Vliv ošetření mikrovlnným zářením na dezinsekci hmyzu v ořeších a sušeném ovoci

Marika Aronová

Bachelor's thesis

The effect of microwave treatment on disinfestation of insects in nuts and dried fruit

Abstract:

Při obchodu a skladování ořechů a sušeného ovoce je nevyhnutelné setkání s hmyzími škůdci, pro které využíváme různé dezinsekční prostředky. Metody jsou různé a jednou z nich je použití tepla, v tomto případě je zdrojem tepla mikrovlnná energie. Mikrovlny jsou složkou elektromagnetického záření, mají frekvenční rozptyl 300 MHz - 300 GHz a jejich zdrojem je magnetron. Výhodou použití mikrovln je rychlost, energetická výhodnost a vznik tepla od jádra suroviny. Při použití v potravinářství je výhodou lepší zachování barvy a chuti v porovnání s konvenčním ohřevem a jako způsob dezinsekce jsou mikrovlny oproti chemickému ošetření bezreziduální metoda. Nevýhodou je omezená prostupnost materiálem a nerovnoměrný ohřev. Mezi hlavní potravinové škůdce z říše hmyzu patří brouci a především motýli jako je zavíječ paprikový (Plodia interpunctella Hübner) nebo obaleč jablečný (Cydia pomonella L.). Tito škůdci mají vývojová stádia a v rámci stádií instary, přičemž v každé fázi vývoje jsou jinak citliví na ošetření. Nejrezistentnějším stádiem jsou vajíčka, nejcitlivější jsou dospělci. Ve studiích potvrdil vliv mikrovlnného záření vysokou míru mortality a z části i omezení reprodukční schopnosti přeživších. Vlivem nerovnoměrného ohřevu není v rámci ošetření dosaženo celoplošně letální teploty, proto je potřeba použít i jiné prostředky hubení, jako je horký vzduch nebo skladování v chladu po ošetření, což proces dezinsekce finančně prodražuje. Další ekonomickou nevýhodou tepelné dezinsekce je snížení obsahu vody, tedy i hmotnosti ošetřovaného materiálu. U ošetření horkým vzduchem klesá aktivita vody, což zabraňuje mikrobiálnímu rozvoji, ovšem u mikrovlnného ohřevu není snížení aktivity tak významné. Vliv mikrovln na ořechy způsobuje další změny, například ve složení lipidů, která mohou vést k prodloužení trvanlivosti.

Abstract:

During trading and storing nuts and dried fruit coming into contact with insect pests is inevitable therefore we use various disinfectants. There is a diverse scale of methods. Heat application is one them, in this case the source of heat is a microwave oven. Microwaves are part of electromagnetic radiation with frequency range 300 MHz - 300 GHz and magnetron source. The main advantage of microwaves is the speed, energetic convenience and the heat formed in the core of the material. The main benefit for the food industry compared to conventional heating is better preserving of colour and taste. Microwaves is non-residual method of disinfestation compared to chemical treatment. The disadvantage of this process is limited material permeability and non-uniform heating. As main food insect pests are considered beetles and particularly butterflies e.g. Indian mealmoth (Plodia interpunctella Hübner) or Codling moth (Cydia pomonella L.). These insect pests go trough different developmental stages, which includes instar stages, whereas their susceptibility to the treatment differs in each stage. The most resistant are eggs on the other hand adults are the most susceptible. Studies confirmed the effect of microwaves on mortality and it also has an impact on the reproductive capacity of survivors. Due to non-uniform heating it is not possible to reach the lethal temperature allover, for that reason it is necessary to use other forms of pests control e.g. hot air or cold storage after the treatment, which leads to increasing price of the process. Another economic disadvantage of the heat disinfestation is the reduced moisture content and consequently reduced weight. During hot air treatment the moisture activity decreases but during microwave treatment the water activity decrease is not that significant. The impact of microwaves also cause other changes e. g. the structure of lipids which leads to extended durability.

Keywords

mikrovlnné ošetření, dezinsekce, mortalita hmyzu, ořechy, sušené ovoce

Keywords

dried fruit, microwave treatment, desinfestation, insect mortality, nuts

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Lenka Kouřimská, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Agriculture, Horticulture and Rural Development / Nutrition and Foodstuffs