INVESTIGACIÓN 2012
DESARROLLO DE UN PROTOTIPO DE DISPENSADOR PARA DISMINUIR LA CONTAMINACIÓN, CONSERVAR E INVENTARIAR LAS FRUTAS Y VERDURAS
TEMÁTICA DEL PROYECTO: ROBÓTICA
CATEGORÍA: PROYECTO DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA Y SOCIAL
RESUMEN DEL PROYECTO
El grupo Robolution Loyola Team, dando continuidad a la investigación de 2011, propone la construcción de un sistema automatizado que disminuya la contaminación, manipulación y conserve su calidad y longevidad en las frutas y verduras, para ser utilizado en diferentes puntos de venta, con el fin de proteger la salud del consumidor.
El sistema consta de un contenedor de acrílico que protege las frutas de microorganismos que se encuentran en el ambiente, una balanza electrónica con comunicación serial que le permite al propietario monitorear la cantidad del producto presente en el dispositivo, un sistema de control de humedad relativa, que tiene como objetivo mantener una humedad ideal dentro del contenedor, de esta forma cuidar la calidad y longevidad de las frutas. El sistema cuenta además con un mecanismo de prevención de contaminación automatizado que promueve el uso obligatorio de gel antibacterial. Toda la información procedente del dispositivo se comunica a través de una red inalámbrica xbee a un computador central de uso del propietario, que cuenta con una interfaz grafica diseñada en LabView, y le permite ver información del producto y redirigir la misma a otros computadores. Para el consumidor, el dispositivo también cuenta con información útil acerca del producto, tal como los nutrientes o cuidados especiales para alargar la vida de éstos, el usuario puede acceder a ella través de un código QR, que lo enlaza a una página web propia del producto, y se puede visualizar en dispositivos móviles o Tablets con sistema operativo Android.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Antecedentes:
El proyecto se inició en el año de 2011, con una propuesta bastante ambiciosa de Legumbrería Domótica, se tomaron los datos a través de observación directa en diferentes puntos de venta de frutas y verduras, partiendo de estos datos se desarrolló un sistema automatizado en acrílico para la protección de las frutas y verduras expuesta al ambiente, una balanza electrónica con comunicación serial que permitía conocer el peso de los alimentos, un sistema automatizado de descontaminación basado en ultravioleta controlado con un microcontrolador de Motorola, y una interfaz grafica diseñada en LabView que mostraba información nutricional de éstas.
Robert E en su manual de Almacenamiento comercial de frutas, legumbres y existencias de floristerías y viveros, presenta un estudio sobre las condiciones requeridas para un buen almacenamiento de frutas frescas y legumbres.
Brian R. y su equipo de trabajo propone un sistema de eliminación de microorganismos patógenos empleando energía ultravioleta. Realizaron pruebas solo en manzanas rojas, lechugas y tomates.
El Servicio de Investigación Agrícola (ARS, en sus siglas inglesas) de Pensilvania estudia un nuevo sistema de higienización de frutas y vegetales capaz de reducir la presencia de bacterias en la superficie de estos productos.
El tecnólogo de alimentos Gerald M. Sapers y el microbiólogo Bassam A. Annous, aseguran que el nuevo sistema, que se encuentra en fase experimental, tiene como objetivo mejorar los métodos convencionales de limpiar las frutas y los vegetales y para desarrollar nuevos procesos que eliminan o inactivan los patógenos humanos asociados con las verduras,. Los expertos, que trabajan en la Unidad de Investigación de Tecnologías de Intervención sobre la Seguridad de Alimentos, se han basado en el uso de cloro y otros productos de saneamiento capaces de reducir los niveles micróbicos sin penetrar las rajas de la piel de frutas y vegetales.
Estos procesos se han basado en la aplicación, dentro de un tanque y a diferentes temperaturas, de peróxido de hidrógeno y agua caliente en manzanas. Cuando la temperatura alcanzada ha sobrepasado los 60ºC se ha podido observar un descoloramiento de la fruta. Este proceso, basado en la aplicación de temperaturas elevadas, se completa con otros métodos experimentales. Entre otros, se encuentra el tratamiento de vapor, la aplicación de soluciones de saneamiento en un vacío, el tratamiento de las manzanas inoculadas y otras frutas y vegetales con vapores antimicóticos y el uso de una pasta abrasiva para pulir los patógenos de las frutas y los vegetales.
