes de la invención
La industria alimentaria, y en particular la relacionada con la producción de fruta, ha progresado mucho últimamente gracias a los avances aplicados a nivel productivo, de almacenamiento y de posterior comercialización.
Es posible llevar a cabo mejoras y alcanzar mayores niveles competitivos mejorando las técnicas que permiten determinar el grado de madurez de la fruta. Al mejorar la determinación de estos valores es posible decidir con mayor precisión los tiempos de almacenamiento y de uso de la fruta.
Se conoce el uso de índices de madurez basados en procedimientos destructivos de una muestra de frutas tomada sobre un cierto cargamento a partir de la cual se valora el nivel de azúcares y de acidez para determinar si la fruta es o no comercializable.
Se denomina habitualmente índice de madurez a la relación entre el contenido de sólidos solubles y la concentración de ácidos orgánicos siendo éste el modo habitual en la industria de parametrizar el estado de la mayoría de frutas.
Por ejemplo, en manzana el índice de madurez más utilizado en la industria es el índice de Thiault.
El índice de Thiault se determina mediante la ecuación:
donde Ac es la acidez valorada que se expresa como el peso en gramos de ácido mélico por litro de zumo; y cs que es la concentración de azúcares expresada como el peso en gramos de azúcar por litro de zumo.
Los límites comerciales para cualquier variedad de manzana son:
En este contexto, las técnicas de control de productos de tipo no destructivo mediante procedimientos electromagnéticos están suponiendo un gran avance en la industria alimentaria debido a que pueden aportar información sobre características de calidad del alimento.
La técnica basada en la radiación de señal para obtener algunos parámetros de interés ha sido utilizada sobre todo para medidas en alimentos líquidos y semisólidos. La empresa "Keam Holdem" está comercializando este tipo de sensores para medir la humedad en queso procesado; humedad y contenido en sal de mantequilla y proporción de grasa/magro en cerdos.
En el estado de la técnica, la radiación se lleva a cabo en una frecuencia en la que se ha encontrado que el alimento ofrece una medida electromagnética variable respecto a una determinada propiedad. Estos métodos están descartados para casos más complejos porque no son válidos para todos los estados posibles del alimento ni tienen en cuenta efectos acoplados entre distintas fases, composición o los efectos derivados de la evolución del producto a lo largo del tiempo por ejemplo en el proceso de madurez. De ahí que este tipo de análisis no se considere en el estado de la técnica aplicable a este tipo de control de calidad.
En particular, el proceso de madurez de la fruta conlleva cambios fisiológicos que afectan a la estructura interna de sus tejidos y su composición. Igualmente, los índices de madurez calculados a partir de análisis químicos destructivos y la base física sobre la que se sustentan tales índices no aportan un conocimiento extrapolable a las técnicas basadas en la aplicación de una radiación y posterior medida de las propiedades dieléctricas.
Existen intentos en el estado de la técnica de establecer propiedades dieléctricas en manzanas frescas durante su almacenamiento [Guo, W., Nelson, S., Trabelsi, S. & Kays, SJ. (2007), Journal of Food Engineering, 83(4), 562-569] pero estos resultados no muestran altas correlaciones entre las propiedades dieléctricas y el contenido de sólidos solubles.
La presente invención establece un método que resuelve los inconvenientes citados ya que permite, a partir de medidas no destructivas, establecer criterios de discriminación que pueden ser aplicados incluso en tiempo real en una línea de producción de tipo industrial.
Descripción de la invención
La presente invención consiste en un método para la discriminación de piezas de fruta según su grado de madurez basado en técnicas no destructivas que comprenden medidas del espectro dieléctrico en dicha fruta. A lo largo de la presente descripción se interpretará "pieza de fruta" a un elemento o unidad de fruta, no a un trozo de fruta. De este modo, el plural "piezas de fruta" establece varias unidades de fruta y siempre del mismo tipo de fruta evitando el uso del plural "frutas" que podría interpretarse como una mezcla de distintos tipos de fruta.