La nueva investigación, presentada recientemente en el encuentro nacional de la American Chemical Society, lavar las frutas y verduras solamente, aun usando desinfectantes o gotas de lavandina, en ciertos casos puede no ser suficiente.
Por ese motivo se está ensayando con un tratamiento alternativo basado en la irradiación.
Justificación del Estudio:
Del manejo adecuado que se le da a las frutas dentro de un negocio donde éstas son comercializadas depende la calidad, frescura e higiene que el producto exhibe a la hora de venderse, dicha calidad puede verse afectada por diversos factores tales como la manipulación inadecuada por parte del personal del negocio o por parte de los consumidores, por el almacenamiento y distribución incorrecta, o por el tiempo que la fruta lleva en el punto de venta.
La Comisión Mexicana para la Cooperación con Centroamérica en el Manual de Almacenamiento y Transporte de Frutas y Hortalizas presenta los riesgos a los que están expuestas las frutas y verduras: bilógicos, químicos y físicos. Además muestra la normatividad y reglamentación que rigen todo el proceso de las frutas desde la cosecha hasta el punto de venta.
En Colombia todo lo relacionado con producción, procesamiento, transporte, almacenamiento y comercialización de frutas y verduras se encuentra reglamentado por medio de la resolución 14712 de1984 del Ministerio de Salud, además por el decreto 3075 de 1997 expedido por el presidente de la república de Colombia en el cual se regulan los procedimientos de limpieza y desinfección que deben satisfacer las necesidades particulares del proceso y del producto de que se trate; sin embargo en un 60% estas normas son acatadas hasta llegar a los puntos de venta donde son expuestas a la contaminación del ambiente.
Para comprobar lo anterior el equipo Robolution observó la contaminación a la que están expuestas las frutas y verduras en los diferentes tipos de puntos de venta, encontrando resultados alarmantes porque un producto es manipulado por los clientes, entre 7 y 9 veces antes de comprarlo. Por lo tanto, dicha fruta puede acumular en su superficie, residuos orgánicos humanos, sustancias tóxicas o fuentes microbianas patógenas, lo que ocasionará el deterioro de su calidad, puede disminuir su tiempo de conservación y por ende, generar enfermedades en los consumidores. Además los ambientes no siempre fueron los más adecuados y los consumidores no están al tanto del estado de frescura de los mismos.
El proyecto “Tienda de frutas y verduras Domótica”, nace ante la necesidad de conservar la calidad de las frutas y verduras y de prevenir enfermedades ocasionadas por la mala manipulación de éstas. Los estudiantes empezaron a desarrollar propuestas, entre ellas la más viable e innovadora fue iniciar con el desarrollo de un sistema automatizado capaz de combatir y disminuir la contaminación de las frutas por agentes patógenos, controlar la humedad relativa y la temperatura, pesar los productos y presentar sus propiedades nutricionales.
Se inició el desarrollo de este proyecto en el contexto de la “FIRST Lego League” (FLL), una competencia promovida internacionalmente por la organización FIRST, de su siglas en inglés “For Inspiration and Recognition of Science and Technology” y otros patrocinadores como National Instruments, Lego, NASA, entre otros.
Se considera que la innovación que plantea el proyecto es un importante desarrollo, no solo porque estimula la creatividad, el trabajo en equipo, el desarrollo de habilidades y destrezas tecnológicas y el impulso a la construcción de mecanismos automatizados que sirvan para mejorar las condiciones en la manipulación de las frutas, sino además, porque tiene un gran impacto social al proteger la salud de los consumidores.
- Formulación del problema:
¿Qué sistema automatizado permitiría disminuir la contaminación, conservar e inventariar las frutas y verduras, para beneficiar la salud del consumidor e impulsar el desarrollo tecnológico en diferentes puntos de venta?