En particular, es objeto de esta invención un primer procedimiento de calibración que permite determinar un índice de madurez que denominaremos MIdie ("Dielectric Maturity Index") basado únicamente en medidas del espectro dieléctrico. También es objeto de la presente invención el método que establece los criterios que indican el grado de madurez en base a dicho índice MIdie.
El procedimiento de calibración comprende las siguientes etapas:
• Establecer una frecuencia de trabajo flow en bajas frecuencias y una frecuencia de trabajo fhigh en altas frecuencias.
Será en la exposición detallada de la invención donde se justifique la selección de dos rangos de frecuencias para la calibración en manzanas como fruta seleccionada para llevar a cabo un ejemplo de realización de este método así como la justificación física de porqué mediante tales frecuencias es posible obtener información sobre el grado de madurez de esta fruta.
• Proveer de piezas de fruta con distinto grado de madurez.
En el procedimiento de calibración es importante emplear piezas de fruta que tengan un grado de madurez distinto ya que el procedimiento de calibración ha de emplear muestras que determinen correlaciones válidas para grados de madurez que se encontrarán posteriormente cuando se utilice el método para discriminar las piezas de fruta según el grado de madurez en un proceso productivo. En la descripción detallada de la invención se describirá un modo particular de obtener de forma controlada piezas de fruta con un grado de madurez distinto.
• Agrupar las piezas de fruta de acuerdo a grados de madurez distintos.
En este estadio, sólo se ha de saber que el grado de madurez es distinto, no tiene porqué estar valorado por ejemplo mediante experimentos de laboratorio. En el ejemplo de realización de la invención se establece un modo particular de obtener piezas de fruta con un grado de madurez distinto basado en formar grupos para los que se deja pasar un mayor o menor tiempo de almacenamiento. Se sabe que tienen un grado de madurez distinto porque se sabe que han estado más tiempo almacenadas, no porque se haya valorado en laboratorio.
• Cortar las piezas de fruta en al menos dos partes conservando la agrupación.
Una de las partes de la fruta se utiliza para establecer el grado de maduración según procedimientos destructivos del estado de la técnica y el otro para llevar a cabo medidas en la pieza de fruta sin que ésta esté destruida para posteriormente establecer la calibración del... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Procedimiento de calibración de un índice de madurez dieléctrico para la determinación del grado de madurez de la fruta que comprende las siguientes etapas:
2. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque las piezas de fruta con distinto grado de maduración se obtienen:
de tal modo que cada subgrupo de piezas de fruta ha sido sometido a las medidas experimentales tras un tiempo de almacenamiento distinto.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque las constantes k1 y k2 son 1.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque el estimador MI es el índice de madurez de Thiault.
5. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porque la fruta es manzana y donde
6. Procedimiento según la reivindicación 5 caracterizado porque el intervalo de frecuencias de la cual se establece la frecuencia de trabajo flow es [500 MHz, 950 MHz].
7. Método de discriminación de piezas de fruta según su grado de madurez a partir de un índice de madurez MIdie calibrado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque consiste en:
8. Método según la reivindicación 7 caracterizado porque la discriminación se lleva a cabo en un flujo continuo de piezas de fruta donde, tras determinar el valor de referencia MIref según la etapa a) se aplican las etapas b), c), d) y e) para cada pieza de fruta a discriminar.
9. Dispositivo de discriminación de piezas fruta según el grado de madurez que comprende:
10. Dispositivo según la reivindicación 9 caracterizado porque los medios de soporte de la muestra de la fruta son medios de translación lineal para permitir el flujo continuo de piezas de fruta tales como una cinta transportadora.
11. Dispositivo según la reivindicación 9 o 10 caracterizado porque los medios de salida del resultado consisten en un actuador capar de retirar las piezas de fruta discriminadas desviándolas del flujo continuo de piezas de fruta.
12. Máquina clasificadora de frutas caracterizada porque incorpora un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11 para incorporar la discriminación de fruta según su grado de madurez.
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